直升机旋翼原理 直升机旋翼的工作原理

简单地说就是靠主旋翼桨叶给空气以向下的作用力,使空气向下作加速流动.与此同时,空气给旋翼一个大小相等、方向相反的反作用力,这就是旋翼产生的旋翼拉力.而直升机就是靠主旋翼的这个拉力实现空中运动.

直升机旋翼原理 直升机旋翼的工作原理

不论直升机上升还是下降，主要是靠调节旋翼的迎角。旋翼的迎角增大，在一定的角度范围内，所产生的升力也随之增大。直升机升力的来源就是这个力。

人们发明了由两个紧密贴合的圆环组成，叫作“倾斜器”装置，下面的环不转动，可以倾斜，可以上下运动，由几个连杆调节。上面的环随着直升机旋翼转动，有铰接装置与旋翼相连。

飞行员通过驾驶杆，控制连杆，当直升机需要下降时，飞行员就把两个环都往上推，旋翼产生的升力减小，连接旋翼的铰接装置就会把旋翼的迎角调小，直升机就下降了。当直升机需要上升时，需要产生更大的升力，把两个环都往下推，连接旋翼的铰接装置会把旋翼的迎角调大。

直升机外观独特性

直升机与普通飞机相比，不仅在飞行原理上，而且在外形上都有所不同。它没有固定的尾翼、机翼，产生气动力主要靠旋翼。气动力使机体向前后左右各个方向运动的驱动力，也包括使机体悬停和举升的升力。

直升机旋翼的桨叶，叶片平面形状细长，剖面由翼型构成，相当于一个大梯形机翼。当它以一定速度和迎角，相对于空气运动时，就产生了气动力。直升机起飞重量和桨叶片的数量有关。当桨叶的数目为六片左右时，重型直升机的起飞重量在20t以上；一般只有两片桨叶的是轻、小型直升机，起飞重量在1.5吨以下。

以上内容参考

直升机的工作原理：

1、单旋翼式

直升机发动机驱动旋翼提供升力，把直升机举托在空中，单旋翼直升机的主发动机同时也输出动力至尾部的小螺旋桨，机载陀螺仪能侦测直升机回转角度并反馈至尾桨，通过调整小螺旋桨的螺距可以抵消大螺旋桨产生的不同转速下的反作用力。双旋翼直升机通常采用旋翼相对反转的方式来抵消旋翼产生的不平衡升力。

首先直升机要先起飞才能向前后左右移动，所以要使图中的倾斜盘整体向上移动，两个桨夹就有了一定角度那么顺时针旋转就有了向下的力，飞机就起飞了，但这时左右旋翼产生的升力相同，所以直升机只能向上运动，如果把倾斜盘看成表盘，如果它前倾，倾斜盘上半部分是转动的，那么两个连杆只有在12点和6点方向差别最大（一个在上，一个在下）6点的拉杆把桨夹向上推那么增大了原来旋翼的角度所以产生的向下的力变大了，12点的向下拉，减小了旋翼角度那么向下的力减小，这时两个旋翼受力不再平衡，右边力大。左边力小那么直升机应该向左飞，但是旋转的旋翼遵循陀螺效应，要顺时针转过90度产生效果，所以旋翼变成6点方向的力大于12点方向，所以直升机向前飞。其他方向同理。

2、双旋翼式

双旋翼直升机有两种，一种是共轴双旋翼，即两个旋翼同一个轴心，如俄国生产的卡-27直升机等；另一种是分轴双旋翼，即两个旋翼分开比较远，各有各自的轴，典型代表是美国的支奴干直升机。双旋翼直升机还可以根据两根旋翼轴的相对位置分为纵列双旋翼直升机和横列双旋翼直升机以及横列交叉双旋翼直升机。

通过称为“倾斜盘”的机构可以改变直升机的旋翼的桨叶角，从而实现旋翼周期变距，以此改变旋翼旋转平面不同位置的升力来实现改变直升机的飞行姿态，再以升力方向变化改变飞行方向。同时，直升机升空后发动机是保持在一个相对稳定的转速下，控制直升机的上升和下降是通过调整旋翼的总距来得到不同的总升力的，因此直升机实现了垂直起飞及降落。

直升机发动机驱动旋翼提供升力，把直升机举托在空中，主发动机同时也输出动力至尾部的小螺旋桨，机载陀螺仪能侦测直升机回转角度并反馈至小螺旋桨，通过调整小螺旋桨的螺距可以抵消大螺旋桨产生的不同转速下的反作用力。

通过称为“倾斜盘”的机构可以调整直升飞机的旋翼的螺距，从而在旋转面上可以产生不同象限上的升力差，以此升力差来实现改变直升飞机的飞行方向，同时，直升飞机升空后发动机是保持在一个相对稳定的转速下，控制直升飞机的上升和下降是通过调整螺旋桨的总螺距来得到不同的总升力的，因此直升机实现了垂直起飞及降落。

螺距：指螺旋桨在自己本身根轴上的偏转角度，转速固定的情况下，通过调整螺距可以更有效的操纵螺旋桨的升力或推进力，甚至得到反推力或者反升力。

原理：发动机驱动旋翼提供升力，把直升机举托在空中，主发动机同时也输出动力至尾部的小螺旋桨，机载陀螺仪能侦测直升机回转角度并反馈至小螺旋桨，通过调整小螺旋桨的螺距可以抵消大螺旋桨产生的不同转速下的反作用力。

同时，直升飞机升空后发动机是保持在一个相对稳定的转速下，控制直升飞机的上升和下降是通过调整螺旋桨的总螺距来得到不同的总升力的，因此直升机实现了垂直起飞及降落。历史由来：

中国的竹蜻蜓

中国的竹蜻蜓和意大利人达芬奇的直升机草图，为现代直升机的发明提供了启示，指出了正确的思维方向，它们被公认是直升机发展史的起点。

竹蜻蜓又叫飞螺旋和“中国陀螺”，这是我们祖先的奇特发明。有人认为，中国在公元前400年就有了竹蜻蜓，另一种比较保守的估计是在明代(公元1400年左右)。这种叫竹蜻蜓的民间玩具，一直流传到现在。

现代直升机尽管比竹蜻蜓复杂千万倍，但其飞行原理却与竹蜻蜓有相似之处。现代直升机的旋翼就好像竹蜻蜓的叶片，旋翼轴就像竹蜻蜓的那根细竹棍儿，带动旋翼的发动机就好像我们用力搓竹棍儿的双手。竹蜻蜓的叶片前面圆钝，后面尖锐，上表面比较圆拱，下表面比较平直。当气流经过圆拱的上表面时，其流速快而压力小；当气流经过平直的下表面时，其流速慢而压力大。于是上下表面之间形成了一个压力差，便产生了向上的升力。当升力大于它本身的重量时，竹蜻蜓就会腾空而起。直升机旋翼产生升力的道理与竹蜻蜓是相同的。

《大英百科全书》记载道：这种称为“中国陀螺”的“直升机玩具”在15世纪中叶，也就是在达芬奇绘制带螺丝旋翼的直升机设计图之前，就已经传入了欧洲。

《简明不列颠百科全书》第9卷写道：“直升机是人类最早的飞行设想之一，多年来人们一直相信最早提出这一想法的是达·芬奇，但现在都知道，中国人比中世纪的欧洲人更早做出了直升机玩具。”

意大利达芬奇的画

意大利人达芬奇在1483年提出了直升机的设想并绘制了草图。

19世纪末，在意大利的米兰图书馆发现了达芬奇在1475年画的一张关于直升机的想象图。这是一个用上浆亚麻布制成的巨大螺旋体，看上去好像一个巨大的螺丝钉。它以弹簧为动力旋转，当达到一定转速时，就会把机体带到空中。驾驶员站在底盘上，拉动钢丝绳，以改变飞行方向。西方人都说，这是最早的直升机设计蓝图。

发动机带动螺旋桨，螺旋桨旋转产生升力，同时产生一个扭矩，这时就需要尾桨来平衡。当然现在也有无尾桨的直升机。

在直升机发动机做功的过程中，化学能转化为热能、热能转化为机械能、机械能再通过旋翼与空气相对运动转化为直升机飞行所需的动能和势能。

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伯努利方程

直升机维持飞行的动力，来自于不断旋转的旋翼。主旋翼桨叶转动产生与空气相对的上升气流，自然形成上升力。再利用旋翼旋转速度与各桨叶的角度变换，致使飞机完成各种飞行动作。直升机向前飞行，是操纵遥控杆使各桨叶的角度在不同位置时按一定规率化，旋翼产生的拉力相对于旋转轴向前倾，拉动直升机前进。