直升机主旋翼反扭力的示意图

直升机主旋翼反扭力的示意图

没有一定的反扭力措施，直升机就要打转转/ 尾桨是抵消反扭力的最常见的方法直升机抵消反扭力的方案有很多，最常规的是采用尾桨。主旋翼顺时针转，对机身就产生逆时针方向的反扭力，尾桨就必须或推或拉，产生顺时针方向的推力，以抵消主旋翼的反扭力。

抵消反扭力的主旋翼-尾桨布局，也称常规布局，因为这最常见/ 典型的贝尔407 的尾桨主旋翼当然也可以顺时针旋转，顺时针还是逆时针，两者之间没有优劣之分。有意思的是，美、英、德、意、日直升机的主旋翼都是逆时针旋转，法、俄、中、印、波兰直升机都是顺时针旋转，英、德、意、日的直升机工业都是从美国引进许可证开始的，和美国采用相同的习惯可以理解，中、印、波兰是从前苏联和法国引进许可证开始的，和法、俄的习惯相

同也可以理解，但美国和俄罗斯为什么从一开始选定不同的方向，法国为什么不和选美国一样的方向，而和俄罗斯一致，可能只是一个历史的玩笑。

各国直升机主旋翼旋转方向的比较

尾桨给直升机的设计带来了很多麻烦。尾桨要是太大了，会打到地上，所以尾桨尺寸受到限制，要提供足够的反扭力，就需要提高转速，这样，尾桨翼尖速度就大，尾桨的噪声就很大。极端情况下，尾桨翼尖速度甚至可以超过音速，形成音爆。尾桨需要安装在尾撑上，尾撑越长，尾桨的力矩越大，反扭力效果越好，但尾撑的重量也越大。为了把动力传递到尾桨，尾撑内需要安装一根长长的传动轴，这又增加了重量和机械复杂性。尾桨是直升机飞行安全的最大挑战，主旋翼失去动力，直升机还可以自旋着陆；但尾桨一旦失去动力，那直升机就要打转转，失去控制。在战斗中，直升机因为尾桨受损而坠毁的概率远远高于因为其他部位被击中的情况。即使不算战损情况，平时使用中，尾桨对地面人员的危险很大，一不小心，附近的人员和器材就会被打到。在居民区或林间空地悬停或起落时，尾桨很容易挂上建筑物、电线、树枝、飞舞物品。

尾桨可以是推式，也可以是拉式，一般认为以推式的效率为高。虽然不管推式还是拉式，气流总是要流经尾撑，但在尾桨加速气流前，低速气流流经尾撑的动能损失较小。尾桨的旋转方向可以顺着主旋翼，也就是说，对于逆时针旋转的主旋翼，尾桨向前转（或者说，从右

面向直升机看，尾桨顺时针旋转），这样尾桨对主旋翼的气动干扰小，主旋翼的升力可以充分发挥。尾桨也可以逆着主旋翼的方向旋转，也就是说，对于逆时针旋转的主旋翼，尾桨向后转（或者说，从右面向直升机看，尾桨逆时针旋转），这样尾桨和主旋翼之间形成一个互相干扰，主旋翼的升力受到损失，但尾桨的作用加强，所以可以缩小尺寸，或降低功率。两者没有绝对的优劣，设计得当时，一般选择顺着转，只有设计不当、尾桨控制作用不够时，才选择逆着转，像

米-24

直升机那样。

涵道尾桨（fenestron）将尾桨缩小，“隐藏”在尾撑端部的巨大开孔里，相当于给尾桨安上一个罩子，这样大大改善了安全性，不易打到周围的物体。由于涵道尾桨的周边是遮蔽的，尾桨翼尖附近的气流情况大大简化，翼尖速度较高也不至于大大增加噪声。罩子的屏蔽也使前后方向上的噪声大大减小。涵道尾桨的缺点是风扇的包围结构带来较大的重量，这个问题随涵道尾桨直径增加而急剧恶化，所以涵道尾桨难以用到大型直升机上。涵道尾桨只有法国直升机上采用，美国的下马了的Comanche 是法国之外少见的采用涵道尾桨的例子。

海豚直升机上的涵道尾桨/ 经典的采用涵道尾桨的EC-120 直升机，中国参加合作制造

已经下马的美国RAH-66“科曼奇”直升机同样采用涵道尾桨

另一个取代尾桨的方案是NOTAR，NOTAR 是No Tail Rotor（意为无尾桨）的简称，用喷气引射和主旋翼下洗气流的有利交互作用形成反扭力。主旋翼产生的下洗气流从尾撑两侧流经尾撑，发动机产生的压缩空气通过尾撑一侧的向下开槽喷出，促使这一侧的下洗气流向尾撑表面吸附并加速（即所谓射流效应或Coanda 效应），形成尾撑两侧气流的速度差，产生向一侧的侧推力，实现没有尾桨的反扭力。尾撑顶端的直接喷气控制提供更精细的方向控制，但不提供主要的反扭力，不是不可以，而是用射流效应可以用较少的喷气就实现较大的反扭力。从这个原理推而广之，如果把尾撑的截面做成机翼一样，下洗气流本身就可产生侧推力，甚至可以在下侧安装类似襟翼的装置以控制侧推力，岂不更好？不知道为什么，没有人这样做。NOTAR 的噪音比涵道风扇更低，安全性更好，在演示中，只要主旋翼不打到树枝，直接把尾撑捅到树丛里也照样安全飞行，但NOTAR 同样没有用到大型直升机上的例子。NOTAR 只有麦道（现波音）直升机上使用，可能是专利的缘故。

NOTAR 的原理简图

采用NOTAR 的

MD600N

直升机，不知道为什么，MD 直升机还是叫MD，不叫波音

反扭力的问题解决了，还有飞行控制的问题。前飞时，直升机不是不可以采用固定翼飞机一样的气动舵面控制偏航、俯仰、横滚，但悬停的时候怎么办呢？这又回到反扭力问题上来了，有控制地打破反扭力的平衡，不就可以造成飞机向左右的偏转吗？对于常规的主旋翼-尾桨布局，增加、减少尾桨的桨距（绕桨叶纵轴相对于桨叶迎风方向的偏转角），就在不改变尾桨转速的情况下，增加、减少尾桨的效果，达到使飞机偏转的效果。由于动力装置固有的惯性，增加扭力的速度总是不及降低扭力的速度，所以常规的单桨直升机向一侧偏转的速度通常快于向另一侧偏转的速度。

直升机旋翼水平旋转可以实现垂直起落/ 直升机通过将旋翼前倾产生推力旋翼水平旋转时，自然产生向上的升力，这是直升机得以垂直起落和悬停的基本条件。旋翼向前倾斜，自然就在产生升力的同时，产生前行的推力。但是如何使旋翼前倾呢？将传动轴或发动机向前倾斜是不现实的，机械上太复杂，可靠性也将一塌糊涂。那怎么办呢？采用所谓的旋转斜板（swash plate），如下图所示。

周期矩控制示意图，注意上旋转斜板和旋翼桨叶的连接，和下旋转斜板受飞行员控制的可调角度

上旋转斜板紧贴下旋转斜板滑动（或在接触面上安装滚珠，减少摩擦阻力），其倾斜角度由下旋转斜板决定。上旋转斜板随旋翼转动，由于前低后高，连杆和支点的作用迫使旋翼上升下降，最后按斜板的角度旋转，达到旋翼倾斜旋转。下旋转斜板不随旋翼转动，但倾斜角度可以由飞行员通过机械连杆或液压作动筒控制，以控制旋翼的倾斜角度。下旋转斜板不光可以前低后高，还可以左低右高，或向任意方向偏转。这就是直升机旋翼可以向任意方向倾斜的道理。这个改变旋翼在每个旋转周期内角度的控制称周期距控制（cyclic control），用来控制行进方向。直升机的另一个主要的飞行控制为桨叶的桨距（pitch），用来控制升力，这称为总距控制（collective control）。和固定翼飞机的飞行控制不同，直升机不靠气动翼面实现飞行控制，而是靠这总矩控制和周期距控制实现飞行控制。

旋翼倾斜，造成升力的作用力轴线倾斜，由于作用力轴线不再通过重心，造成扭转力矩，使飞机向旋翼倾斜方向滚转，直到作用力轴线重又通过重心，恢复平衡

周期距控制不仅用来控制行进方向，还用来控制滚转姿态。正常飞行时，旋翼的升力轴线必定通过飞机的重心，不然飞机要发生滚转。周期距控制使旋翼倾斜的同时，升力轴线同时倾斜，偏离直升机的重心，造成滚转力矩。飞机发生滚转之后，飞行员的控制逐渐回中（否则就一直滚转下去了），重心位置移动，升力轴线重又通过重心，恢复平衡，尽管这时飞机可能是歪着或前倾、后仰的。事实上，为了在中速巡航时机身保持水平，以减小平飞阻力，直升机的重心通常都在旋翼圆心稍后的地方，这样旋翼可以自然向前倾斜一定的角度，而机身依然保持水平。但为了达到最大速度，机身应该前倾，也就是压低机头，这样好最大限度地发挥发动机功率，而不至于产生不必要的升力，本意要向前飞得快，结果速度没有上去多少，反而越飞越高了。同样道理，从空中急降时，用周期距控制使机头高高仰起，旋翼后倾，既利用增加的机身迎风面积造成的阻力减速，又利用主旋翼向前的推力分量做反推力刹车，可以极快地减速、着陆，减少在敌人火力下的暴露时间。周期距控制也使直升机的侧飞、倒飞成为可能，既强化了悬停中对侧风的补偿能力，又极大地增强了对常规固定翼飞机来说匪夷所思的非常规机动性能。

直升机异乎寻常的起落性能提供了无数可能性，也带来无数的问题，其中一个就是翻滚问题。在侧风中垂直着陆时，机身在周期距控制下向迎风方向倾斜以保持平衡，这和侧风中骑自行车要歪着身子是一样道理。在悬停过程中，机身横滚的支点还是在重心，但一侧机轮首先接地时，机轮就变成支点，这时如果控制不当，就会“别住脚”，向外侧翻滚，造成事故。为了恢复水平，如果升力轴线在着地机轮的内侧，应该降低总距（减油门），用重力使机身正确落地；如果升力轴线在着地机轮外侧，那就应该增加总距（加油门），用升力来恢复水平姿态。用错了，就会发生翻滚事故。没有侧风但是在起伏的舰船甲板上着陆，也有同样的问题。反过来的问题是在斜坡上起飞。飞行员必须小心地寻找旋翼水平的姿态，先将一侧机轮离地，机身达到水平状态，再增加升力，使另一侧机轮离地，达到升空。如果动作过急，在升力轴线还没有垂直时就匆忙离地，即使后离地的机轮没有拖地以造成不利滚动力矩，支点从后离地的机轮瞬时转移到机身重心所造成的剧烈摆动，可能使飞机失控。由于侧风和地面乱流的影响，旋翼水平还不一定就是正确的姿态，必须对侧风和乱流进行补偿，所以直升机在复杂条件下的起落需要相当的技巧。

直升飞机飞行原理

直升飞机飞行原理 直升机的机翼与固定翼飞机一样，当气流从机翼前缘流向机翼后缘，从上翼面流过的气流比下翼面走过的路程长，为避免出现真空，上翼面的气流流速比下翼面的大。根据伯努利方程，相同条件下，气流的静压与动压的和恒定，因为上翼面的气流的流速大，导致动压大，所以其静压就小，机翼收到来自上翼面的压力小于来自下翼面的压力，大气对机翼的总压力向上，这个压力就是升力，有了升力直升机就能飞起来，但机翼旋转会对机身产生扭矩，为了不使机身旋转，通过加尾浆的方式平衡掉这个扭矩，所以直升机都是有尾浆的。直升机的机翼旋转面和轴的夹角可以通过杠杆机构来调整，通过调整这个夹角使升力与直升机的重力同轴或不同轴，同轴时，直升机悬停，不同轴时，直升机前飞 直升机升空的原理和竹蜻蜓是一样的，主桨桨叶上产生升力。至于你说的玩具有两个桨，而真机只有一个，应该是上下两层吧，总共四片桨叶，而真机只有一层。都知道，主桨高速转动，会给机身一个反方向的扭矩，如果不加以平衡，机身就会沿着和主桨转动方向相反的方向高速自旋，这样的直升机能飞么？玩具的两层桨叶就是平衡这个扭矩的，你仔细观察下，上下桨的转动方向一定是相反的，也就是靠两对桨叶给机身的扭矩来平衡机身，它们给机身的扭矩方向是相反的，如果大小也相同，那么机身就能保持稳定。但是真机，或者真正的航模直升机，都是单层桨叶的，因为它们都带尾桨，靠尾桨产生的推力来稳住机身。主桨产生的扭矩如果会使机尾顺时针旋转，那么就让尾桨产生逆时针的推力，平衡这个顺时针的扭矩。

一、直升机与普通飞机区别及飞行简单原理：不可否认，直升机和飞机有些共同点。比如，都是飞行在大气层中，都重于空气，都是利用空气动力的飞行器，但直升机有诸多独有特性。（1）直升机飞行原理和结构与飞机不同飞机靠它的固定机翼产生升力，而直升机是靠它头上的桨叶（螺旋桨）旋转产生升力。（2）直升机的结构和飞机不同，主要由旋翼、机身、发动机、起落装置和操纵机构等部分组成。根据螺旋桨个数，分为单旋翼式、双旋翼式和多旋翼式。（3）单旋翼式直升机尾部还装有尾翼，其主要作用：抗扭，用以平衡单旋翼产生的反作用力矩和控制直升机的转弯。（4）直升机最显眼的地方是头上窄长的大刀式的旋翼，一般由2～5片桨叶组成一副，由1～2台发动机带动，其主要作用：通过高速的旋转对大气施加向下的巨大的力，然后利用大气的反作用力（相当与直升飞机受到大气向上的力）使飞机能够平稳的悬在空中。二、平衡分析（对单旋翼式）：（1）直升飞机的大螺旋桨旋转产生升力平衡重力。直升飞机的桨叶大概有2—3米长，一般有5叶组成。普通飞机是靠翅膀产生升力起飞的，而直升飞机是靠螺旋桨转动，拨动空气产生升力的。直升飞机起飞时，螺旋桨越转越快，产生的升力也越来越大，当升力比飞机的重量还大时，飞机就起飞了。在飞行中飞行员调节高度时，就只要通过改变大螺旋桨旋转的速度就可以了。（2）直升飞机的横向稳定。因为直升飞机如果只有大螺旋桨旋，那么根据动量守衡，机身就也会旋转，因此直升飞机就必须要一个能够阻止机身旋转的装置。而飞机尾部侧面的小型螺旋桨就是起到这个作用，飞机的左转、右转或保持稳定航向都是靠它来完成的。同时为了不使尾桨碰到旋翼，就必须把直升飞机的机身加长，所以，直升飞机有一个像蜻蜓式的长尾巴。三、能量方式分析。根据能量守恒定律可知：能量既不会消失，也不会无中生有，它只能从一种形式转化成为另一种形式。在低速流动的空气中，参与转换的能量只有压力能和动能。一定质量的空气具有一定的压力，能推动物体做功；压力越大，压力能也越大；流动的空气具有动能，流速越大，动能也越大。而空气的流速只有来自于发动机所带的螺旋桨对空气的作用，当然从这里分析 能量也是守衡的

认识遥控直升机的旋翼头

认识遥控直升机的旋翼头 遥控直升机可说是所有遥控模型里头最为复杂的一个项目，各细节的关连性更是环环相扣，其中最复杂的结构莫过於旋翼头的设计，旋翼头也是性能的主要取决性，本章针对於主旋翼结构对性能的影响作深入的分析，直升机迷们不可错过！ 决定性能的旋翼头 决定遥控直升机机体特性的几个要素里项，旋翼头所占的比例相当高。要如何分辨机体特性呢?遥控直升机不像飞机一样，可以从外形上直接分辨出特级机、练习机、象真机，直升机可就不一样了，同样的旋翼头，经过不同的设定与调整，可以让性能有截然不同的表现，就算是相同的直升机，也可以安稳的适合初学者，也可以灵活的对应3D飞行，旋翼头的变化可说是相当大的。相信有许多直升机模友们从直升机的种类，即使不曾亲身试飞过，就可以大约知道飞行的特征，对直升机性能的推断依据多半也是来自于旋翼头的造型设计，但是相信也有更多的朋友们对旋翼头的性能会有著『为什么不一样』的想法?但是想要深入研究，却又被复杂的结构打败。这一次我们就来说明一下关於旋翼头的性能取决做一个研究。 决定性能的四大要素 1、三角补偿角 2、贝尔希拉比率 3、修正率 4、避震橡胶 这四个要素的搭配，可决定大多数直升机的性格。实际上有人测试过，将J牌的旋翼头装在H牌的直升机上面，整体飞行起来的感觉就会比较接近於J牌的感觉。 一、三角补正角 一般玩家可以比较简单变更的一项。请参考图一，以目前市面上多数韵．型态多半是主旋翼夹片球头臂在主旋翼後方(三角补正角为正角度)，接著要注意的是夹片球头的部分(图二) ，当夹片球头臂太短的时候，三角补偿角便会增加，当主旋翼高转速运转时执行动作，整体旋翼面的倾斜会使的旋翼夹片会受到三角补偿角的影响增大螺距角度，使的直升机的反应迅速加快执行动作，虽然这样可以增加机体的灵活度，但是你也会同时发现直升机变的更加难以操纵，因为既使是简单的停悬动作，只要风轻轻的吹向旋翼面，直升机主旋翼会做出些微的摆荡运动，但是很容易因为三角补偿角的关系而自行产生螺距角度的变化，造成直升机会出现类似打舵的现象，因此会变的难以控制。

浅谈直升机旋翼的种类和发展趋势

空版不知道是不是也包含直升机，在陆版的介绍看到包括陆航……但好歹直升机也飞的，就强插空版了…… 对直升机而言，重要的部件太多了，但旋翼无疑会被放在首位。直升机的升力，前飞、滚转、俯仰的操纵力，都需要靠旋翼实现。早期直升机采用铰接式旋翼，结构是机器复杂的，动部件太多，寿命不长，可靠性不高，维护性极差，……比较有代表的，CH53，有张“鬼斧”给的图，足见其复杂。 技术贴：浅谈直升机旋翼的种类和发展趋势！AH-66隐形直升机

后来转而坐弹性轴承，来代替过去的金属铰链，黑鹰是比较有代表性的。此外球柔、星形柔性等也就随之出现，海豚是星形柔性桨毂，EC155是球柔。这些旋翼还是大大简化了结构，寿命已经很不错。 UH60

但这些旋翼还不够简单，毕竟还有好多的轴承，于是有人想到用弹性变形来实现轴承的功能。无铰式旋翼就来了。山猫，Bo105，两个最具代表性。一个是消除耦合，一个是利用挥摆耦合，两个分别代表了两种设计思路。 山猫 Bo105

无铰式旋翼用弹性变形来代替铰链，可以预想，桨叶挥舞时对桨毂的力矩就很大，比铰接式大得多。所以这种旋翼直升机机体的响应很灵敏，于是有人想到了武装直升机，武直是需要反应更灵敏一些的。不过无铰式的初衷和最大好处是简化结构，灵敏不是其最大的功效，毕竟太灵敏--->一阶挥舞频率更高--->交叉导数更大--->驾驶员感觉的交叉耦合更大--->更难控制姿态--->飞行员说好累。 无铰式比起CH53那种已经极大简化了，不过这还不够，无铰式旋翼还有变距轴承，所以终极的目标是无轴承旋翼。EC135、MD900，Bell430、AH1Z这些都是，连倭奴的OH1、鹅毛的Ansat也都是。其实不难发现，这累机，重量不大，这是和目前的材料技术有关。做太大，桨毂尺寸大，弹性变形实现挥摆扭，载荷太高，寿命就得下来了。 看看具体的结构，喜欢用EC135说事儿： EC135

直升机原理详解真实完整版

发一套最完整的直升机原理（绝对完整，绝对精华） 这是我找到的最完整，最系统介绍直升机的原理及发展史的文章。转到这里，送给论坛里喜欢飞行，向往蓝天的朋友！！ 自从莱特兄弟发明飞机以来，人们一直为能够飞翔蓝天而激动不已，同时又受起飞、着落所需的滑跑所困扰。在莱特兄弟时代，飞机只要一片草地或缓坡就可以起飞、着陆。不列颠之战和巴巴罗萨作战中，当时最高性能的“ 喷火 ”战斗机和 Me 109 战斗机也只需要一片平整的草地就可以起飞，除了重轰炸机，很少有必须用“正规”的混凝土跑道起飞、着陆的。今天的飞机的性能早已不能为这些飞机所比，但飞机的滑跑速度、重量和对跑道的冲击，使对起飞、着陆的跑道的要求有增无减，连简易跑道也是高速公路等级的。现代战斗机和其他高性能军用飞机对平整、坚固的长跑道的依赖，日益成为现代空军的致命的软肋。为了摆脱这一困境，从航空先驱的时代开始，人们就在孜孜不倦地研制能够象鸟儿一样腾飞的具有垂直/短距起落能力的飞机。 自从人们跳出模仿飞鸟拍翅飞行的谜思之后，依据贝努力原理的空气动力升力就成为除气球和火箭外所有动力飞行器的基本原理。机翼前行时，上下翼面之间的气流速度差造成上下翼面之间的压力差，这就是升力。所谓“机翼前行”，实际上就是机翼和空气形成相对速度。既然如此，和机身一起前行时，机翼可以造成升力，机身不动而机翼像风车叶一样打转转，和空气形成相对速度，也可以形成升力，这样旋转的“机翼”就成为旋翼，旋翼产生升力就是直升机可以垂直起落的基本原理。

中国小孩竹蜻蜓玩了有2,000 年了，流传到西方后，成为现代直升机的灵感/ 达·芬奇设计的直升机，到底能不能飞起来，很是可疑 旋翼产生升力的概念并不新鲜，中国儿童玩竹蜻蜓已经有2,000 多年了，西方也承认流传到西方的中国竹蜻蜓是直升机最初的启示。多才多艺的达·芬奇在15 世纪设计了一个垂直的螺杆一样的直升机，不过没有超越纸上谈兵的地步。1796 年，英国人George C ayley 设计了第一架用发条作动力、能够飞起来的直升机，50 年后的1842 年，英国人W.H. Philips 用蒸气机作动力，设计了一架只有9 公斤重的模型直升机。1878 年，意大利人Enrico Forlanini 用蒸气机制作了一架只有3.5 公斤重的模型直升机。1880 年，美国发明家托马斯·爱迪生着手研制用电动机驱动的直升机，但最后放弃了。法国人Paul C ornu 在1907 年制成第一架载人的直升机，旋翼转速每分钟90 转，发动机是一台24 马力的汽油机。Cornu 用旋翼下的“舵面”控制飞行方向和产生前进的推力，但Cornu 的直升机的速度和飞行控制能力很可怜。

国内外无人直升机的发展现状及应用分析

国内外无人直升机的发展现状及应用分析 在无人机里有一种特殊的无人直升机，它是指由无线电遥控飞行或自主控制飞行的无人驾驶、不载人的垂直起落旋翼飞行器。它依靠发动机驱动旋翼产生升力和操纵力，能垂直起落、空中悬停，能向任何一个方向灵活飞行。真正意义上的无人直升机以长航时、多任务、稳定性等为标志，与时下一些航模性质的无人机根本不在一个量级上。 无人直升机的多功能特性 无人直升机无论在现代战争还是经济建设、日常生活中都具有独特作用。以民用为例，无人直升机具有成本相对较低、无人员伤亡风险、生存能力强、机动性能好、使用方便等优势，广泛应用于包括：航空拍摄、航空摄影、地质地貌测绘、森林防火、地震调查、边境巡逻、应急救灾、禁毒、反恐、警用侦查巡逻、治安监控、消防航拍侦查、通信中继、城市规划等多个领域。近年来，无人机在民用市场的潜在需求也将逐步显现，我国民用无人机将进入快速发展期。 国外无人直升机的发展 无人直升机研制始于上世纪50年代初，美国、英国、德国等国家率先对无人直升机进行研究。当时美国为加强反潜搜索能力以应对前苏联庞大的潜艇威胁开始无人直升机研制，委托“螺旋动力”公司为美海军研发了第一架无人直升机——QH-50，该机为遥控无人直升机，先后交付近800架。上世纪70年代，美国陆军使用其改进型QH-50D在越南战场上执行战场侦察和炮兵目标观测任务，由于该机为遥控直升机，使用不甚方便，失事率也非常高，美军无奈于70年代末期取消了QH-50的订货计划，其任务使命由无人机代替，无人直升机在美国的研制呈萧条趋势。 在经历了试用、萧条、复苏之后，上世纪80至90年代，无人直升机的发展呈现出百家齐放的特点，出现了各种气动外形的无人直升机。国外无人直升机逐渐步入加速发展时期。上世纪90年代中后期，美国无人直升机研制呈迅猛发展趋势，各大直升机公司纷纷介入，也带动了全球无人直升机的研制热潮。2005年8月，美军颁布2005～2030年《无人机系统路线图》，该路线图表明美军今后将大力开发无人直升机，可以预见美军无人直升机的研制将步入正轨并快速发展，这也正是美国各大直升机公司纷纷涌入无人直升机领域的主要原因。无人直升机作为一种重要武器装备，其研制任务已由美国各大直升机公司全面接管，小公司承担无人直升机研制的时代在美国将一去不复返。 纵观历史，国外无人直升机发展趋势在创新构型、提升任务载荷和续航能力之外还具有其他特征。一是以信息支援任务为中心，作战任务进一步扩展，最终形成侦察、攻击任务综合一体化的无人直升机；二是无人机系统研制由“以平台为中心”向“以任务为中心”转变，充分考虑作战使用的特殊要求；三是不断提高智能化水平和自主飞行控制能力，具备故障隔离/排除故障、自动航路规划等智能控制能力；四是具备执行多任务的作战能力；五是采用钛合金、复合材料、模块化设计等新材料和新技术。

直升机发动机原理

一、直升机与普通飞机区别及飞行简单原理： 不可否认，直升机和飞机有些共同点。比如，都是飞行在大气层中，都重于空气，都是利用空气动力的飞行器，但直升机有诸多独有特性。 （1）直升机飞行原理和结构与飞机不同飞机靠它的固定机翼产生升力，而直升机是靠它头上的桨叶（螺旋桨）旋转产生升力。 （2）直升机的结构和飞机不同，主要由旋翼、机身、发动机、起落装置和操纵机构等部分组成。根据螺旋桨个数，分为单旋翼式、双旋翼式和多旋翼式。 （3）单旋翼式直升机尾部还装有尾翼，其主要作用：抗扭，用以平衡单旋翼产生的反作用力矩和控制直升机的转弯。 （4）直升机最显眼的地方是头上窄长的大刀式的旋翼，一般由2～5片桨叶组成一副，由1～2台发动机带动，其主要作用：通过高速的旋转对大气施加向下的巨大的力，然后利用大气的反作用力（相当与直升飞机受到大气向上的力）使飞机能够平稳的悬在空中。 二、平衡分析（对单旋翼式）： （1）直升飞机的大螺旋桨旋转产生升力平衡重力。 直升飞机的桨叶大概有2—3米长，一般有5叶组成。普通飞机是靠翅膀产生升力起飞的，而直升飞机是靠螺旋桨转动，拨动空气产生升力的。直升飞机起飞时，螺旋桨越转越快，产生的升力也越来越大，当升力比飞机的重量还大时，飞机就起飞了。在飞行中飞行员调节高度时，就只要通过改变大螺旋桨旋转的速度就可以了。 （2）直升飞机的横向稳定。 因为直升飞机如果只有大螺旋桨旋，那么根据动量守衡，机身就也会旋转，因此直升飞机就必须要一个能够阻止机身旋转的装置。而飞机尾部侧面的小型螺旋桨就是起到这个作用，飞机的左转、右转或保持稳定航向都是靠它来完成的。同时为了不使尾桨碰到旋翼，就必须把直升飞机的机身加长，所以，直升飞机有一个像蜻蜓式的长尾巴。 三、能量方式分析。 根据能量守恒定律可知：能量既不会消失，也不会无中生有，它只能从一种形式转化成为另一种形式。在低速流动的空气中，参与转换的能量只有压力能和动能。一定质量的空气具有一定的压力，能推动物体做功；压力越大，压力能也越大；流动的空气具有动能，流速越大，动能也越大。 而空气的流速只有来自于发动机所带的螺旋桨对空气的作用，当然从这里分析能量也是守衡的。

直升机旋翼头工作原理

解读直升机旋翼头的奥秘 遥控直升机可说是所有遥控模型里头最为复杂的一个项目，各细节的关连性更是环环相扣，其中最复杂的结构莫过於旋翼头的设计，旋翼头也是性能的主要取决性，本章针对於主旋翼结构对性能的影响作深入的分析，直升机迷们不可错过！ 决定性能的旋翼头 决定遥控直升机机体特性的几个要素里项，旋翼头所占的比例相当高。要如何分辨机体特性呢?遥控直升机不像飞机一样，可以从外形上直接分辨出特级机、练习机、象真机，直升机可就不一样了，同样的旋翼头，经过不同的设定与调整，可以让性能有截然不同的表现，就算是相同的直升机，也可以安稳的适合初学者，也可以灵活的对应3D飞行，旋翼头的变化可说是相当大的。相信有许多直升机模友们从直升机的种类，即使不曾亲身试飞过，就可以大约知道飞行的特征，对直升机性能的推断依据多半也是来自于旋翼头的造型设计，但是相信也有更多的朋友们对旋翼头的性能会有著『为什么不一样』的想法?但是想要深入研究，却又被复杂的结构打败。这一次我们就来说明一下关於旋翼头的性能取决做一个研究。 决定性能的四大要素 1、三角补偿角 2、贝尔希拉比率 3、修正率 4、避震橡胶 这四个要素的搭配，可决定大多数直升机的性格。实际上有人测试过，将J牌的旋翼头装在H牌的直升机上面，整体飞行起来的感觉就会比较接近於J牌的感觉。 一、三角补正角 一般玩家可以比较简单变更的一项。请参考图一，以目前市面上多数韵．型态多半是主旋翼夹片球头臂在主旋翼後方(三角补正角为正角度)，接著要注意的是夹片球头的部分(图二) ，当夹片球头臂太短的时候，三角补偿角便会增加，当主旋翼高转速运转时执行动作，整体旋翼面的倾斜会使的旋翼夹片会受到三角补偿角的影响增大螺距角度，使的直升机的反应迅速加快执行动作，虽然这样可以增加机体的灵活度，但是你也会同时发现直升机变的更加难以操纵，因为既使是简单的停悬动作，只要风轻轻的吹向旋翼面，直升机主旋翼会做出些微的摆荡运动，但是很容易因为三角补偿角的关系而自行产生螺距角度的变化，造成直升机会出现类似打舵的现象，因此会变的难以控制。 以主旋翼相同的旋转方向来说（顺时针) ，三角补正角的正数值(+)越大，机体越灵敏，但也越不安定。三角补正角负数值(-)越大则越安定，但反应也越迟钝。然而要获得一个折衷的办法，就是让三角补正角度为0度，三角补正角为0度的直升机最好掌握而且不失灵活度。而调整三角补正角的方式也很简单，只需要加长旋翼夹片上的球头长度就可以了，但是要注意旋翼夹片的强度喔!如果是塑胶品的话，建议用新品来改装，免得发生断裂的危险。 每一家厂牌的直升机旋翼头的支点不太一样，以遥控直升机为例，大约有五种型式的旋翼头，所以先确定好支点旋翼头的种类的位置，再来做相关的测量。这样才能够有效的发挥三角补正角的效果。

直升机飞行原理(图解)

飞行原理（图解） 直升机能够垂直飞起来的基本道理简单，但飞行控制就不简单了。旋翼可以产生升力，但谁来产生前进的推力呢？单独安装另外的推进发动机当然可以，但这样增加重量和总体复杂性，能不能使旋翼同时担当升力和推进作用呢？升力-推进问题解决后，还有转向、俯仰、滚转控制问题。旋翼旋转产生升力的同时，对机身产生反扭力（初中物理：有作用力就一定有反作用力），所以直升机还有一个特有的反扭力控制问题。 直升机主旋翼反扭力的示意图 没有一定的反扭力措施，直升机就要打转转/ 尾桨是抵消反扭力的最常见的方法 直升机抵消反扭力的方案有很多，最常规的是采用尾桨。主旋翼顺时针转，对机身就产生逆

时针方向的反扭力，尾桨就必须或推或拉，产生顺时针方向的推力，以抵消主旋翼的反扭力。 抵消反扭力的主旋翼-尾桨布局，也称常规布局，因为这最常见/ 典型的贝尔407 的尾桨主旋翼当然也可以顺时针旋转，顺时针还是逆时针，两者之间没有优劣之分。有意思的是，美、英、德、意、日直升机的主旋翼都是逆时针旋转，法、俄、中、印、波兰直升机都是顺时针旋转，英、德、意、日的直升机工业都是从美国引进许可证开始的，和美国采用相同的习惯可以理解，中、印、波兰是从前苏联和法国引进许可证开始的，和法、俄的习惯相同也可以理解，但美国和俄罗斯为什么从一开始选定不同的方向，法国为什么不和选美国一样的方向，而和俄罗斯一致，可能只是一个历史的玩笑。

各国直升机主旋翼旋转方向的比较尾桨给直升机的设计带来了很多麻烦。尾桨要是太大了，会打到地上，所以尾桨尺寸受到限制，要提供足够的反扭力，就需要提高转速，这样，尾桨翼尖速度就大，尾桨的噪声就很大。极端情况下，尾桨翼尖速度甚至可以超过音速，形成音爆。尾桨需要安装在尾撑上，尾撑越长，尾桨的力矩越大，反扭力效果越好，但尾撑的重量也越大。为了把动力传递到尾桨，尾撑内需要安装一根长长的传动轴，这又增加了重量和机械复杂性。尾桨是直升机飞行安全的最大挑战，主旋翼失去动力，直升机还可以自旋着陆；但尾桨一旦失去动力，那直升机就要打转转，失去控制。在战斗中，直升机因为尾桨受损而坠毁的概率远远高于因为其他部位被击中的情况。即使不算战损情况，平时使用中，尾桨对地面人员的危险很大，一不小心，附近的人员和器材就会被打到。在居民区或林间空地悬停或起落时，尾桨很容易挂上建筑物、电线、树枝、飞舞物品。 尾桨可以是推式，也可以是拉式，一般认为以推式的效率为高。虽然不管推式还是拉式，气流总是要流经尾撑，但在尾桨加速气流前，低速气流流经尾撑的动能损失较小。尾桨的旋转方向可以顺着主旋翼，也就是说，对于逆时针旋转的主旋翼，尾桨向前转（或者说，从右

直升机技术现状及发展趋势分析

直升机技术现状及发展趋势分析 【摘要】较其他飞行器不同，直升机具有空中悬停、垂直起降及低速机动等特点，因而在军事、搜救等多个领域均有重要的应用，是衡量一个国家综合实力的标志之一。本文重点就当前国内外直升机技术现状进行了分析，并针对未来直升机技术的发展趋势进行了展望。 【关键词】直升机技术；现状；发展趋势 纵观直升机技术的多年发展历史，自第一代到第四代直升机，各项性能指标的进步均得益于直升机技术的快速发展和进步，直升机各项技术的进步又离不开材料、加工、制造工艺技术的创新和发展。如今，直升机经典技术已发展成熟，为了满足特定使用需求，要求设计人员必须树立严谨的设计理念，掌握现代化先进设计技术，充分考虑到设计、制造、管理、成本等各方面因素，逐步提高我国直升机技术水平。 1.直升机技术现状分析 目前，全球直升机正处在一个快速发展阶段，军用及民用直升机市场需求，极大地推动了直升机技术的逐步发展和提高。为了满足军事作战需求，要求直升机具有多种作战功能，满足军事战术的需求；而在民用领域方面，直升机也有重要的应用，需要满足市场需求，同时最大限度地降低成本，因此，在研制新型直升机时，应关注装备的改进。就全球直升机技术而言，主要具有如下特点：（1）总气动设计技术日趋精细化、综合化与集成化，具有满足客户各方面需求的总体设计能力；（2）新一代旋翼系统技术全面实现了视情维护，直升机桨叶拥有无限寿命；（3）综合隐身技术大幅提高，新隐身材料及设计技术有了新进展，有效减小了直升机的红外、雷达、目视及声学特征，满足了直升机的生存性能；（4）直升机机体结构日趋模块化，极大地简化了机体结构，有效减少了各种零部件的数量，有助于维修及维护工作的开展；（5）关键部位采用了复合材料，极大地提升了其适坠性与抗击性能，延长了机体寿命；（6）发动机技术油耗越来越低，功重比日趋增大，并装备了现代化监控、数控及状态监控系统，提高了其有效载重，有助于在高温高原环境下使用；（7）现代化航电系统及设备的应用，满足了信息共享、多路传输等需求，加之现代化夜视传感器的应用，使得直升机全天候作战水平大幅提高；（8）新型高速设计技术满足了直升机高速飞行及各项作战任务的需求。 虽然经多年发展，我国直升机设计、制造、试飞、试验等硬件水平已经达到中上水平，具有一定的研发、生产技术基础。但由于产业总集成效果差，产业支撑技术基础薄弱，还未形成成熟的自主研发技术体系，设计水平及技术含量不高。对于直升机产品而言，我国直升机行业已形成了以AC310、311、312、313、352等为代表的谱系，但是，在30吨以上的重型直升机方面几乎仍为空白，在应对重大自然灾害时仍需借助国外先进重型直升机完成救助任务，国产直升机技术水平亟待提升。此外，目前我国能够在高温、高原环境下工作的直升机很少，必须

交叉双旋翼控制方式

植保无人机设计 应用范围 1.农用植保：载药量相对于市面上大，续航能力更强。全自动无人值守控制更方便。 2.森林消防：续航能力强，必要时可添加副油箱。 3大型航拍：载重提升和较高的悬停稳定性能够提供更强大的航拍画面质量。 飞机结构设计 该型无人机采用交叉双旋翼结构，此种结构具有以下优缺点： 优点：抗侧面风能力强、悬停稳定性较好、由于其稳定性较高，所以相对其他机型更适合于吊挂作业和起重工作；机械结构相对简单，相对的，维护成本和难度相对较低。 缺点：由于采用横列双旋翼结构，由于其气动布局，飞行速度会受到影响、主选翼数每侧最多不能超过两片（超过两片存在潜在的桨叶撞击的可能），所以升力不如其他双旋翼的机型。 应用实例 K-1200起重直升机、美国K-MAX无人运输机等，采用该结构的直升机的机型较少，可借鉴的类型不多（现在应用该结构的机型主要产自卡曼公司）。但是，此类结构早在二战时期就已经出现，而且国内有

某农民自造该结构飞机的案例（结果未定）。 控制原理 通过舵机来控制旋翼的桨叶螺距来改变飞机的飞行姿态，尾桨来调整飞行状态。双旋翼通过齿轮结构来同步转速。 飞行控制板采用pixhawk该控制板具有自动控制、修正飞行状态、自动返航等功能，共有8个通道，所以功能相当丰富，满足该类型无人机的要求。 飞行控制 采用人工控制+自动控制相结合的原理且人工控制要优先于飞机的自动控制。 流程图如下：

自动路径规划流程图 飞行安全 该无人机采用了8个车载雷达探头，用来探测飞机飞行时周围的障碍物来自动调整飞机的飞行状态。 设计数据（参考） 飞机尺寸：长（不含旋翼）2700mm 宽（不含旋翼）800mm 高1200mm 主选翼尺寸：1500-1700mm 飞机质量（空载）：60-65kg 载油量（不加副油箱）：10-15L 标准载重：50kg 最大载重：60-70kg 主旋翼转速：1000-1200r/min

图解直升机原理

图解直升机原理之一－－－涡轮轴发动机工作 原理 航空涡轮轴发动机 航空涡轮轴发动机，或简称为涡铀发动机，是一种输出轴功率的涡轮喷气发动机。法国是最先研制涡轴发动机的国家。50年代初，透博梅卡公司研制成一种只有一级离心式叶轮压气机、两级涡轮的单转于、输出轴功率的直升机用发动机，功率达到了206kW(280hp)，成为世界上第一台直升机用航空涡轮轴发动机，定名为“阿都斯特—l”(Artouste—1)。首先装用这种发动机的直升机是美国贝尔直升机公司生产的Bell 47(编号为X H—13F)，于1954年进行了首飞。 涡轴发动机的主要机件 与一般航空喷气发动机一样，涡轴发动机也有进气装置、压气机、燃烧室、涡轮及排气装置等五大机件，涡轴发动机典型结构如下图所示。

进气装置 由于直升机飞行速度不大，一般最大平飞速度在3 50km/h以下，故进气装置的内流进气道采用收敛形，以便气流在收敛形进气道内作加速流动，以改善气流流场的不均匀性。进气装置进口唇边呈圆滑流线，适合亚音速流线要求，以避免气流在进口处突然方向折转，引起气流分离，为压气机稳定工作创造一个好的进气环境。有的涡轴发动机将粒子分离器与进气道设计成一体，构成“多功能进气道”，以防止砂粒进入发动机内部磨损机件或者影响发动机稳定工作，这种多功能进气道利用惯性力场，使含有砂粒的空气沿着一定几何形状的

通道流动。由于砂粒质量较空气大，在弯道处使砂粒获得较大的惯性力，砂粒便聚集在一起并与空气分离，排出机外(见下图)。 压气机 压气机的主要作用是将从进气道进入发动机的空 气加以压缩，提高气流的压强，为燃烧创造有利条件。根据压气机内气体流动的特点，可以分为轴流式和离心式两种。轴流式压气机，面积小、流量大；离心式结构简单、工作较稳定。涡轴发动机的压气机，其结构形式几经演变，从纯轴流式、单级离心、双级离心到轴流与离心混装一起的组合式压气机。当前，直升机的

共轴双旋翼直升机悬停方向的控制

共轴双旋翼直升机悬停方向的控制 姓名：张鲲鹏班号：02020802 学号：2008300596 摘要 本文主要目的是设计共轴双旋翼直升机悬停方向的控制系统。文中主要介绍了此控制系统的设计方案，在时域和频域中详细地分析了系统的稳定性、稳态性能和 动态性能。并且，为达到设计指标，对系统进行了串联校正，使系统能够较好地达 到了指标要求。在控制系统的设计过程中，利用了Scilab和Matlab软件进行仿真 分析，动态直观地反映了系统的性能。 关键字共轴双旋翼直升机串联校正稳定性稳态性能动态性能 引言 研究背景 20世纪40年代初，航空爱好者开始对共轴双旋翼直升机产生浓厚的兴趣。然而，由于当时人们对共轴双旋翼气动特性认识的缺乏以及在结构设计方面遇到的困难，许多设计者最终放弃了努力，而在很长一段时间对共轴式直升机的探讨只停留在实验阶段。1932 年，单旋翼带尾桨直升机研制成功，成为世界上第一架可实用的直升机。从此，单旋翼带尾桨直升机以其简单、实用的操纵系统和相对成熟的单旋翼空气动力学理论成为半个多世纪来世界直升机发展的主流。然而，人们对共轴双旋翼直升机的研究和研制一直没有停止。俄罗斯1945 年研制成功了卡-8 共轴式直升机，至今发展了一系列共轴双旋翼直升机，在型号研制、理论实验研究方面均走在世界前列。美国也于50 年代研制了QH-50 共轴式遥控直升机作为军用反潜的飞行平台，并先后交付美国海军700 多架。从20 世纪60 年代开始，由于军事上的需要，一些国家开始研制无人驾驶共轴双旋翼形式直升机。在实验方面，从20 世纪50 年代起，美国、日本、俄罗斯等相继对共轴双旋翼的气动特性、旋翼间的气动干扰进行了大量风洞实验研究。经过半个多世纪的发展，共轴双旋翼的旋翼理论得到不断的发展和完善，这种构形的直升机以它固有的优势越来越受到业内人士的重视。 研究对象特点分析 共轴双旋翼直升机有两副完全相同的旋翼，一上一下安装在同一根旋翼轴上，两旋翼间有一定间距。两副旋翼的旋转方向相反，它们的反扭矩可以互相抵消。这样，就用不着再装尾桨了。直升机的航向操纵靠上下两旋翼总距的差动变化来完成。 共轴双旋翼直升机主要优点是结构紧凑，外形尺寸小。这种直升机无尾桨，机身长度大大缩短。有两副旋翼产生升力，每副旋翼的直径也可以缩短。机体部件可以紧凑地安排在直

直升机操控原理

第六章 直升机的操纵原理
直升机不同于固定翼飞机，一般都没有在飞行中 供操纵的专用活动舵面。这是由于在小速度飞行 或悬停中，其作用也很小，因为只有当气流速度 很大时舵面或副翼才会产生足够的空气动力。单 旋翼带尾桨的直升机主要靠旋翼和尾桨进行操纵， 而双旋翼直升机靠两副旋翼来操纵。由此可见， 旋翼还起着飞机的舱面和副翼的作用。

直升机操纵原理
旋翼不仅提供升力同时也是直升机的主要操 纵面。
总距操纵杆：通过自动倾斜器改变旋翼桨叶 总距，控制直升机的升降运动。提杆，增大 总距，升力增大，直升机上升；压杆，减小 总距，直升机下降。
周期变距操纵杆：操纵周期变距操纵杆，使 自动倾斜器相应的倾斜，从而使桨叶的桨距 作每周一次的周期改变，造成旋翼拉力矢量 按相应的方向倾斜，达到控制直升机的前、 后（左、右）和俯仰（或横滚）运动。

直升机操纵原理
脚蹬：控制尾桨，实现航向操纵。 尾桨：平衡旋翼反扭矩、航向操纵。 垂尾：增加航向稳定性。 平尾：增加俯仰稳定性。

直升机操纵原理（续）

6.1 直升机操纵特点
直升机驾驶员座舱 操纵机构及配置直 升机驾驶员座舱主 要的操纵机构是： 驾驶杆(又称周期 变距杆)、脚蹬、 油门总距杆。此外 还有油门调节环、 直升机配平调整片 开关及其他手柄.

驾驶杆和脚蹬
驾驶杆位于驾驶员座椅前面，通过操纵线系与旋翼 的自动倾斜器连接。驾驶杆偏离中立位置表示：
向前——直升机低头并向前运动； 向后——直升机抬头并向后退； 向左——直升机向左倾斜并向左侧运动； 向右——直升机向右倾斜并向右侧运动。 脚蹬位于座椅前下部，对于单旋翼带尾桨的直升机
来说，驾驶员蹬脚蹬操纵尾桨变距改变尾桨推(拉) 力，对直升机实施航向操纵。

直升机空气动力学现状和发展趋势

直升机空气动力学现状 二级学院：航空维修工程学院 班级：航修六班 学号：14504604 姓名：李达伦 日期：2015年6月30日

直升机空气动力学现状 （航修六班14504604 李达伦） 摘要：直升机空气动力学是直升机技术研究及型号研制的基础性学科和先进学 科，本文概述了国外的直升机气动理论与方法研究、基于气动理论和方法的应用基础研究、直升机气动试验技术的研究现状。 关键词：空气动力学；直升机 Abstract：Aerodynamics of helicopter is a helicopter technological research and model development of basic disciplines and advanced subject. This paper summarizes the foreign helicopters gas dynamic theory and method of research, based on the aerodynamic theory and methods of applied basic research, helicopter aerodynamic test technology research status. Key word：Air dynamics; helicopter 1 前言 飞行器的设计和研制必须以其空气动力学为主要依据，这是飞行器研制区别 于其它武器平台的典型特征。直升机以旋翼作为主要的升力面、推力面和操纵面， 这种独特的构型和旋翼驱动方式，更使其气动特征具有复杂的非定常特征，其气 动分析和设计技术固定翼飞行器更具挑战性。 直升机气动研究是指认识直升机与空气之间作用规律、解释直升机飞行原 理、获取提升直升机飞行能力和效率的新知识、新原理、新方法的研究活动，其 主要任务是获得直升机的空气动力学特性[1]。由于直升机气动特征性直接决定了 型号飞行性能、振动特性、噪声水平，且是结构设计、寿命评估等的直接依据， 因此直升机气动研究是直升机技术研究的重要方面，更是型号研制的基础。尤其 是要实现舒适、安全、便利、快捷的直升机型号研制目标，直升机空气动力学将 体现其核心推动作用。 2 内容和范围 直升机空气动力学专业发展涵盖的内容和范围主要有直升机气动理论与方 法的研究、基于气动原理的应用基础研究以及气动特性试验研究三大内容。 直升机气动理论与方法的研究重点关注旋翼与周围空气相互作用现象及机 理的分析模型和方法，通过对气动理论和方法的研究，实现对直升机及其流场的 深入了解，以准确地计算其空气动力学特性。 气动应用研究是指基于气动理论和方法，以直升机研制为目标所展开的应用 基础研究，涵盖气动特性、气动弹性、气动噪声、结冰模拟、流动控制等应用领

直升机飞行原理

直升机与旋翼机的飞行原理 直升机的飞行原理 1. 概况 与普通飞机相比，直升机不仅在外形上，而且在飞行原理上都有所不同。一般来讲它没有固定的机翼和尾翼，主要靠旋翼来产生气动力。这里所说的气动力既包括使机体悬停和举升的升力，也包括使机体向前后左右各个方向运动的驱动力。直升机旋翼的桨叶剖面由翼型构成，叶片平面形状细长，相当于一个大展弦比的梯形机翼，当它以一定迎角和速度相对于空气运动时，就产生了气动力。桨叶片的数量随着直升机的起飞重量而有所不同。重型直升机的起飞重量在20t以上，桨叶的数目通常为六片左右；而轻、小型直升机，起飞重量在以下，一般只有两片桨叶。 直升机飞行的特点是： (1) 它能垂直起降，对起降场地要求较低； (2) 能够在空中悬停。即使直升机的发动机空中停车时，驾驶员可通过操纵旋翼使其自转，仍可产生一定升力，减缓下降趋势； (3) 可以沿任意方向飞行，但飞行速度较低，航程相对来说也较短。 2. 直升机旋翼的工作原理 直升机旋翼绕旋翼转轴旋转时，每个叶片的工作类同于一个机翼。旋翼的截面形状是一个翼型，如图所示。翼型弦线与垂直于桨毂旋转轴平面(称为桨毂旋转平面)之间的夹角称为桨叶的安装角，以表示，有时简称安装角或桨距。各片桨叶的桨距的平均值称为旋翼的总距。驾驶员通过直升机的操纵系统可以改变旋翼的总距和各片桨叶的桨距，根据不同的飞行状态，总距的变化范围约为2o~14o。

气流V 与翼弦之间的夹角即为该剖面的迎角。显然，沿半径方向每段叶片上产生的空气动力在桨轴方向上的分量将提供悬停时需要的升力；在旋转平面上的分量产生的阻力将由发动机所提供的功率来克服。 旋翼旋转时将产生一个反作用力矩，使直升机机身向旋翼旋转的反方向旋转。前面提到过，为了克服飞行力矩，产生了多种不同的结构形式，如单桨式、共轴式、横列式、纵列式、多桨式等。对于最常见的单桨式，需要靠尾桨旋转产生的拉力来平衡反作用力矩，维持机头的方向。使用脚蹬来调节尾桨的桨距，使尾桨拉力变大或变小，从而改变平衡力矩的大小，实现直升机机头转向(转弯)操纵。 3. 直升机旋翼的操纵 直升机的飞行控制与飞机的飞行控制不同，直升机的飞行控制是通过直升机旋翼的倾斜实现的。直升机的控制可分为垂直控制、方向控制、横向控制和纵向控制等，而控制的方式都是通过旋翼实现的，具体来说就是通过旋翼桨毂朝相应的方向倾斜，从而产生该方向上的升力的水平分量达到控制飞行方向的目的。 直升机体放在地面时，旋翼受其本身重力作用而下垂。发动机开车后，旋翼开始旋转，桨叶向上抬，直观地看，形成一个倒立的锥体，称为旋翼锥体，同时在桨叶上产生向上的升力。随着旋翼转速的增加，升力逐渐增大。当升力超过重力时，直升机即铅垂上升(图；若升力与重力平衡，则悬停于空中；若升力小于重力，则向下降落。 旋转旋翼桨叶所产生的拉力和需要克服阻力产生的阻力力矩的大小，不仅取决于旋翼的转速，而且取决于桨叶的桨距。从原理上讲，调节转速和桨距都可以调节拉力的大小。但是 桨毂旋转面 桨毂旋转轴线 前缘 后缘 b ? α V 图 直升机的旋翼 (a) (b)

世界直升机发展史

世界直升机发展史 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

世界直升机之最最大的直升机——米-26 米-26是世界上最大的现役直升机，其最大起飞重量为56吨，有效载重为20吨，空重为最大起飞重量的50%。旋翼有8片桨叶，是世界上桨叶最多的单旋翼直升机。 最早的直升机——FW-61 世界上第一架直升机出现于1936年，由德国科学家福克设计，被称为FW-61 。这是世界上第一架能够在空中盘旋的直升机。 最早的武装直升机——AH-1G 世界上第一种专用武装直升机是美国的AH-1G，绰号“休伊眼镜蛇”。该直升机由美国贝尔公司研制，主要用于为运输直升机护航和火力支援。1967年在越南战场首次投入使用。 最早的客运直升机——S-51 世界上最早把直升机作为客运业务的是英国，1950年英国把仿制的S-51直升机用在加的夫和利物浦的航线上，正是运送第一批旅客。 最快的直升机——“山猫” 1986年改进的“山猫”直升机创造了速度为千米/小时的绝对世界纪录。“山猫”可执行舰载反潜、攻击海面舰只、搜索和救援等海军任务；也可执行攻击、侦察、指挥、联络、货物和部队运送等陆军任务。 飞得最高的直升机——SA315B

SA315B具有良好的高原性能，1969年在喜马拉雅山飞行表演期间，SA315B载2名驾驶员和140千克燃油，创下了在7500米高度起飞着陆的世界记录。1972年6月21日，该机在法国创造了12442米的直升机飞行绝对高度记录。 最“冷”的直升机——RAH-66 RAH-66“科曼奇”是美国研制的双座侦察/攻击、空战直升机，也是世界上第一种隐身直升机，RAH-66是一种最“冷”的直升机，它是把红外抑制技术综合运用到机体设计中的第一种直升机。 直升机最多的城市——圣保罗 世界上直升机最多的城市是圣保罗，该市拥有直升机达540架，停机坪220个。圣保罗已成为世界上增长最快的私人直升机市场，圣保罗正在筹建一座可以起降120架直升机的大型直升机机场。 直升机的跨越发展期 创建时间：2012年09月10日点击量：456 在过去的几十年里，世界直升机制造业迅猛发展。世界几大直升机公司为了抢占直升机市场份额而不断地进行竞争，直升机技术在竞争中得到了发展。由于在直升机设计上不断采用新结构、新材料和新工艺，所以直升机的性能得以不断地提高。 目前，直升机进入跨越发展期。新构型相继涌现，新技术不断发展，直升机在军民用领域应用日益广泛。为适应全球市场和用户不断增长的需求，许多着名的直升机科研、制造机构进行了重组，形成了一批具有强大竞争力的新的工业集团，世界直升机产业格局发生了重大变化。直升机研究、设计和制造新模式不断出现，大量新产品相继投放市场。例如，俄罗斯政府合并直升机工业，把直升机工

最新共轴双旋翼直升机悬停方向的控制

共轴双旋翼直升机悬停方向的控制

共轴双旋翼直升机悬停方向的控制 姓名：张鲲鹏班号：02020802 学号：2008300596 摘要 本文主要目的是设计共轴双旋翼直升机悬停方向的控制系统。文中主要介绍了此控制系统的设计方案，在时域和频域中详细地分析了 系统的稳定性、稳态性能和动态性能。并且，为达到设计指标，对系 统进行了串联校正，使系统能够较好地达到了指标要求。在控制系统 的设计过程中，利用了Scilab和Matlab软件进行仿真分析，动态直 观地反映了系统的性能。 关键字共轴双旋翼直升机串联校正稳定性稳态性能动态性能 引言 研究背景 20世纪40年代初，航空爱好者开始对共轴双旋翼直升机产生浓厚的兴趣。然而，由于当时人们对共轴双旋翼气动特性认识的缺乏以及在结构设计方面遇到的困难，许多设计者最终放弃了努力，而在很长一段时间对共轴式直升机的探讨只停留在实验阶段。1932 年，单旋翼带尾桨直升机研制成功，成为世界上第一架可实用的直升机。从此，单旋翼带尾桨直升机以其简单、实用的操纵系统和相对成熟的单旋翼空气动力学理论成为半个多世纪来世界直升机发展的主流。然而，人们对共轴双旋翼直升机的研究和研制一直没有停止。俄罗斯1945 年研制成功了卡-8 共轴式直升机，至今发展了一系列共轴双旋翼直升机，在型号研制、理论实验研究方面均走在世界前列。美国也于50 年代研制了QH-50 共轴式遥控直升机作为军用反潜的飞行平台，并先后交付美国海军700 多架。从20 世纪60 年代开始，由于军事上的需要，一些国家开始研制无人驾驶共轴双旋翼形式直升机。在实验方面，从20 世纪50 年代起，美国、日本、俄罗斯等相继对共轴双旋翼的气动特性、旋翼间的气动干扰进行了大量风

直升机传动系统

直升机是依靠旋翼作为升力和操纵机构的飞行器，其旋翼充当了固定翼飞机的机翼、副翼、升降舵和推进器的作用。根据反扭矩形式，直升机又可分为单旋翼带尾桨形式，共轴双旋翼，纵列式、横列式及倾转旋翼式。目前应用比较广泛的是单旋翼带尾桨形式直升机。直升机的旋转部件多，包括旋翼系统、操纵系统、主减速器、尾减速器、尾桨等部件。因此，整个直升机是在很多旋转系统及部件的协调运转中工作的。尤其是大旋翼，在飞行中一般处于非对称气流中，除了旋转运动外，还有挥舞、摆振方面的运动，成为直升机振动的主要来源。直升机的关键技术主要体现在直升机的旋转部件的设计技术上。 对于固定翼飞机，由于在高速飞行中工作，其机翼、机身、尾翼的气动外形非常重要，影响到飞机的飞行性能和操稳特性。而对于直升机，其气动特性主要体现在旋翼桨叶的几何特性、翼型、旋翼转速、旋翼实度、桨盘载荷等参数。由于直升机的速度较低，一般最大速度不超过350km/h，机身的气动外形对飞行性能的影响相对固定翼飞机来说较弱。因此，有人说直升机气动特性主要是旋翼气动特性。就直升机本体技术而言，传动系统和旋翼系统是直升机最重要的关键部件，反映了直升机技术的本质和特征。 传动系统 直升机的发动机所提供的动力要经过传动系统才能到达旋翼，从而驱动旋翼旋转。对于一般的直升机来说，其作用是将发动机的功率和转速按一定比例传递到旋翼、尾桨和各附件。直升机性能在很大程度上取决于传动系统的性能，传动系统性能好坏将直接影响直升机的性能和可靠性。 1 传动系统的结构 直升机传动系统的典型构成为“三器两轴”，即：主减速器、尾减速器、中间减速器、动力传动轴和尾传动轴。现代直升机的发动机多为涡轮轴发动机，其输入转速较高，意大利的A129输入转速最高，为27000r/min，所以要达到旋翼的设计转速必须经过主减速器减速。减速器的减速比一般比较大，例如美国武装直升机阿帕奇的总传动比为72.4，“黑鹰”直升机的总