直升机飞行操控地基本原理.docx
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直升机飞行操控地基本原理
直升机飞行操控的根本原理
图1直升机飞行操纵系统-概要图
〔a〕
〔b〕
图2直升机操纵原理示意图
飞行操纵系统包括周期变距操纵系统、总距操纵系统和航向操纵系统。
如图2所示,周期变距操纵系统控制直升机的姿态〔横滚和俯仰〕,总距操纵系统控制直升机的高度,航向操纵系统控制直升机的航向。
一、周期变距操纵系统
周期操纵系统用于操纵旋翼桨叶的桨距周期改变。
当桨距周期改变时,引起桨叶拉力周期改变,而桨叶拉力的周期改变,又引起桨叶周期挥舞,最终使旋翼锥体相对于机身向着驾驶杆运动的方向倾斜,从而实现直升机的纵向〔包括俯仰〕与横向〔包括横滚〕运动。
纵向和横向操纵虽然都通过驾驶杆进展操纵,但二者是各自独立的。
周期变距操纵系统〔见图3〕包括右侧和左侧周期变距操纵杆〔1〕和〔3〕、可调摩擦装置〔2〕、橡胶波纹套〔4〕、俯仰止动件〔5〕、横滚连杆〔7〕、俯仰连杆〔8〕、横滚止动件与中立位置定位孔〔9〕、横滚拉杆〔10〕、横滚协调拉杆〔11〕、俯仰扭矩管轴组件〔12〕、总距拉杆〔13〕、与复合摇臂相连接的拉杆〔14〕、伺服机构〔15〕、伺服机构〔横滚+总距〕〔16〕、伺服机构〔俯仰+总距〕〔17〕和可调拉杆〔18〕等组件。
图3直升机周期变距操纵系统
〔一〕纵向操纵情况
当前推驾驶杆时,通过俯仰扭矩管轴组件〔9〕与俯仰连杆〔8〕,使复合摇臂〔6〕上的纵向摇臂逆时针转动,通过其后的拉杆、摇臂,使左前侧纵向伺服机构下移,自动倾斜器固定盘向左前方倾斜,旋翼桨盘前倾,进而使直升机向前运动。
后拉驾驶杆,情况相反。
〔二〕横向操纵情况
当右压驾驶杆时,驾驶杆向右偏转,带动左横滚连杆〔7〕向前运动,同时右横滚连杆〔7〕向后运动。
通过复合摇臂〔6〕与其后的拉杆、摇臂,使左后侧横向伺服机构上移,右侧伺服机构下移,自动倾斜器固定盘向右前方倾斜,旋翼桨盘右倾,进而使直升机向右运动。
左压驾驶杆情况相反。
二、总距操纵系统
总距操纵系统用于操纵旋翼的总桨距,使各片桨叶的桨距同时增大或减小,从而改变旋翼拉力的大小。
旋翼总桨距改变时,其需用功率也随之改变。
因此,还必需相应地改变发动机的油门,使发动机输出功率与旋翼的需用功率相匹配。
为了减轻驾驶员的负担,通常将发动机的油门操纵与总桨距操纵交联。
这样,当驾驶员操纵总桨距时,发动机的油门开度〔供油量〕也相应改变。
所以,总桨距操纵又称为桨距—油门操纵,它是由一根桨距—油门杆来进展操纵的。
旋翼的总桨距以与周期变距操纵都是通过自动倾斜器实现的。
总距操纵系统包括旋翼手柄〔1〕、可调摩擦装置〔2〕、总距扭矩管〔3〕、总距拉杆〔4〕、复合摇臂〔5〕、总距杆配平弹簧〔6〕、总距止动件与中心位置定位孔〔7〕、左侧和右侧总距杆〔8〕和〔9〕、复合摇臂上的预调器操纵摇臂〔10〕、横滚连杆〔11〕、俯仰拉杆〔12〕、与复合摇臂相连接的拉杆〔13〕、伺服机构〔14〕、伺服机构〔横滚+总距〕〔15〕、伺服机构〔俯仰+总距〕〔16〕和可调拉杆〔17〕等组件。
图4直升机总距操纵系统
当上提总距杆时,总距拉杆〔4〕向前运动,带动复合摇臂与其上的三个周期变距操纵摇臂顺时针旋转,经后面三个拉杆〔13〕、摇臂传动使伺服机构作动筒壳体都向上移动同一位移,自动倾斜器也上移同一位移,三片桨叶安装角同时增大某一值,进而使直升机的升力增加。
下放总距杆时正好相反。
三、航向操纵系统
航向操纵系统用于操纵尾桨叶的桨距,改变尾桨推力〔或拉力〕大小,以实现航向操纵。
航向操纵系统由脚蹬组件和操纵线系两大局部组成。
航向操纵系统〔见图8-7和8-8〕包括右侧脚蹬组件〔1〕、尾梁中的连接装置〔2〕、航向柔性操纵钢索〔3〕、止动件〔4〕、左侧脚蹬组件〔5〕和扭力管〔6〕等组件。
图5直升机航向操纵系统
图6脚蹬组件分解
驾驶员蹬脚蹬,经操纵线系,保持或改变尾桨叶的桨距,以改变尾桨推力的大小,保持或改变直升机的方向。
当向前蹬右脚蹬时,尾桨叶桨距增加,进而增加尾桨推力,直升机向右转;而向前蹬左脚蹬时,效果正好相反。
四、飞行操纵系统简要说明
图5操纵杆操作简要示意图
图6总桨距操作简要示意图
尾桨操纵的工作原理:
当向前蹬右脚蹬时,尾桨桨距增加,当向前蹬左脚蹬时其效果相反。
旋翼操纵系统的工作原理:
周期变距操纵杆和总桨距操纵杆的作用如图7所示。
1)横向周期变距操纵杆的作用:
当向左压周期变距操纵杆时,左右横向线系作反向的等距运动,使自动倾斜器绕Y轴(该Y轴通过纵向伺服机构安装点)向右倾斜。
2)纵向周期变距操纵杆的作用:
当向前推周期变距操纵杆时,纵向线系使自动倾斜器绕X轴(该轴通过两个横向伺报机构的安装点)向前倾斜。
3)总桨距操纵杆的作用:
当上提总桨距操纵杆时,总桨距值增大,纵向和横向线系自复合摇臂处起,在一样方向作等量的位移,使得自动倾斜器平行于初始位置向上平移。
图8复合摇臂运动示意图
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