直升機(jī)的操縱原理,與固定翼飛機(jī)完全不同。先做個(gè)對(duì)比,以單旋翼帶尾槳直升機(jī)為例。
固定翼飛機(jī)升力以及操縱力矩來源:
前飛動(dòng)力
由發(fā)動(dòng)機(jī)直接噴氣或螺旋槳產(chǎn)生拉力。
升 力
由機(jī)翼產(chǎn)生。
俯仰力矩
由水平尾翼活動(dòng)舵面產(chǎn)生。
滾轉(zhuǎn)力矩
由副翼產(chǎn)生。
偏轉(zhuǎn)力矩
由垂直尾翼的活動(dòng)舵面產(chǎn)生。
直升機(jī)各種力和力矩的來源:
前飛動(dòng)力
由旋翼槳盤前傾產(chǎn)生。
升 力
由旋翼產(chǎn)生。
俯仰力矩
由旋翼槳盤前后傾斜產(chǎn)生。
滾轉(zhuǎn)力矩
由旋翼槳盤左右傾斜產(chǎn)生。
偏轉(zhuǎn)力矩
由尾槳拉力大小變化產(chǎn)生。
結(jié)論:兩者的動(dòng)力和操縱力矩產(chǎn)生方式完全不同。
固定翼飛機(jī)操縱力矩來自于各個(gè)可動(dòng)舵面。直升機(jī)除了偏轉(zhuǎn)力矩之外,其余動(dòng)力和操縱力矩全部來自旋翼。這就自然導(dǎo)致操縱原理與操縱方式的大相徑庭。
再對(duì)比一下飛行員直接面對(duì)的操縱設(shè)備:
固定翼飛機(jī)
直升機(jī)
右手:駕駛桿。(大型飛機(jī)的駕駛盤先忽略)
左手:油門桿。
雙腳:腳蹬。
右手:駕駛桿(真名:周期變距桿)
左手:總距油門桿。
雙腳:腳蹬。
駕駛桿VS周期變距桿
長得樣子都是一樣的,產(chǎn)生的操縱效果也是一樣的,都是用來控制航空器的傾斜和俯仰狀態(tài)。向前推桿是低頭,向后拉桿是抬頭,向左壓桿是左滾轉(zhuǎn),向右壓桿是右滾轉(zhuǎn)。效果一樣的,可是原理不一樣。
固定翼飛機(jī)
直升機(jī)
駕駛桿的左右運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)的是機(jī)翼外側(cè)的副翼,前后運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)的是尾部的水平尾翼。
駕駛桿的運(yùn)動(dòng),通過液壓動(dòng)作筒,帶動(dòng)自動(dòng)傾斜器的不動(dòng)環(huán)向駕駛桿運(yùn)動(dòng)的方向傾斜。自動(dòng)傾斜器上方的動(dòng)環(huán)在跟隨旋翼旋轉(zhuǎn)的同時(shí),跟隨不動(dòng)環(huán)傾斜,帶動(dòng)變距拉桿運(yùn)動(dòng),使所有槳葉的迎角周期性改變,產(chǎn)生強(qiáng)制揮舞,整個(gè)槳盤向駕駛桿運(yùn)動(dòng)的方向傾斜,產(chǎn)生操縱力矩。
油門桿VS總距油門桿
固定翼飛機(jī)
直升機(jī)
油門,就是單純的油門,直接控制發(fā)動(dòng)機(jī)的功率,決定動(dòng)力的大小。
油門實(shí)際上有兩個(gè),一個(gè)顯形的,一個(gè)隱形的。顯形的那個(gè),就是和固定翼飛機(jī)一樣的油門桿,一般是在駕駛室頂棚的上方,只是起動(dòng)的時(shí)候用,操縱的時(shí)候就不用了。隱形的那個(gè),就是總距油門桿了。它的操縱方式是上提和下放。上提總距桿時(shí),通過液壓動(dòng)作筒,帶動(dòng)自動(dòng)傾斜器的不動(dòng)環(huán)整體上升,動(dòng)環(huán)跟隨上升,帶動(dòng)變距拉桿運(yùn)動(dòng),使所有槳葉的迎角同時(shí)增大,每片槳葉的升力都增加,導(dǎo)致整個(gè)旋翼的拉力增加。上提總距桿的同時(shí),還有一根鋼索,連接到燃油調(diào)節(jié)器,增大活門開度,提升發(fā)動(dòng)機(jī)功率,用來在總槳距提升導(dǎo)致旋翼旋轉(zhuǎn)阻力增大的同時(shí),增加動(dòng)力維持恒定的旋翼轉(zhuǎn)速。下放總距桿的動(dòng)作與前面相反。因?yàn)樗鼛?dòng)的是所有槳葉的槳距,所以叫做總槳距,簡稱總距。
有一個(gè)概念需要明確一下,直升機(jī)旋翼的旋轉(zhuǎn)速度在正常工作狀態(tài)下是相對(duì)恒定的,增減功率靠的是總距的變化,不是改變轉(zhuǎn)速。
腳蹬VS腳蹬
固定翼飛機(jī)
直升機(jī)
腳蹬帶動(dòng)的是垂直尾翼上的活動(dòng)舵面,直接產(chǎn)生方向偏轉(zhuǎn)力矩。
腳蹬帶動(dòng)的是尾槳的自動(dòng)傾斜器,進(jìn)而使尾槳變距,尾槳的拉力大小改變,產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)操縱力矩。尾槳只有總槳距可以操縱改變,沒有周期變距。
在平飛時(shí),固定翼飛機(jī)受力平衡,處于穩(wěn)定狀態(tài);而直升機(jī)雖受力平衡,但處于極不穩(wěn)定狀態(tài),需隨時(shí)調(diào)整。加之直升機(jī)因?yàn)橥勇荩ㄐ恚┑亩ㄝS性,有一個(gè)操縱上的延遲,而固定翼不會(huì)。打個(gè)比方,固定翼飛機(jī)的操縱有點(diǎn)大刀闊斧,要求準(zhǔn)確、到位;而直升機(jī)的操縱更像是穿針引線,要求柔和、協(xié)調(diào)。個(gè)人感覺,直升機(jī)的操縱要比固定翼飛機(jī)復(fù)雜。
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