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直升机旋翼和螺旋桨飞机的螺旋桨有什么异同?
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发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
直升机旋翼和螺旋桨飞机的螺旋桨有什么异同?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
螺旋桨飞机的桨叶和直升机的旋翼看起来都是桨叶,但是他在飞机上体现的作用却完全不同,下面就由我来为大家来详细解说。
螺旋桨飞机的发动机有,活塞式发动机、涡桨发动机,是通过发动机代动桨叶旋转产生推力,涡桨发动机是由发动机压气机、燃烧室、涡轮和尾喷口,放发动机启动后,涡轮产生功率,带动压气机和压气机前的传动输出轴转动,使桨叶跟随轴转动。
涡桨发动机结构(图)
直升机旋翼的动力确实通过涡轴发动机,以传动的放式,用传动轴连接主减速器,通过主减速器传动,带动主减速器上的主桨轂旋转。这就是直升机桨叶旋转的原理。
当然螺旋桨飞机和直升机升力源也不一样。螺旋桨飞机是通过涡桨发动机桨叶旋转产生推力(拉力)是飞机快速滑行,通过机翼产生升力让飞机进行起飞。
机翼起飞原理(图)
而直升机的升力却是与固定翼飞机产生升力的方式完全不同,直升机是通过驾驶员提总距杆,带动主减速器上主桨轂的桨轂头,产生变距使桨叶形成角度变化而产生的升力。所以所以两种飞机的桨叶的作用完全不是一个原理。
直升机桨叶通过变距试飞原理(图)
其实螺旋桨飞机的桨叶角度是可以变化的,并不是我们看到的只是固定的角度,它的推力会随着角度的变化而增大或减小,甚至角度变成负角度反桨会产生一个反推的作用,可以减少飞机在跑道减小降落滑跑距离。但是它改变桨叶角度只有两个作用。在飞行时角度是正角。当转速和角度达到最大时推力最大,一般用在起飞的时候;当飞机着陆后角度逐渐变小最后形成负角度形成反桨的效果让飞机迅速降低速度达到短距着陆。
螺旋桨角度原理(图)
直升机的旋翼却是有着众多的功能。它不仅负责整架飞机的起降,还可通过桨轂的变距功能改变降距让飞机进行前、后、左、右飞行,同时也可通过尾桨叶进行转弯、消除主桨叶的旋转力,防止直升机在空中产生旋转,出现飞行故障。
直升机旋翼控制方向原理(图)
整体来说,螺旋桨、直升机旋翼、都是给飞机提供一个力,但是直升机提供的是升力和改变方向。而螺旋桨飞机的桨叶是发动机上的一个部件,给飞机提供的是拉力(推力),让飞机可以有足够的速度,让飞机起飞。
谢谢阅读!简单科普一下螺旋桨和直升机桨叶的区别。赞同的请点赞、关注支持下,谢谢!如有不同意见可到下方评论区进行讨论!
回答于 2019-09-11 08:43:50
兔哥回答;现代的直升机和螺旋桨飞机的发动机都是涡轮发动机,只不过直升机采用了涡轮轴传动原理,而螺旋桨飞机采用的是涡轮桨设计。直升机的起飞降落属于垂直升降运动,这就要求直升机的螺旋桨必须要能够向下产生空气气流,当直升机的桨叶高速旋转时,桨叶使空气向下运动,根据作用力与反作用力的原理,直升机机体受到一个向上的反作用力。当直升机的重量轻于直升机机旋翼所产生的作用力时,直升机就飞起来了,当直升机的重量大于旋翼所产生的作用力时,直升机就落下来了。所以直升机的旋翼安装到了直升机的机体顶部。
螺旋桨飞机是用涡轮发动机带动螺旋桨转动,其螺旋桨的安装和直升机不同,等于是竖着安装。螺旋桨产生一个向前的运动力(为什么说是向前往下看),也就是螺旋桨产生的作用力拉着飞机向前走,如果把螺旋安装到发动机的后面,螺旋桨就推着飞机走。虽然都是走,但并不是靠螺旋桨划动空气产生气流向后才带动飞机前进,有这个作用,但不全是。螺旋桨飞机的桨叶有讲究,它的构造和机翼的原理一样,前面是一个凸面,叫曲率,后面是一个平面,而且螺旋桨有一个扭力角,也就是俗称的麻花状。这样由于前面的叶面的曲率大,受到的空气压力小,而背面没曲率,是平面的,受到的压力大,两个压力差不同,因此,当螺旋桨转动时,由于螺旋桨前面压力小,背面形成的压力就推着螺旋桨向前跑,螺旋桨轴也就拉着飞机向前跑了,这是螺旋桨的原理。
另外,螺旋桨转动也会使空气产生向后的涡流,形成一个向后的推力。靠螺旋桨产生的拉力并不能保障飞机就飞起来,这时机翼就起作用了。飞机的机翼和螺旋桨的结构类似,只是没有扭力角。机翼的上面是有曲率的,凸起来的,而机翼的下面都是平面,这样一来,上面的压力就分散变小,而下面的压力就大,根据作用力的平衡原理,就会使飞机机翼上升,飞机也就上升了,这个压力差就是升力。这是螺旋桨飞机能力飞起来的原理。螺旋桨飞机的速度升限光靠螺旋桨、机翼还不够,发动机很重要,必须保证能够产生使飞机飞起来的足够动力,否则也飞不起来。
两种飞机相同点都是由发动机带动螺旋桨转动产生升力源,不同点是直升机全靠发动机,机体接构的升力作用不大。而螺旋桨飞机则是螺旋桨,机翼配合作用。这也导致直升机的螺旋桨巨大,而螺旋桨飞机的桨叶却很小。再一个不同,螺旋桨飞机的螺旋桨可以是定距的,不需要变距,而直升机的旋翼则必须要变距,这样能够使旋翼的作功效率提高,而且直升机的机动全凭旋翼的变化。直升机旋翼的调距是通过倾斜盘来实现的(见上图),其旋翼用铰链和倾斜盘链接,带动旋翼沿旋翼轴线旋转,旋转的角度是预定好的,这样直升机的旋翼就像划水的桨一样划动空气。直升机的旋翼只所以设计成这样和旋翼的结构有关,直升机旋翼安装在顶部,光向上向下飞不行,还要前后左右机动。而螺旋翼飞机轻型的两片固定桨叶就能飞起来。
还有一个力学上的不同,螺旋桨是利用桨叶的曲率,使受力差不同,转动时拉着飞机跑,而直升机是利用旋翼划动空气产生向下的力,利用反作用力把直升机带起来飞行。同时一个重要的区别是直升机旋翼转动时会出现一个反扭力,也就是使直升机整个机体都与旋翼为轴打转,因此,直升机需要在尾部还安装一个小尾桨,产生一个反向的扭力平衡,双旋翼利用正反转抵消反扭力。而螺旋桨飞机有机翼,能够抵消这种反扭力。
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