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时间:2010-08-30 21:27来源:蓝天飞行翻译 作者:admin
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桨叶的夹角为45°,这意味着倾斜盘的倾斜方向不能与周期操纵杆的移动方向一致。
当桨叶处在270°点时,如果要使桨叶的最低挥舞位置在0°点,最小桨距必须在
270°点,但前置角只有45°,因此倾斜盘也必须提前45°倾斜,最低倾斜点应在
315°点上。将主伺服装置(液压助力器)安装在这个位置可以实现此目的,其他伺
服装置与其夹角90°,如图1-37。
图1-37 主伺服装置的安装位置示意图
飞机纵轴
飞机横轴
固定
防扭臂
右前伺服右后伺服
左前伺服
机头方向
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第1.9 节直升机的稳定性和外界影响
1.9.1 稳定性
直升机的稳定性是指直升机在外力的作用下能够恢复到原来的飞行路线和飞行
姿态的能力。,理论上,直升机主桨系统本身是不稳定的,也就是说桨盘的姿态必须
随时由周期变距杆控制和操纵,任何非人为的主桨桨盘姿态的改变必须通过物理操
纵才能恢复到原姿态。全铰式主桨正是如此,而有的主桨加装了其他的增加稳定性
的方法如平衡棒等,即使这样桨盘的姿态仍然由周期变距杆来决定,要想保证桨盘
保持在一个所需的姿态,周期变距杆不能松开,必须始终保持在一个选定的位置。
许多现代直升机都使用了自动飞行控制系统(AFCS)或增稳系统(SAS),使驾
驶员不必始终在杆上不停地修正,而自动补偿姿态和航向的非人为改变。
AFCS 或SAS 系统的传感器感应因阵风或风向的突然改变引起的姿态变化,并将
修正信号输入到主桨或尾桨上,它对飞机的操纵与飞行员的操纵无直接关系。
这些系统严格来说并非自动驾驶系统,因为其功能受限制且驾驶员在飞行中必
须时刻监控它的工作,而只有助于直升机保持选定的姿态和航向。
在最大飞行速度(周期变距杆处在最前的限动位)时主桨具有很高的稳定性,
这时如果因外界因素飞行速度增大,相对气流将使桨盘因升力的不对称而向后倾斜,
使飞行速度下降而恢复到原来的状态。
在平飞速度很小时主桨是非常不稳定和非常危险的,这时如果有阵风影响,引
起旋转平面向后倾斜,旋翼有效力的水平分力作用方向会变成与直升机飞行方向相
反,直升机向前飞行时向后作用的分力将形成一转动力矩造成直升机抬头,导致主
桨进一步的向后倾斜,继续增大向后作用的水平分力,从而使情况进一步恶化甚至
引起严重的后果。消除此影响的方法是驾驶员将周期变距杆迅速前推。
前飞时另一个影响稳定性的重要因素是横向杆力,如果不修正这个杆力将引起
直升机的滚转,这个力来自于变距拉杆对飞行载荷的反作用力。在向前飞行时,整
个操纵机构均向前倾斜,变距拉杆在飞机的纵轴上位于最低点和最高点时,由于相
位滞后现象的存在,在变距拉杆的最大的飞行载荷力的作用下将发生横向位移,前
进桨叶上的力作用方向向下,后退桨叶上力的作用向上,其反作用力将使直升机的
整个操纵机构朝着后退桨叶方向倾斜。对于旋翼逆时针方向转动的直升机来说,机
体将向左滚转。为避免这种现象,有的直升机在横向装有平衡弹簧。而对于大型直
升机,没有液压助力系统驾驶员是无法用杆来控制的,因此直升机上一般都有两套
以上的液压系统,以便在一套失效时仍能操纵直升机。
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1.9.2 桨叶挥摆和地面共振
1 桨叶挥摆
桨叶挥摆发生在大风天气,直升机在地面且旋翼转速很低的时候,主要是在刚
起动和发动机停车时易发生,尤其是在发动机已停车旋翼仍在转动时更危险。
发生这种现象的主要原因是通常直升机在地面是迎风停放,大风天气风速较大,
由于升力的不平衡造成前进桨叶升力增加,向上挥舞,后退桨叶则因转速低风速大
使得升力很小而向下挥舞。
因此桨叶挥摆的最低点将出现在机身的正后方,即尾梁的上方,如果这种现象
不断加剧,桨叶的摆动量不断增大,桨叶有可能撞击到尾梁。
为防止这种现象的发生,直升机主桨系统安装了下垂限动器(下限动环)来防
止桨叶过量的向下挥舞,安装挥舞限动器(上限动环)来限制桨叶过量的向上挥舞。
限动器的工作原理是离心力操纵的机械控制装置,当旋翼转速超过一定值后,
装置中的离心飞重块在离心力的作用下松开限动器,桨叶可自由地上下挥舞,而在
低转速时(刚起动或停车过程中)飞重块在弹簧力的作用下回到限动位置,使得桨
叶的挥舞受到限制。
2 地面共振
地面共振是指直升机在地面因桨叶转动而产生的振动逐渐增大幅度直接影响到
直升机的起落架,先影响一侧,然后再影响另一侧的现象。一旦地面共振发生,振
动将逐渐加剧恶化,导致直升机翻滚甚至断裂。
这种现象在装有带减震支柱的轮式起落架的直升机上容易发生,在滑撬式直升
机上也可能发生,但由于滑撬刚性较强,共振时可以吸收绝大部分的振动。
地面共振的主要原因是由于主桨的不平衡或主桨的锥体不好,因主桨锥体不好
或不平衡将引起直升机的振动,振动先发生在一侧,再传到另一侧。如果这个振动
的频率与直升机起落架的振动频率相同,将产生共振。
如果起落架机轮的气压正确,减震支柱的充气压力正确,共振发生的可能性就
很小,这是因为直升机在设计时已充分意识到了这个问题,在设计时设定的轮胎气
压和减震支柱的压力值引起的振动频率不会与主桨振动频率相一致。
多数直升机在刚起动时会出现“摆动”(PADDING),驾驶员通常可以尽快增大旋
翼转速越过此区域,如果这种摆动发展成地面共振,要想摆脱此局面驾驶员应马上
将直升机提起升空,也就是说让起落架离地,当振动值降低到一定水平后驾驶员再
将直升机落地,尽快停车。
1.9.3 机身姿态
一般来说,直升机的重心都处在主桨轴的正下方,直接与旋翼有效力相对应,
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事实上直升机的重心位置可以在一允许的范围内变化。
当直升机在悬停时,旋翼有效力的反作用力将通过直升机的重心,且方向是垂
直向上,因此机身在悬停时的姿态取决于重心的位置。如果重心在规定范围的最前
 
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