资料转载来源于:轻航之家什么是通用航空?走进通用航空的世界,了解不一样的飞机领域。 通用航空的定义: 目前把民用航空分为两大类,分别是商业航空和通用航空。商业航空是指以航空器进行经营性的客货运输的航空活动,就是我们常见的航空公司运营模式。而通用航空就是除去商业航空后民用航空其他所有部分。 通用航空的具体内容: 通用航空具有机动灵活、快速高效等特点,作业项目覆盖了农、林、牧、渔、工业、建筑、科研、交通、娱乐等多个行业。通用航空的具体内容包罗万象,我们熟知的通用航空有以下几种:航空摄影、医疗救护、气象探测、空中巡查、人工降水等。其他类型包括海洋监测,陆地及海上石油服务,飞机播种,空中施肥等。另外公务机飞机和私人飞机都属于通用航空范畴之内。 自旋翼机百科自旋翼机是一种利用前飞时的相对气流吹动旋翼自转以产生升力的旋翼航空器。它的前进力由发动机带动螺旋桨直接提供。旋翼机必须滑跑加速才能起飞。 历史起源 20世纪飞机升降时常因故障而失速,导致多人丧生。西班牙工程师谢巴于是发明了自转旋翼机试图解决这一问题。旋翼靠飞机运动时激起气流转动,产生升力,使飞机失速时不会下坠,当时,他的这个发明被新闻界称之为“风车飞机”,1925年,谢巴在汉普郡芳白露皇家空军基地首次正式试飞。三年后,1928年,谢巴亲自驾驶旋翼机用37分钟的时间成功横越英伦海峡。此后,英美一些公司开始制造旋翼机,用于搜索和测量。1936年12月,谢巴搭乘的民航机在伦敦的克罗依登机场起飞时失速坠毁,他在这次空难中丧生。自旋翼机虽然和直升机一样,都是依靠旋翼产生升力,但它不是直升机。 工作原理 自转旋翼机和直升机简直一模一样:它们头顶都有一副大直径的旋翼,在飞行中依靠旋翼的旋转产生升力。但是除去这些表面上的一致性,旋翼机和直升机却是两种完全不同的飞 自转旋翼机实际上是一种介于直升机和飞机之间的飞行器,它除去旋翼外,还带有一副垂直放置的螺旋桨以提供前进的动力,一般也装有较小的机翼在飞行中提供部分升力。旋翼机与直升机的最大区别是,旋翼机的旋翼不与发动机传动系统相连,发动机不是以驱动旋翼为飞机提供升力,而是在旋翼机飞行的过程中,由前方气流吹动旋翼旋转产生升力,象一只风车,旋翼系统仅在起动时由自身动力驱动,称之为预旋(prerotate),起飞之后靠空气作用力驱动;而直升机的旋翼与发动机传动系统相连,既能产生升力,又能提供飞行的动力,象一台电风扇。由于旋翼为自转式,传递到机身上的扭矩很小,因此旋翼机无需像单旋翼直升机那样的尾桨,但是一般装有尾翼,以控制飞行。 在飞行中,自转旋翼机同直升机最明显的分别为直升机的旋翼面向前倾斜,而旋翼机的旋翼则是向后倾斜的。 需要说明的是,有的旋翼机在起飞时,旋翼也可通过“离合器”同发动机连系,靠发动机带动旋转而产生举力。这样可以缩短起飞滑跑距离,几乎以陡直地向上爬升,但还不能垂直上升,也不能在空中不动(即“悬停”)。等升空后再松开离合器随旋翼在空中自由旋转。 自转旋翼机飞行时,升力主要由旋翼产生,固定机翼仅提供部分升力。有的自转旋翼机甚至没有固定机翼,全部升力都靠旋翼产生。 由于自转旋翼机的旋翼旋转的动力是由飞机前进而获得。万一发动机在空中停车螺旋桨不转了,此时旋翼机因为具有惯性继续维持前飞的状态,并由于重力和空气阻力逐渐减低速度和高度,就在这高度下降的同时,也就有了自下而上的相对气流,旋翼就能可自转提供升力。这样,旋冀机便可凭飞行员的操纵安全地滑翔降落。即使在飞行员不能操纵,旋翼机失去控制的特殊情况下,也会像降落伞一样的降落,虽然也是粗暴着陆,但不会出现类似秤陀落地的情况。 直升机也是具备自转下沿安全着陆能力的。但它的旋冀需要从有动力状态过渡到自转状态,这个过渡要损失一定高度。如果飞行高度不够,那么直升机就可能来不及过渡而触地。旋翼机本身就是在自转状态下飞行的,不需要进行过渡,所以也就没行这种为安全转换所需的高度约束。 单翼机发展史单翼机,仅有一个主机翼的飞机。现代飞机的主要型式。按是否带有撑杆,单翼机可分为带撑杆的单翼机和不带撑杆的张臂式单翼机。 主要分类 单翼机,应用最广泛的是张臂式单翼机。张臂式单翼机通常简称为单翼机。按机翼相对于机身上下位置的不同,张臂式单翼机又可分为上单翼飞机、中单翼飞机和下单翼飞机。 上 单翼飞机具有向下视界广阔,干扰阻力小的优点。多数上单翼飞机存在起落架高,不易收放,飞机重量大的缺点。但现代大型运输机由于机身很宽,起落架可安装在机身下部,起落架高、不易收放的缺点可以避免。如俄罗斯的伊尔-76,乌克兰的安-124,美国的C-130、C-5等,都是上单翼飞机。 中 单翼飞机的气动阻力最小,起落架也比上单翼飞机低。机翼直接穿过机身中部,结构受力形式好,便于采用翼身融合体结构。因此,现代战斗机多为中单翼飞机,如F-16、苏-27等。缺点是机翼结构穿过机身中部影响机身空间的利用。 下 单翼飞机的最大优点是起落架短、重量轻,易于收放,迫降时易于保证旅客安全。很多旅客机,如美国的波音747、苏联的图-154等,都是下单翼飞机。缺点是气动阻力大。 组成及发展 飞机的机翼是产生升力的主要部件,机翼升力与其面积成正比,面积越大,升力也越大。但早期飞机的材料主要是木材,木质结构的机翼如果很大,很容易在飞行中折断。于是,设计师们采用两副较小的机翼,安装在机身的上下两层,中间用立柱和金属线固定在一起。早期飞机以双翼机居多,但双翼机的缺点很明显:一是结构复杂,给制造带来很大困难;二是阻力很大,消耗额外功率;三是速度很难提高。此时虽然也出现过单翼机,但是人们普遍认为单翼机结构单薄,安全性和稳定性不如双翼机,驾驶起来比较困难。 20世纪二三十年代,随着铝合金应用于飞机材料,全金属飞机不断出现,一般都采用单翼结构。在当时的航空竞赛中,全金属单翼机性能优势明显。随后,单翼结构被引入战斗机的设计,在这方面德国和英国走在领先位置。美国则是在客机和轰炸机等大型飞机上首先使用全金属单翼结构。1933年后,苏联研制的战斗机都开始采用单翼布局。 20世纪30年代,客机、轰炸机、战斗机都实现了由木质双翼机向全金属单翼机的过渡。第二次世界大战时,战场上已经几乎看不到双翼机的身影了。就这样,单翼机的地位逐步确立起来。 详细解说——直升机的桨叶运动一、前行桨叶和后行桨叶 桨叶在正后方称 0°(或 360°)方位,顺着旋翼转过 90°时为 90°方位,桨叶在正前方称 180°方位,顺着旋翼转过 270°时为 270°方位。直升机前飞时,0°~90°~180°方位内的桨叶称前行桨叶;180°~270°~360°方位内的桨叶称后行桨叶。 二、返流区 直升机前飞时,相对气流速度应为切向速度与前进速度的矢量和,因此在某些方位可能出现气流从后向前流,即“返流”。所以,只有在180°~270°~360°方位内才会出现“返流区”,“返流区”的大小主要随前飞速度和旋翼转速的变化而变化。直升机前飞时,90°方位的相对气流速度最大;270°方位的相对气流速度最小。 三、桨叶挥舞运动、桨叶摆振运动和桨叶变距 桨叶绕水平铰(挥舞铰)上下转动,称桨叶挥舞运动; 桨叶绕垂直铰(摆振铰)前后摆动,称桨叶摆振运动; 桨叶绕轴向铰(变距铰)转动,称桨叶变距。 四、桨叶自然挥舞 前飞时,由于相对气流速度左右不对称,使左右拉力不对称,使桨叶上下挥舞,称桨叶自然挥舞运动。在向前飞状态过渡时,所有旋翼的桨叶挥舞角在旋转周期里,相同位置的桨叶挥舞角相同,形成横侧不平衡力矩,通过桨叶的挥舞运动能基本消除横侧不平衡力矩;同时由于桨叶的相对气流速度不对称引起的挥舞运动,使 180°方位的桨叶挥舞最高,使 0°方位的桨叶挥舞最低,即旋翼锥体向后倾斜;同时由于旋翼前后桨叶迎角不对称,造成前飞中旋翼锥体向 90°方位倾斜。当然直升机在无风中垂直升降或悬停飞行时桨叶不会产生自然挥舞运动。 |