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為什么說直升機的旋翼和無人機的葉片不一樣

2019-10-19 10:12 性質:轉載 作者:張首智 來源:科普中國
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1907年11月13日,法國發明家保羅·科爾尼研制的直升機成功試飛,成為世界上第一架全尺寸的載人直升機。今天也有很多朋友在玩電動無人機。無人機和直升機都是靠旋...

1907年11月13日,法國發明家保羅·科爾尼研制的直升機成功試飛,成為世界上第一架全尺寸的載人直升機。今天也有很多朋友在玩電動無人機。無人機和直升機都是靠旋翼來飛行的。可是大部分人并不知道,它們的旋翼,其實有本質的不同。

直升機旋翼和無人機葉片(或電扇葉片),都是由幾片葉片組成的,旋轉的時候會推動空氣產生氣流。當我們感覺無人機或電風扇的風小了,可以把轉速加快一點,吹來的風就會變大。那么,如果發現直升機往下掉了,是不是也只要加快旋翼的轉速,就可以讓它升上來呢?

其實并非如此。直升機不論上升還是下降,靠的主要不是調節旋翼的轉速,而是調節旋翼的迎角。當旋翼的迎角加大,被旋翼推向下方的氣流速度也增大,旋翼也會受到更大的反作用力。這個力就是直升機升力來源。

向左轉|向右轉


那么,如何來控制直升機旋翼的迎角呢?人們發明了一個裝置,叫作傾斜器。它是由兩個緊密貼合的圓環組成。上面的盤隨著直升機旋翼轉動,并且有鉸接裝置與旋翼相連。下面的環不轉動,但是可以上下運動,也可以傾斜。由幾個推拉桿調節

當直升機需要上升時,飛行員調節推拉桿,把兩個盤都往下推,連接旋翼的鉸接裝置就會把旋翼的迎角調大,就能產生更大的升力。相反,當直升機需要下降時,飛行員就把兩個盤都往上推,連接旋翼的鉸接裝置就會把旋翼的迎角調小,旋翼產生的升力減小,直升機就下降了。

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通過傾斜器,直升機不僅能產生向上的升力,還能產生向下的推力呢。當推拉桿把兩個盤都推到頂上時,直升機的旋翼就產生了下反角。如此產生的力量就是向上的推力。這時直升機就會加速下降。如果這個推力足夠,直升機還可以頭朝下倒著飛呢。直升機的這種控制,叫作“總矩控制”。

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靠旋翼上天的都是直升機嗎

旋翼飛行器是靠旋翼產生升力飛行的航空器的總稱,直升機就是我們最熟悉的旋翼飛行器。但還有一些有著大旋翼的飛機,它們也靠旋翼飛上天空,但并不屬于直升機。它們與直升機有什么不一樣呢?

原來,直升機的旋翼是由發動機帶動的,旋翼的軸連接著發動機的軸。而旋翼機的旋翼則是由迎面而來的氣流吹動,旋翼的軸不連接發動機,是自由的。

旋翼機的發動機只用于推動飛機前進。它往往帶動的是一個向后吹氣的螺旋槳,以產生前進的推力。這個推力讓旋翼機向前運動,由此產生的氣流吹動機體頂部的自由旋翼旋轉。當旋翼的旋轉達到一定速度后,產生足夠的升力使旋翼機升空飛行。旋翼機比直升機結構簡單、成本低廉,也比較安全。但只能往前飛而不能懸停、倒飛,因此靈活性無法和直升機相比擬。

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