直升机用旋翼向前飞原理

1、单旋翼式

直升机发动机驱动旋翼提供升力，把直升机举托在空中，单旋翼直升机的主发动机同时也输出动力至尾部的小螺旋桨，机载陀螺仪能侦测直升机回转角度并反馈至尾桨，通过调整小螺旋桨的螺距可以抵消大螺旋桨产生的不同转速下的反作用力。双旋翼直升机通常采用旋翼相对反转的方式来抵消旋翼产生的不平衡升力。

2、双旋翼式

双旋翼直升机有两种，一种是共轴双旋翼，即两个旋翼同一个轴心，如俄国生产的卡-27直升机等；另一种是分轴双旋翼，即两个旋翼分开比较远，各有各自的轴，典型代表是美国的支奴干直升机。双旋翼直升机还可以根据两根旋翼轴的相对位置分为纵列双旋翼直升机和横列双旋翼直升机以及横列交叉双旋翼直升机。

通过称为“倾斜盘”的机构可以改变直升机的旋翼的桨叶角，从而实现旋翼周期变距，以此改变旋翼旋转平面不同位置的升力来实现改变直升机的飞行姿态，再以升力方向变化改变飞行方向。

同时，直升机升空后发动机是保持在一个相对稳定的转速下，控制直升机的上升和下降是通过调整旋翼的总距来得到不同的总升力的，因此直升机实现了垂直起飞及降落。

1930 年 10 月，意大利人 Corradino D'Ascanio 的直升机是公认的第一架现代意义上的直升机，在 18 米高度上前飞了 800 多米的距离，D'Ascanio 的直升机用共轴反转双桨。

30 年代，德国人 Heinrich Focke 设计了 FA-61 直升机，不断在各种纳粹集会中作公关表演，但德国人 Anton Flettner 设计的 FL282 可算是第一种量产直升机，在二战中为德国海军生产了近 1,000 架，不过没有在战斗中起到什么作用。

Igor Sikorsky 设计的 VS300（VS 代表 Vought-Sikorsky，当时 Sikorsky 是 Vought 飞机公司的一部分）第一次采用尾桨，真正奠定了现代直升机的雏形

扩展资料

1、优点

直升机的突出特点是可以做低空（离地面数米）、低速（从悬停开始）和机头方向不变的机动飞行，特别是可在小面积场地垂直起降。由于这些特点使其具有广阔的用途及发展前景。

在军用方面已广泛应用于对地攻击、机降登陆、武器运送、后勤支援、战场救护、侦察巡逻、指挥控制、通信联络、反潜扫雷、电子对抗等。在民用方面应用于短途运输、医疗救护、救灾救生、紧急营救、吊装设备、地质勘探、护林灭火、空中摄影等。海上油井与基地间的人员及物资运输是民用的一个重要方面。

2、缺点及改进

当前直升机相对固定翼飞机而言，振动和噪声较高、维护检修工作量较大、使用成本较高，速度较低，航程较短。直升机今后的发展方向就是在这些方面加以改进。

参考资料来源：百度百科-直升机

直升机用旋翼工作原理：

直升机旋翼绕旋翼转轴旋转时，每个叶片的工作类同于一个机翼。旋翼的截面形状是一个翼型，如图2.5.1所示。翼型弦线与垂直于桨毂旋转轴平面(称为桨毂 旋转平面)之间的夹角称为桨叶的安装角，以ϕ表示，有时简称安装角或桨距。各片桨叶的桨距的平均值称为旋翼的总距。驾驶员通过直升机的操纵系统可以改变旋翼的总距和各片桨叶的桨距，根据不同的飞行状态，总距的变化范围约为2º~14º。

气流V与翼弦之间的夹角即为该剖面的迎角α。显然，沿半径方向每段叶片上产生的空气动力在桨轴方向上的分量将提供悬停时需要的升力；在旋转平面上的分量产生的阻力将由发动机所提供的功率来克服。 

旋翼旋转时将产生一个反作用力矩，使直升机机身向旋翼旋转的反方向旋转。前面提到过，为了克服飞行力矩，产生了多种不同的结构形式，如单桨式、共轴式、横列式、纵列式、多桨式等。对于最常见的单桨式，需要靠尾桨旋转产生的拉力来平衡反作用力矩，维持机头的方向。使用脚蹬来调节尾桨的桨距，使尾桨拉力变大或变小，从而改变平衡力矩的大小，实现直升机机头转向(转弯)操纵。

是通过“倾斜盘”。“倾斜盘”的机构可以改变直升飞机的旋翼的桨叶角，从而实现旋翼周期变距，以此改变旋翼旋转平面不同位置的升力来实现改变直升机的飞行姿态，再以升力方向变化改变飞行方向。同时，直升机升空后发动机是保持在一个相对稳定的转速下，控制直升机的上升和下降是通过调整旋翼的总距来得到不同的总升力的，因此直升机实现了垂直起飞及降落。
P.S.:控制旋翼倾斜的装置叫做自动倾斜器，其核心部件是倾斜盘，倾斜盘由上下两个部分组成，上盘随旋翼旋转，我们称为旋转盘，下盘不随旋翼转动，称为不旋转盘，上盘通过轴承坐在下盘上，这样上盘相对下盘除了能够旋转，就跟下盘固定在一块了，下盘就可以带着上盘上下运动和倾斜运动。下盘是受直升机操纵系统控制的。
上盘连接着每一片桨叶，其倾斜时，每片桨叶由于倾斜盘倾斜的作用，在旋转过程中，桨叶安装角发生变化，简单来说，在倾斜盘低的地方，安装角小，桨叶向下挥舞，在倾斜盘高的地方，安装角大，桨叶向上挥舞，这样旋翼锥体就相应的倾斜了，即周期变距。而实际上不只这么简单，要考虑操纵提前角、攻角等等。

由于存在气动力，故桨叶旋转的轨迹并不是一个平面，是个锥体

特别的，当按一定规律改变桨叶在圆周上不同位置上的攻角时（专业上称周期变矩）

桨叶受气动力和惯性力的作用，桨盘锥体会前倾

桨盘拉力垂直锥体底面，故有一个向前的分力

直升机的主旋翼并不是完全水平的，正常飞行时，主旋翼向前有一个一定角度的倾角，从而使主旋翼产生向前上方的力矩，而这个斜向的力矩可被分解为向上和向前的两个分力矩，向上的力矩用来克服直升机的重力，向前的力矩则产生向前的拉力，使飞机向前飞行。