直升机螺旋桨原理(飞机螺旋桨的工作原理 )
直升机螺旋桨原理(飞机螺旋桨的工作原理)。
螺旋桨简介及基本分类。
飞机根据发动机类型不同分为活塞式螺旋桨飞机和涡轮螺旋桨飞机。人力飞机和太阳能飞机通常由螺旋桨推进,也属于螺旋桨飞机。涡桨发动机的功率/重量比是活塞式发动机的2~3倍,在同等重量下可以提供深圳生命网更多的动力。在较高转速下油耗率低于活塞式发动机,可以使用价格较低的煤油。因此,速度在600~800公里/小时范围内的大部分客机和运输机都是涡桨飞机。
根据螺旋桨与发动机相对位置的不同,可分为拉入螺旋桨飞机和推进螺旋桨飞机。前一个螺旋桨安装在发动机的前面。拉动“向前驱动发动机;后者安装在发动机后面。推动“向前驱动发动机。早期的飞机很多都是推进式的,但是这种类型有很多缺点,螺旋桨效率没有拉进式的高,因为拉进式螺旋桨前面没有发动机短舱。此外,在螺旋桨飞机上很难找到发动机和螺旋桨的正确位置,尤其是在机身上。相反,在拉进螺旋桨飞机中,将发动机安装在机身头部或机翼短舱的前面是方便的。安装在机翼上时,螺旋桨后面的高速气流也可以用来增加机翼的升力,提高来自的飞机的飞行性能,因此拉进式飞机占据主导地位。在少数大型飞机和水上飞机中,有8~12台以上的发动机,串联放置在短舱上,形成拉进和推进的混合式。
螺旋桨的工作原理。
飞机螺旋桨在发动机的驱动下高速旋转,从而产生拉力将飞机向前拉。这是人的常识。但也有人认为螺旋桨的拉力是由于螺旋桨转动时,叶片吸入空前方的空气而向后排移动,飞机被气流的反作用力向前拉,这是错误的。
那么,飞机的螺旋桨是如何产生张力的呢?如果你仔细观察,你会发现飞机的螺旋桨结构非常特殊。单个叶片是细长的翼形叶片,具有扭转角。叶片的扭转角(叶片角)相当于飞机机翼的迎角,但叶片角是叶片尖端平行于旋转平面并逐渐向叶片根部变化的扭转角。
叶片的横截面形状与机翼非常相似。前叶片面相当于机翼的上翼面,曲率较大,后叶片面相当于下翼面,曲率接近平直。每个叶片的前缘与发动机输出轴的旋转方向相同。因此,飞机螺旋桨相当于一对垂直安装的机翼。
叶片高速旋转时,同时产生两个力,一个是向前拉动叶片的气动力空,另一个是叶片扭转角度向后推动空所产生的反作用力。
从叶片型面可以看出叶片的空气动力是如何产生的。由于前叶片表面的曲率与后叶片表面的曲率不同,因此当叶片旋转时,曲率大的前叶片表面上的空气压力较小,而曲线直的后叶片表面上的压力较大,从而在前后叶片表面之间形成压力差,从而产生向前拉动叶片的空气动力。
拉动飞机的另一个力是叶片扭转角向后推动空空气时产生的反作用力。叶片安装成与发动机轴成直角,并具有扭转角。当叶片旋转时,前面的空空气被叶片的扭转角吸入,并对吸入的空空气施加向后的推力。同时,气流还会给叶片一个反作用力,这也是拉动飞机前进的动力。
叶片异形曲面产生的空气动力和叶片扭转角产生的向后推空气产生的反作用力同时发生,这两个力的合力就是拉动飞机向前的总空气动力。
进动,滑流扭转,螺旋桨反作用。在多螺旋桨飞机的情况下,也可能存在张力不对称。
固定翼飞机在地面上的平衡主要是由于螺旋桨的滑流扭转。在飞行中,螺旋桨扭曲的气流撞击飞机垂尾的一侧时,会引起飞机的方向偏转。
如果螺旋桨向右旋转,上层扭转气流从左向右扭转,从左作用于垂直尾翼,使尾翼向右产生空气动力,对飞机重心形成向左偏转力矩,即机头向左偏转。螺旋桨转速越大,扭转气流对飞机方向偏转的影响越明显。因此,当地面起飞时,它会到达右舵来纠正方向。在空中,由于飞机本身速度的提高,滑流作用减弱,因此可以使用方向舵进行平衡。