直升机原理 飞机飞行原理动画演示

直升机的升空原理
直升机旋翼利用与固定翼飞机类似的原理来产生升力，只不过将平飞用的静止机翼替换成了旋转的旋翼。在直升机停放状态下，旋翼叶片在自身重量作用下呈自然下垂状。当直升机开始飞行时，旋翼叶片会形成一个带有向下锥度的圆锥体，称为“旋翼盘”。
旋翼产生的总升力垂直于旋翼盘。当向上升力大于直升机自身重力时，直升机就上升；反之，就会下降；当升力与重力相等时，直升机就悬停。通过控制旋翼盘倾斜，可以改变旋翼的升力方向，实现直升机向不同方向的飞行。
旋翼盘控制机制
根据牛顿第三定律，直升机驱动旋翼旋转时，旋翼也会对机体产生反作用力。如果只有一副旋翼，直升机就会失控旋转。为了解决这一问题，直升机通常采用两副大小相等、转速相反的旋翼，无论旋翼是左右并排、前后纵列还是同轴上下，都能抵消互补的反作用力，保持直升机平衡。
现代直升机还采用了一种更简单的尾部平衡方法，即在机尾安装一个向侧面吹风的螺旋桨，以平衡主旋翼产生的向后作用力。随着直升机的向前飞行，前行桨叶相对气流的速度比后行桨叶快，产生的升力也更大。如果不控制，会导致直升机两侧升力不均，造成失衡翻转。
为了解决这个问题，直升机在桨叶与旋翼毂之间加入了一系列铰接机构。包括：
挥舞铰：容许桨叶上下摆动，防止机体过度偏斜。
摆振铰：容许桨叶前后摆动，避免桨叶根部弯曲或疲劳断裂。
变距铰：使桨叶可以在一定范围内绕自身轴线偏转，改变其迎角，从而调节升力。
这些铰接机构共同构成了直升机控制和稳定飞行的关键。通过挥舞、摆振和变距三种运动，直升机可以实现稳定飞行，并由人工控制航向。
变距铰的控制杆连接到随着桨叶旋转的“上旋转斜板”。而另一个固定的“下旋转斜板”由飞行员操作，通过向“上旋转斜板”施加压力，改变桨叶的角度。
如果向所有方向施加压力，所有角度都会同时改变，控制直升机的上升或下降。
如果只向一面施加压力，桨叶在旋转到一边时角度增大，转到另一边时角度减小。这种不平衡升力会改变桨叶的挥舞幅度，进而改变旋翼盘的倾斜方向，实现直升机向不同方向的飞行。
如此先进的直升机设计凝结了人类的智慧和无数次的研发试验。各个部件相互作用，决定了直升机的起飞方式和飞行技术。愿这篇文章带给您全新的视角和启发。