'直升機的駕駛艙及操縱系統,和固定翼飛機相比'

直升機 體育 輕航之家 2019-09-01
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直升機的駕駛艙及操縱系統,和固定翼飛機相比

直升機的操縱原理,與固定翼飛機完全不同。先做個對比,以單旋翼帶尾槳直升機為例。

固定翼飛機升力以及操縱力矩來源:

前飛動力:由發動機直接噴氣或螺旋槳產生拉力。

升 力:由機翼產生。

俯仰力矩:由水平尾翼活動舵面產生。

滾轉力矩:由副翼產生。

偏轉力矩:由垂直尾翼的活動舵面產生


直升機各種力和力矩的來源:

前飛動力:由旋翼槳盤前傾產生。

升 力:由旋翼產生。

俯仰力矩:由旋翼槳盤前後傾斜產生。

滾轉力矩:由旋翼槳盤左右傾斜產生。

偏轉力矩:由尾槳拉力大小變化產生。

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直升機的駕駛艙及操縱系統,和固定翼飛機相比

直升機的操縱原理,與固定翼飛機完全不同。先做個對比,以單旋翼帶尾槳直升機為例。

固定翼飛機升力以及操縱力矩來源:

前飛動力:由發動機直接噴氣或螺旋槳產生拉力。

升 力:由機翼產生。

俯仰力矩:由水平尾翼活動舵面產生。

滾轉力矩:由副翼產生。

偏轉力矩:由垂直尾翼的活動舵面產生


直升機各種力和力矩的來源:

前飛動力:由旋翼槳盤前傾產生。

升 力:由旋翼產生。

俯仰力矩:由旋翼槳盤前後傾斜產生。

滾轉力矩:由旋翼槳盤左右傾斜產生。

偏轉力矩:由尾槳拉力大小變化產生。

直升機的駕駛艙及操縱系統,和固定翼飛機相比

結論:兩者的動力和操縱力矩產生方式完全不同。

固定翼飛機操縱力矩來自於各個可動舵面

直升機除了偏轉力矩之外,其餘動力和操縱力矩全部來自旋翼

這就自然導致操縱原理與操縱方式的大相徑庭。

再對比一下飛行員直接面對的操縱設備:

固定翼飛機:

右手:駕駛杆。(大型機的駕駛盤先忽略吧)

左手:油門杆。

雙腳:腳蹬。

直升機

右手:駕駛杆(真名:週期變距杆)

左手:總距油門杆。

雙腳:腳蹬。

駕駛杆VS週期變距杆

他們長得樣子都是一樣的,產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。

向前推杆是低頭,向後拉桿是抬頭,向左壓桿是左滾轉,向右壓桿是右滾轉。效果一樣的,可是原理不一樣。

固定翼飛機:駕駛杆的左右運動,帶動的是機翼外側的副翼,前後運動,帶動的是尾部的水平尾翼。

直升機:駕駛杆的運動,通過液壓動作筒,帶動自動傾斜器的不動環向駕駛杆運動的方向傾斜。自動傾斜器上方的動環在跟隨旋翼旋轉的同時,跟隨不動環傾斜,帶動變距拉桿運動,使所有槳葉的迎角週期性改變,產生強制揮舞,整個槳盤向駕駛杆運動的方向傾斜,產生操縱力矩。

沒有接觸過直升機原理的話可能不太好理解,只要記住駕駛杆向哪裡運動,上面的大槳盤就朝哪裡傾斜就好了。

油門杆VS總距油門杆

固定翼飛機:油門,就是單純的油門,直接控制發動機的功率,決定動力的大小。

直升機:油門實際上有兩個,一個顯形的,一個隱形的。

顯形的那個,就是和固定翼飛機一樣的油門杆,一般是在駕駛室頂棚的上方,只是起動的時候用,操縱的時候就不用了。

隱形的那個,就是總距油門杆了。它的操縱方式是上提和下放。上提總距杆時,通過液壓動作筒,帶動自動傾斜器的不動環整體上升,動環跟隨上升,帶動變距拉桿運動,使所有槳葉的迎角同時增大,每片槳葉的升力都增加,導致整個旋翼的拉力增加。上提總距杆的同時,還有一根鋼索,連接到燃油調節器,增大活門開度,提升發動機功率,用來在總槳距提升導致旋翼旋轉阻力增大的同時,增加動力維持恆定的旋翼轉速。

下放總距杆的動作與前面相反。因為它帶動的是所有槳葉的槳距,所以叫做總槳距,簡稱總距。

有一個概念需要明確一下,直升機旋翼的旋轉速度在正常工作狀態下是相對恆定的,增減功率靠的是總距的變化,不是改變轉速。

另外還有部分的機型,比如俄羅斯的米系列,會在主駕駛的總距杆上面設置一個油門環,讓飛行員對油門有更直接的控制。

腳蹬VS腳蹬

固定翼飛機:腳蹬帶動的是垂直尾翼上的活動舵面,直接產生方向偏轉力矩。

直升機:腳蹬帶動的是尾槳的自動傾斜器,進而使尾槳變距,尾槳的拉力大小改變,產生偏轉操縱力矩。尾槳只有總槳距可以操縱改變,沒有周期變距。


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直升機的駕駛艙及操縱系統,和固定翼飛機相比

直升機的操縱原理,與固定翼飛機完全不同。先做個對比,以單旋翼帶尾槳直升機為例。

固定翼飛機升力以及操縱力矩來源:

前飛動力:由發動機直接噴氣或螺旋槳產生拉力。

升 力:由機翼產生。

俯仰力矩:由水平尾翼活動舵面產生。

滾轉力矩:由副翼產生。

偏轉力矩:由垂直尾翼的活動舵面產生


直升機各種力和力矩的來源:

前飛動力:由旋翼槳盤前傾產生。

升 力:由旋翼產生。

俯仰力矩:由旋翼槳盤前後傾斜產生。

滾轉力矩:由旋翼槳盤左右傾斜產生。

偏轉力矩:由尾槳拉力大小變化產生。

直升機的駕駛艙及操縱系統,和固定翼飛機相比

結論:兩者的動力和操縱力矩產生方式完全不同。

固定翼飛機操縱力矩來自於各個可動舵面

直升機除了偏轉力矩之外,其餘動力和操縱力矩全部來自旋翼

這就自然導致操縱原理與操縱方式的大相徑庭。

再對比一下飛行員直接面對的操縱設備:

固定翼飛機:

右手:駕駛杆。(大型機的駕駛盤先忽略吧)

左手:油門杆。

雙腳:腳蹬。

直升機

右手:駕駛杆(真名:週期變距杆)

左手:總距油門杆。

雙腳:腳蹬。

駕駛杆VS週期變距杆

他們長得樣子都是一樣的,產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。

向前推杆是低頭,向後拉桿是抬頭,向左壓桿是左滾轉,向右壓桿是右滾轉。效果一樣的,可是原理不一樣。

固定翼飛機:駕駛杆的左右運動,帶動的是機翼外側的副翼,前後運動,帶動的是尾部的水平尾翼。

直升機:駕駛杆的運動,通過液壓動作筒,帶動自動傾斜器的不動環向駕駛杆運動的方向傾斜。自動傾斜器上方的動環在跟隨旋翼旋轉的同時,跟隨不動環傾斜,帶動變距拉桿運動,使所有槳葉的迎角週期性改變,產生強制揮舞,整個槳盤向駕駛杆運動的方向傾斜,產生操縱力矩。

沒有接觸過直升機原理的話可能不太好理解,只要記住駕駛杆向哪裡運動,上面的大槳盤就朝哪裡傾斜就好了。

油門杆VS總距油門杆

固定翼飛機:油門,就是單純的油門,直接控制發動機的功率,決定動力的大小。

直升機:油門實際上有兩個,一個顯形的,一個隱形的。

顯形的那個,就是和固定翼飛機一樣的油門杆,一般是在駕駛室頂棚的上方,只是起動的時候用,操縱的時候就不用了。

隱形的那個,就是總距油門杆了。它的操縱方式是上提和下放。上提總距杆時,通過液壓動作筒,帶動自動傾斜器的不動環整體上升,動環跟隨上升,帶動變距拉桿運動,使所有槳葉的迎角同時增大,每片槳葉的升力都增加,導致整個旋翼的拉力增加。上提總距杆的同時,還有一根鋼索,連接到燃油調節器,增大活門開度,提升發動機功率,用來在總槳距提升導致旋翼旋轉阻力增大的同時,增加動力維持恆定的旋翼轉速。

下放總距杆的動作與前面相反。因為它帶動的是所有槳葉的槳距,所以叫做總槳距,簡稱總距。

有一個概念需要明確一下,直升機旋翼的旋轉速度在正常工作狀態下是相對恆定的,增減功率靠的是總距的變化,不是改變轉速。

另外還有部分的機型,比如俄羅斯的米系列,會在主駕駛的總距杆上面設置一個油門環,讓飛行員對油門有更直接的控制。

腳蹬VS腳蹬

固定翼飛機:腳蹬帶動的是垂直尾翼上的活動舵面,直接產生方向偏轉力矩。

直升機:腳蹬帶動的是尾槳的自動傾斜器,進而使尾槳變距,尾槳的拉力大小改變,產生偏轉操縱力矩。尾槳只有總槳距可以操縱改變,沒有周期變距。


直升機的駕駛艙及操縱系統,和固定翼飛機相比


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直升機的駕駛艙及操縱系統,和固定翼飛機相比

直升機的操縱原理,與固定翼飛機完全不同。先做個對比,以單旋翼帶尾槳直升機為例。

固定翼飛機升力以及操縱力矩來源:

前飛動力:由發動機直接噴氣或螺旋槳產生拉力。

升 力:由機翼產生。

俯仰力矩:由水平尾翼活動舵面產生。

滾轉力矩:由副翼產生。

偏轉力矩:由垂直尾翼的活動舵面產生


直升機各種力和力矩的來源:

前飛動力:由旋翼槳盤前傾產生。

升 力:由旋翼產生。

俯仰力矩:由旋翼槳盤前後傾斜產生。

滾轉力矩:由旋翼槳盤左右傾斜產生。

偏轉力矩:由尾槳拉力大小變化產生。

直升機的駕駛艙及操縱系統,和固定翼飛機相比

結論:兩者的動力和操縱力矩產生方式完全不同。

固定翼飛機操縱力矩來自於各個可動舵面

直升機除了偏轉力矩之外,其餘動力和操縱力矩全部來自旋翼

這就自然導致操縱原理與操縱方式的大相徑庭。

再對比一下飛行員直接面對的操縱設備:

固定翼飛機:

右手:駕駛杆。(大型機的駕駛盤先忽略吧)

左手:油門杆。

雙腳:腳蹬。

直升機

右手:駕駛杆(真名:週期變距杆)

左手:總距油門杆。

雙腳:腳蹬。

駕駛杆VS週期變距杆

他們長得樣子都是一樣的,產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。

向前推杆是低頭,向後拉桿是抬頭,向左壓桿是左滾轉,向右壓桿是右滾轉。效果一樣的,可是原理不一樣。

固定翼飛機:駕駛杆的左右運動,帶動的是機翼外側的副翼,前後運動,帶動的是尾部的水平尾翼。

直升機:駕駛杆的運動,通過液壓動作筒,帶動自動傾斜器的不動環向駕駛杆運動的方向傾斜。自動傾斜器上方的動環在跟隨旋翼旋轉的同時,跟隨不動環傾斜,帶動變距拉桿運動,使所有槳葉的迎角週期性改變,產生強制揮舞,整個槳盤向駕駛杆運動的方向傾斜,產生操縱力矩。

沒有接觸過直升機原理的話可能不太好理解,只要記住駕駛杆向哪裡運動,上面的大槳盤就朝哪裡傾斜就好了。

油門杆VS總距油門杆

固定翼飛機:油門,就是單純的油門,直接控制發動機的功率,決定動力的大小。

直升機:油門實際上有兩個,一個顯形的,一個隱形的。

顯形的那個,就是和固定翼飛機一樣的油門杆,一般是在駕駛室頂棚的上方,只是起動的時候用,操縱的時候就不用了。

隱形的那個,就是總距油門杆了。它的操縱方式是上提和下放。上提總距杆時,通過液壓動作筒,帶動自動傾斜器的不動環整體上升,動環跟隨上升,帶動變距拉桿運動,使所有槳葉的迎角同時增大,每片槳葉的升力都增加,導致整個旋翼的拉力增加。上提總距杆的同時,還有一根鋼索,連接到燃油調節器,增大活門開度,提升發動機功率,用來在總槳距提升導致旋翼旋轉阻力增大的同時,增加動力維持恆定的旋翼轉速。

下放總距杆的動作與前面相反。因為它帶動的是所有槳葉的槳距,所以叫做總槳距,簡稱總距。

有一個概念需要明確一下,直升機旋翼的旋轉速度在正常工作狀態下是相對恆定的,增減功率靠的是總距的變化,不是改變轉速。

另外還有部分的機型,比如俄羅斯的米系列,會在主駕駛的總距杆上面設置一個油門環,讓飛行員對油門有更直接的控制。

腳蹬VS腳蹬

固定翼飛機:腳蹬帶動的是垂直尾翼上的活動舵面,直接產生方向偏轉力矩。

直升機:腳蹬帶動的是尾槳的自動傾斜器,進而使尾槳變距,尾槳的拉力大小改變,產生偏轉操縱力矩。尾槳只有總槳距可以操縱改變,沒有周期變距。


直升機的駕駛艙及操縱系統,和固定翼飛機相比


直升機的駕駛艙及操縱系統,和固定翼飛機相比


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直升機的駕駛艙及操縱系統,和固定翼飛機相比

直升機的操縱原理,與固定翼飛機完全不同。先做個對比,以單旋翼帶尾槳直升機為例。

固定翼飛機升力以及操縱力矩來源:

前飛動力:由發動機直接噴氣或螺旋槳產生拉力。

升 力:由機翼產生。

俯仰力矩:由水平尾翼活動舵面產生。

滾轉力矩:由副翼產生。

偏轉力矩:由垂直尾翼的活動舵面產生


直升機各種力和力矩的來源:

前飛動力:由旋翼槳盤前傾產生。

升 力:由旋翼產生。

俯仰力矩:由旋翼槳盤前後傾斜產生。

滾轉力矩:由旋翼槳盤左右傾斜產生。

偏轉力矩:由尾槳拉力大小變化產生。

直升機的駕駛艙及操縱系統,和固定翼飛機相比

結論:兩者的動力和操縱力矩產生方式完全不同。

固定翼飛機操縱力矩來自於各個可動舵面

直升機除了偏轉力矩之外,其餘動力和操縱力矩全部來自旋翼

這就自然導致操縱原理與操縱方式的大相徑庭。

再對比一下飛行員直接面對的操縱設備:

固定翼飛機:

右手:駕駛杆。(大型機的駕駛盤先忽略吧)

左手:油門杆。

雙腳:腳蹬。

直升機

右手:駕駛杆(真名:週期變距杆)

左手:總距油門杆。

雙腳:腳蹬。

駕駛杆VS週期變距杆

他們長得樣子都是一樣的,產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。

向前推杆是低頭,向後拉桿是抬頭,向左壓桿是左滾轉,向右壓桿是右滾轉。效果一樣的,可是原理不一樣。

固定翼飛機:駕駛杆的左右運動,帶動的是機翼外側的副翼,前後運動,帶動的是尾部的水平尾翼。

直升機:駕駛杆的運動,通過液壓動作筒,帶動自動傾斜器的不動環向駕駛杆運動的方向傾斜。自動傾斜器上方的動環在跟隨旋翼旋轉的同時,跟隨不動環傾斜,帶動變距拉桿運動,使所有槳葉的迎角週期性改變,產生強制揮舞,整個槳盤向駕駛杆運動的方向傾斜,產生操縱力矩。

沒有接觸過直升機原理的話可能不太好理解,只要記住駕駛杆向哪裡運動,上面的大槳盤就朝哪裡傾斜就好了。

油門杆VS總距油門杆

固定翼飛機:油門,就是單純的油門,直接控制發動機的功率,決定動力的大小。

直升機:油門實際上有兩個,一個顯形的,一個隱形的。

顯形的那個,就是和固定翼飛機一樣的油門杆,一般是在駕駛室頂棚的上方,只是起動的時候用,操縱的時候就不用了。

隱形的那個,就是總距油門杆了。它的操縱方式是上提和下放。上提總距杆時,通過液壓動作筒,帶動自動傾斜器的不動環整體上升,動環跟隨上升,帶動變距拉桿運動,使所有槳葉的迎角同時增大,每片槳葉的升力都增加,導致整個旋翼的拉力增加。上提總距杆的同時,還有一根鋼索,連接到燃油調節器,增大活門開度,提升發動機功率,用來在總槳距提升導致旋翼旋轉阻力增大的同時,增加動力維持恆定的旋翼轉速。

下放總距杆的動作與前面相反。因為它帶動的是所有槳葉的槳距,所以叫做總槳距,簡稱總距。

有一個概念需要明確一下,直升機旋翼的旋轉速度在正常工作狀態下是相對恆定的,增減功率靠的是總距的變化,不是改變轉速。

另外還有部分的機型,比如俄羅斯的米系列,會在主駕駛的總距杆上面設置一個油門環,讓飛行員對油門有更直接的控制。

腳蹬VS腳蹬

固定翼飛機:腳蹬帶動的是垂直尾翼上的活動舵面,直接產生方向偏轉力矩。

直升機:腳蹬帶動的是尾槳的自動傾斜器,進而使尾槳變距,尾槳的拉力大小改變,產生偏轉操縱力矩。尾槳只有總槳距可以操縱改變,沒有周期變距。


直升機的駕駛艙及操縱系統,和固定翼飛機相比


直升機的駕駛艙及操縱系統,和固定翼飛機相比


直升機的駕駛艙及操縱系統,和固定翼飛機相比

我感覺,直升機的操縱要比固定翼飛機複雜。

就以平飛左轉彎為例吧:

飛行員向左壓駕駛杆,旋翼槳盤向左傾斜,直升機向左形成坡度,開始轉彎。由於槳盤傾斜,升力變成了向上和向左的兩個分力,向上的分力比平飛時減小,導致無法平衡重力,直升機開始下降高度。為了保持高度,上提槳距增加升力。增加升力帶來三個結果,一是向上的分力增加,可以平衡重力了;二是向左的分力增加了,直升機要繼續向左傾斜,需要向右壓桿修正;三是旋翼旋轉反扭矩增加,需要右蹬舵增加尾槳拉力平衡反扭矩。同時剛才由於向右壓桿修正,向上的分力右增加了,還需要下放槳距來修正,下放槳距又會帶來相反的三個結果,又需要周而復始開始新一輪修正......

所以,直升機的操縱複雜性是很高的,入門比較困難。

其他的座艙設備和儀表,沒有什麼區別。題目太大,回答的比較簡陋,各位大神輕拍。

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