直升机是如何获得向前的动力的?
【fanwenzhan.com,飞桨】
1939年9月14日,美国工程师西科斯基研制的VS-300直升机试飞成功,这是现代直升机的开山鼻祖 。直升机具备几乎任意地形下起降的条件,空中悬停、快速升降等特性比固定翼飞机优势明显,所以在抗震救灾、巡逻补给等关键时刻发挥了不可替代的作用 。直升机按螺旋桨划类大体上分为单旋翼式、双旋翼式 。不管何种飞机垂直往上的上升拉力不难解释:依靠驱动螺旋桨旋翼的高速旋转产生巨大托举力 。
而水平移动比垂直移动相对复杂,是直升机的主螺旋桨翼轴线向前面大幅倾斜,这时向上的托举力就被分成了向前的拉力和向上的托举力 。说白了螺旋桨的旋翼和固定翼飞机的机翼原理一样,机翼上面有弧度下面较平滑,当螺旋桨高度旋转切割空气时,造成机翼上下的空气流速不一致,从而产生了巨大的气压差值 。相对于主螺旋桨不倾斜外,不一样的地方只是一个斜着切割空气一个水平切割空气 。
这就是为什么我们在影视剧中看到直升机向前飞行时会向前压着机身,斜着飞出去的原因 。但螺旋桨在高速旋转下往往会产生一个和旋转方向相反的反扭力,为平衡该力使机身平稳不摇晃,直升机还有增加了一个尾翼,利用其产生的拉推力对抗消除旋翼旋转时机体的旋转 。螺旋桨的旋翼巨大,看上去像一个大号的风扇,但主旋翼绝不是像风扇叶一样固定一体的,每个旋翼都是独立的单位可以轻松调节角度,里面有一套机械检测控制系统,根据力学原理可以随意增大或缩小切旋翼的倾斜角度 。
为什么直升机不能像固定翼飞机那样飞到2万米高度?
直升机其实相对固定翼飞机来说是效率比较低的飞行器,不仅飞行速度慢,而且能量消耗率相对要高很多,这是飞行器的工作原理所决定的 。固定翼飞机是靠机身的空气动力学在达到一定速度时流过机翼上下空气密度差产生升力来进行升空飞行 。对于一般的民航客机长途飞行巡航高度在1万米出头是飞行效率比较高的,一些战斗机或高空侦察机可以飞到2-3万米的高度 。
而直升机是依靠螺旋桨的转动搅动空气产生升力飞行,它对空气密度的依赖比固定翼飞机更高,大部分民用直升机的升限都在4000米左右,一些军用或专门为高原设计的直升机也只能在6000多米的高度飞行,在这种高度直升机飞行的可靠性和稳定性相对固定翼飞机要更难控制 。固定翼飞机能飞到万米高空的机舱内部都是可以进行增压密封的,否则成员就会有生命危险 。
为什么飞机螺旋桨旋转时产生的是拉力,而电风扇旋转时产生的是风?
为什么飞机螺旋桨旋转时产生的是拉力,而电风扇旋转时产生的是风?电风扇可是夏天省不了的电器,仲夏夜,空调加上电风扇,再来一部《决战中途岛》,那绝对是一种享受,美军飞行员驾驶着“无畏”式俯冲轰炸机冒着密集的高射炮火,将炸弹了投向了赤城号航母甲板后方,炸弹穿过甲板在机库中爆炸,赤城号弹药殉爆,不就就沉入波光粼粼的太平洋 。
但问题来了,这电风扇吹出的是丝丝凉风,而二战的战斗机前面也是个大风扇,却能将飞机拉到天上,两者之间的差距怎么会那么大呢?螺旋桨飞机是怎么飞上天的?早期的飞机都是螺旋桨作为动力的,现代飞机则大都是喷气式动力,所以两者起飞的时候有些许差别,因为螺旋桨飞机发动机在前方,重心也在前方,所以是后三点式起落架,起飞时先抬起尾翼 。
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