为什么直升机的旋翼和无人机的叶片不一样?

无人机 2019-07-15 15:08


导语:

190711月13日,法国发明家保罗·科尔尼研制的直升机成功试飞,成为世界上第一架全尺寸的载人直升机。今天也有很多朋友们在玩电动无人机。无人机和直升机都是靠旋翼来飞行的。可是大部分人并不知道,它们的旋翼,其实有本质的不同。



十万个为什么:

那么,今天就让我们来了解它们有哪些不同吧。




直升机旋翼和无人机叶片(或电扇叶片),都是由几片叶片组成的,旋转的时候会推动空气产生气流。当我们感觉无人机或电风扇的风小了,可以把转速加快一点,吹来的风就会变大。那么,如果发现直升机往下掉了,是不是也只要加快旋翼的转速,就可以让它升上来呢?

 

其实并非如此。直升机不论上升还是下降,靠的主要不是调节旋翼的转速,而是调节旋翼的迎角。当旋翼的迎角加大,被旋翼推向下方的气流速度也增大,旋翼也会受到更大的反作用力。这个力就是直升机升力来源。

 


那么,如何来控制直升机旋翼的迎角呢?人们发明了一个装置,叫做倾斜器。它是由两个紧密贴合的圆环组成。上面的盘随着直升机旋翼转动,并且有铰接装置与旋翼相连。下面的环不转动,但是可以上下运动,也可以倾斜。由几个推拉杆调节。

 

当直升机的飞行员需要上升时,调节推拉杆,把两个盘都往下推,连接旋翼的铰接装置就会把旋翼的迎角调大,就能产生更大的升力。相反,当直升机的飞行员需要下降时,就把两个盘都往上推,连接旋翼的铰接装置就会把旋翼的迎角调小,旋翼产生的升力减小,直升机就下降了。


通过倾斜器,直升机不仅能产生向上的升力,还能产生向下的推力呢。当推拉杆把两个盘都推到顶上时,直升机的旋翼就产生了下反角。如此产生的力量就是向上的推力。这时直升机就会加速下降。如果这个推力足够,直升机还可以头朝下倒着飞呢。直升机的这种控制,叫作“总矩控制”。




靠旋翼上天的都是直升机吗?

旋翼飞行器是靠旋翼产生升力飞行的航空器的总称,直升机就是我们最熟悉的旋翼飞行器。但还有一些有着大大旋翼的飞机,它们也靠旋翼飞上天空,但并不属于直升机。它们与直升机有什么不一样呢?


原来,直升机的旋翼是由发动机带动的,旋翼的轴连接着发动机的轴。而旋翼机的旋翼则是由迎面而来的气流吹动,旋翼的轴不连接发动机,是自由的。


旋翼机的发动机只用于推动飞机前进。它往往带动的是一个向后吹气的螺旋桨,以产生前进的推力。这个推力让旋翼机向前运动,由此产生的气流吹动机体顶部的自由旋翼旋转。当旋翼的旋转达到一定速度后,产生足够的升力使旋翼机升空飞行。旋翼机比直升机结构简单、成本低廉,也比较安全。但只能往前飞而不能悬停、倒飞,因此灵活性无法和直升机相比拟。


本文转载自微信公众号:科普中国、私人飞机

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