最危險的飛機:直升機是怎樣操縱的?

最危險的飛機是怎樣操縱的?

如果把航天飛機、戰鬥機、艦載機和直升機按危險程度排序,那麼最危險的飛機是哪一個呢?答案是直升機。航天飛機現在基本都是無人了,戰鬥機需要飛行員做頻繁的機動飛行,艦載機在航母上起飛降落時是極其危險的,而這些的操作難度都趕不上直升機。這一切都是直升機特殊的結構和複雜的控制系統造成的。

直升機與固定翼飛機相比,有著自己與眾不同的特點。首先就是機翼的不同。直升機的槳葉是不斷轉動的,升力的產生就是因為槳葉具有傾角,與空氣相對運動造成槳葉上下速度不同。其次,直升機可以垂直起降,對場地的要求較小。如果戰鬥機的跑到受到破壞,飛機很難起飛。像F35這種號稱可以垂直起降的飛機在滿載荷時也不再能垂直起飛了。其三直升機可以空中懸停,還可以任意方向飛行。旋翼飛機不僅可以左右平動,還可以倒飛。其四,直升機速度低,航程短,噪聲的。持續的噪聲會造成飛行員的判斷力下降,增加危險。

最危險的飛機:直升機是怎樣操縱的?

直升機能夠產生升力是因為螺旋槳的轉動。但是,這也同樣產生了不平衡力矩。這意味著機身也會轉動。為了避免這種現象的產生,在直升機的尾部會增加一個尾槳,它起到了平衡機身的作用。

基於力矩平衡的原理,產生了多種不同型式的直升機。

第一種就是單旋翼尾槳直升機。

最危險的飛機:直升機是怎樣操縱的?

這種直升機是使用範圍最多的直升機,能夠達到90%。如果仔細觀察直升機的槳葉,可以發現槳葉並不在一個平面上,而是形成了一個錐角。當進行總距操縱時,槳盤向上移動所有葉片的迎風角增加,升力增加,飛機就可以向上運動。直升機向前移動時,駕駛員前拉桿,槳盤前傾,進行變距操縱。此時漿片不同位置迎風角不同。前方槳葉角減小,後方槳葉迎風角變大。所以後方升力大於前方,使飛機向前飛行。

最危險的飛機:直升機是怎樣操縱的?

同理,當槳盤右傾,直升機向右飛,槳盤左傾,直升機向左飛,當槳盤後傾時,直升機就能夠倒飛了。值得注意的一點是,這裡的左飛右飛與固定翼飛機不同。固定翼飛機的方向改變叫做偏航,是指機頭朝向的改變。而直升機由於槳盤的變距操作造成的左右飛行是平動,整個直升機的機頭方向不變,是整體的左右移動。那麼直升機是怎樣改變航向的呢?這個靠的就是尾漿。我們前面講了,尾槳的作用是平衡力矩,保持穩定。但如果刻意的改變尾漿轉速,使得力矩不平衡,那麼機身就會旋轉,這樣機頭方向改變,實現了偏航。

最危險的飛機:直升機是怎樣操縱的?

當然,直升機的總類不知這種,常見的還有共軸雙旋翼直升機,縱列雙旋翼直升機。

最危險的飛機:直升機是怎樣操縱的?

最危險的飛機:直升機是怎樣操縱的?

這種類型的直升機具有兩個螺旋槳,它們轉向相反,以此平衡力矩。當直升機想要改變航向時,兩個螺旋槳轉速不同,從而改變方向。這有點向坦克依靠兩條履帶的速度不同而改變方向。

此外,還有其他類型的直升機。例如傾轉旋翼直升機

最危險的飛機:直升機是怎樣操縱的?

當飛機起飛時,兩個旋翼水平向上,與直升機原理相同。當飛起來後,螺旋槳方向改變,變成了垂直向前,此時與固定翼的螺旋槳飛機道理相同這樣就可以兼顧了直升機與固定翼飛機的有點。當然,這種設計的複雜性大大增加。

由於直升機機翼的特點,使得他不穩定性極大,特別是在懸停的時候,由於飛機靜止,輔助穩定的機翼不起作用。這是需要駕駛員頻繁的操作。即便在自動控制系統快速發展的今天,直升機的穩定性仍然是一大問題。它的解決仍需要技術的發展。

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