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[军事体育♡] 问答  军事科学类-这是什么飞行器?飞行原理是什么? √已有答案√欢迎扩展√

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发表于 2008-3-2 08:58:04 | 显示全部楼层 |阅读模式


请问这是什么飞行器?它的飞行原理是什么?应该蛮简单的就不用加密了。

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 楼主| 发表于 2008-3-2 08:59:24 | 显示全部楼层
]旋翼机

旋翼机和直升机简直一模一样:它们头顶都有一副大直径的旋翼,在飞行中依靠旋翼的旋转产生升力。但是除去这些表面上的一致性,旋翼机和直升机却是两种完全不同的飞机。

旋翼机实际上是一种介于直升机和飞机之间的飞行器,它除去旋翼外,还带有一副螺旋桨以提供前进的动力,一般也装有较小的机翼在飞行中提供部分升力。旋翼机与直升机的最大区别是,旋翼机的旋翼不与发动机传动系统相连,发动机不是以驱动旋翼为飞机提供升力,而是在旋翼机飞行的过程中,由前方气流吹动旋翼旋转产生升力,象一只风车;而直升机的旋翼与发动机传动系统相连,既能产生升力,又能提供飞行的动力,象一台电风扇。由于旋翼为自转式,传递到机身上的扭矩很小,因此旋翼机无需单旋翼直升机那样的尾桨,但是一般装有尾翼,以控制飞行。

在飞行中,旋翼机同直升机最明显的分别为直升机的旋翼面向前倾斜,而旋翼机的旋翼则是向后倾斜的。

需要说明的是,有的旋翼机在起飞时,旋翼也可通过“离合器”同发动机连系,靠发动机带动旋转而产生举力。这样可以缩短起飞滑跑距离,几乎以陡直地向上爬升,但还不能垂直上升,也不能在空中不动(即“悬停”)。等升空后再松开离合器随旋翼在空中自由旋转。

旋翼机飞行时,举力主要由旋翼产生,固定机翼仅提供部分举力。有的旋翼机甚至没有固定机翼,全部举力都靠旋翼产生。
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发表于 2008-3-2 09:24:47 | 显示全部楼层
象是早期的直升机类的飞机,工作原理:普通固定翼飞机飞行浮力源自固定在机身上的机翼。当定翼飞机向前飞,机翼与空气的相对运动产生向上升的浮力。直升机的浮力也来自相同的原理;但是直升机上的机翼并不是固定在飞机上,随著飞机向前运动;而是在机顶上旋转。所以直升机上的螺旋桨其实是旋转中的机翼,故称为“旋翼”。当旋翼提供浮力的同时,也会令飞机与旋翼作相反方向旋转,必须以相反的力平衡。
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发表于 2008-3-2 10:43:24 | 显示全部楼层

自转旋翼机是由西班牙工程师谢巴(Juan de la Cierva Codorniu)发明的。1920年代,飞机升降时常因故障而失速,导致多人丧生。谢巴于是试制自转旋翼机试图解决这一问题。旋翼靠飞机运动时激起气流转动, 产生升力,使飞机失速时不会下坠,当时,他的这个发明被新闻界称之为“风车飞机”。1925年,谢巴在汉普郡芳白露皇家空军基地首次正式试飞。1928年,谢巴亲自驾驶旋翼机成功横越英伦海峡。他由伦敦南部的克罗依登机场飞抵法国北部的布隆,飞行共用了1小时。此后,英美一些公司开始制造旋翼机,用于搜索和测量。1936年12月,谢巴塔乘的民航机在伦敦的克罗依登机场起飞时失速坠毁,他在这次空难中丧生。

乍一看,旋翼机和直升机简直一模一样:它们头顶都有一副大直径的旋翼,在飞行中依靠旋翼的旋转产生升力。但是除去这些表面上的一致性,旋翼机和直升机却是两种完全不同的飞机。

旋翼机实际上是一种介于直升机和飞机之间的飞行器,它除去旋翼外,还带有一副螺旋桨以提供前进的动力,一般也装有较小的机翼在飞行中提供部分升力。旋翼机与直升机的最大区别是,旋翼机的旋翼不与发动机传动系统相连,发动机不是以驱动旋翼为飞机提供升力,而是在旋翼机飞行的过程中,由前方气流吹动旋翼旋转产生升力,象一只风车;而直升机的旋翼与发动机传动系统相连,既能产生升力,又能提供飞行的动力,象一台电风扇。由于旋翼为自转式,传递到机身上的扭矩很小,因此旋翼机无需单旋翼直升机那样的尾桨,但是一般装有尾翼,以控制飞行。

在飞行中,旋翼机同直升机最明显的分别为直升机的旋翼面向前倾斜,而旋翼机的旋翼则是向后倾斜的。

需要说明的是,有的旋翼机在起飞时,旋翼也可通过“离合器”同发动机连系,靠发动机带动旋转而产生举力。这样可以缩短起飞滑跑距离,几乎以陡直地向上爬升,但还不能垂直上升,也不能在空中不动(即“悬停”)。等升空后再松开离合器随旋翼在空中自由旋转。

旋翼机飞行时,举力主要由旋翼产生,固定机翼仅提供部分举力。有的旋翼机甚至没有固定机翼,全部举力都靠旋翼产生。

旋翼机发展过程中诞生的许多技术,对直升机的发展产生了重大影响。例如旋翼上的挥舞铰,就是首先运用在旋翼机上,再被移植到直升机上的。

由于旋翼机的旋翼旋转的动力是由飞机前进而获得。万一发动机在空中停车螺旋桨不转了,此时旋翼机据惯性继续维持前飞,并逐渐减低速度和高度,就在这高度下降的同时,也就 有了自下而上的相对气流,旋翼就能可自转提供升力。这样,旋冀机便可凭飞行员的操纵安全地滑翔降路。即使在行员不能操纵,旋翼机失去控制的特殊情况下,也会像降落伞-样的降落,虽然也是粗暴着陆,但不会出现类似秤陀落地的情况。

当然,直升机也是具备自转下沿安全着陆能力的。但它的旋冀需要从有动力状态过渡到自转状态,这个过渡要损失一定高度。如果飞行高度不够,那么直升机就可能来不及过渡而触地。旋翼机本身就是在自转状态下飞行的,不需要进行过渡,所以也就没行这种为安全转换所需的高度约束。

由于旋翼机的旋翼是没有动力的,因此它没有由于动力驱动旋翼系统带来的较大的振动和噪音,也就不会因这种振动和噪音而使旋翼、机体等的使用落命缩短或增加乘员的疲劳。旋翼机动力驱动螺旋桨所造成的影响,显然小得多。

另外,旋翼机还有-个很可贵的特点,就是它的着陆滑跑距离大大地短于起飞沿跑距离,甚至操纵得好可以不滑跑就地着陆,只要-块比旋翼直径大一些的地方就可降落,即使不怎么平也不要紧,甚至可在旅游船顶篷或甲板上降落。

美国的旋翼机飞行训练手册说:“旋翼机的稳定性在所有航空器中最高”。它可自动调节,使机身具有良好的俯仰稳定性、滚转稳定性和速度稳定性。旋转起来的旋转桨盘恰似个大惯性轮,且旋翼没有周期变距等变化。又由于旋翼视的旋翼安装角比直升机的要大些,所以具有较好的陀螺效应,稳定性较高。

旋翼机的抗风能力较高,而且在起飞时,它还喜欢有风。对常规的旋翼机来说,风有利于旋翼的起动和加速旋转,可以缩短赵-它滑跑的跃离,当达到足够大的风速时,一般的旋翼机也可以垂直起飞。一般来说,旋翼机的抗风能力强于同量级的固定翼飞机,而大体与直升机的抗风能力相当,甚至“在湍流和大风中的飞行能力超出直升机的使用极限”。

但是,旋翼机的缺点也是显而易见的。旋翼机起飞必须先产生前进速度,才能使旋翼自转以产生升力,这也意味着需要一定大小的场地。同时,飞行时不能垂直上升,也不能在空中悬停。而该机型的平飞速度也仅仅与直升机相近。在这种情况下,直升机能够垂直起降与机动的优点就显得十分突出,在实际运用上更为灵活。

旋冀机可分为两类,一类是需要滑跑起飞的,这种比较简单,大量的是这一类。另-类是可垂直起飞的,其起飞方法有三种:一种是带动力驱动它的旋翼;第二种是用预转旋翼并使其达到正常飞行转速的-定倍数,然后突然脱开离合器,同时使旋翼奖叶变距而得到较大的升力跳跃起飞;第三种则是由旋翼翼尖小火箭驱动旋翼旋转而提供升力来实现垂直起非这种垂直起飞的过程,一般都是由自动程序控制来完成的。

旋翼机的性能价格比是很高的,它有许多宝贵性能,价格却比较便宜,约为同量级直升机的五分之-到十分之一,相当子-辆中等偏上的小汽车的价钱。前面所提到的那种由小火筋驱动旋翼而垂直起飞,由汽油发动机和螺旋桨使其前-迄的“直升旋翼机”,其每磅有效载荷的价格也只有普通直升机中最便宜的三分之一。

由于旋翼机没有尾梁、没有尾传动系统及减速器自动倾斜器,绝大部分旋翼机也没有主旋翼传动系统、主减速器等,结构简单,所以不仅价格低,而且故障率也低。此外使用维护简单方便。所需费用也低。

旋翼机的驾驶比直升机容易得多。国外一些旋翼机-运行培训中心,对没有飞过任何机种的新手,一般通过两天的训练和带飞即可放单飞,而对有过训练的人一天就行了。

旋翼机虽然古老,但它也是一种正在蓬勃发展的年轻飞行器,其好用、安全、便利的特点,使其在未来的航空器家族中仍将占有一席之地。

由于直升机的迅猛发展,旋翼机在二战之后就已经逐步退出了历史舞台。因此纳粹德国潜艇搭载的旋翼机成为了这一类型的飞行器中最为著名的型号。

德国海军潜艇部队最初看上了水上飞机,但水上飞机并不适合潜艇搭载。德国海军只好寻找别的方法改善潜艇的被动处境。他们找到了著名发明家福克。这福克可是个大能人。就是他在一战时发明了飞机机枪射击协调装置,导致英法飞机连遭德军战机击落。英法等国称其为“福克式灾难”。1937年,他驾驶自己设计的直升机升空,这震惊了整个航空界,并开创了直升机历史的新时代。这架直升机刷新了当时世界直升机的包括飞行速度、高度、距离和时间等的所有飞行记录。在当时,给潜艇配备直升机显然有困难。但这位大能人竟也能想出奇招:设计一种能装在潜艇上的旋翼机,让潜艇拖曳着它升空以搜索目标。当然,这种旋翼机必须能飞得足够高同时还必须体积足够小,存放简单,易于维护。

福克为满足德国海军提出的要求而设计的潜艇用观察旋翼机Fa330就没有自身动力。它依靠潜艇拖带升空。Fa330整机由两根直径63.5毫米的钢管垂直焊接而成。一根钢管充当机身,上面安装飞行员座位和飞行控制面板。飞行员面前有个操控杆,控制倾斜和俯仰。脚踏板用来控制后方大大的方向舵。飞行仪表只有高度计、空速表和转速表。另一根钢管安装旋翼。3片桨叶自由旋转。最大转速被限制在250转/分,最低转速80转/分。标准牵引速度40公里/小时,转数为205转/分。留空最小速度为 27公里/小时。叶片螺距只能在起飞前用旋转调节器调整。

福克设计的Fa330型潜艇用观察旋翼机结构简单,成本低廉,可能是二战期间最简单的飞行器之一。它重量轻,两个人就能轻松将它搬起。使用时,潜艇浮上水面,水兵们从两个约4米长的金属管里把储存的旋翼机部件取出。其中一个管内存放的是旋翼叶片和飞行控制面板,另一个管内存放的是机身。旋翼机在潜艇指挥塔组装。如果海面平静潜艇摇动小的话,4个人13分钟内就可以把旋翼机组装完毕,然后用人力推动旋翼使其获得初始速度,开始转起来。但在需要迅速起飞的情况下,这样做就显得太过缓慢,后来改为由船员转动一个鼓形绞盘来给旋翼提供初始速度。

旋翼机起飞后,由一根钢缆带着通讯电话线把它拖在潜艇后面。飞行员和潜艇间良好的通讯至关重要。为此,飞行员和潜艇间的通讯电缆包有两层外皮,以防损坏。当旋翼机准备降落时,飞行员就通知潜艇,艇上的人便拉动绞盘,把旋翼机从空中慢慢拉下来,就和收风筝线一样。旋翼机一落在潜艇上,飞行员就立刻拉动一个刹车来停止旋翼的旋转。接下来便是分解旋翼机,并把它装回金属储存管里。分解 Fa330的时间和组装时差不多。

如果在放飞期间,潜艇遭到反潜兵力的攻击,飞行员便拉动座位上一个红色控制杆,切断连接潜艇和旋翼机之间的拖缆,潜艇就能迅速下潜,并离开这个海域。显然,这是丢卒保车的做法。此后,飞行员自行跳伞,让旋翼机坠落海中。在潜艇躲过了攻击之后,再返回旋翼机坠落的海域,上浮以营救飞行员。如果时间不那么紧迫,飞行员也可以迫降在潜艇旁边,或者降落在潜艇上,返回潜艇。

不过几个月,德国便生产出了第一架Fa330,并在波罗的海上,配合U-523潜艇进行一系列试验,结果很令人满意。在法国,通过在风洞中的模拟器,德军训练了一些飞行员,并配备给那些配备了Fa330的潜艇。

1943年,德国海军开始在潜艇上部署Fa330。只有IX型U艇能够达到在微风下拖带Fa330起飞的水面速度18节(33.3公里/小时)。Fa330用一根长300米的钢缆和潜艇相连,在最大空速80公里/小时(牵引速度加上风速)的情况下,它可以升空到220米高度。在能见度良好的情况下,这个高度上,飞行员可以发现53公里以外的船只。同风筝一样,Fa330能达到的高度取决于空速。如果空速下降到50公里/小时,其最大高度降为200米,观测距离降为50公里。如果降到最低安全牵引速度35公里/小时的话,它的最大升空高度将只有100米,观测距离减到35公里。

德国共生产了大约200架Fa330。在短暂的生产期间,只在次要的地方有很少的改进,如旋翼翼展增加到3.8米,在机身下加装小轮,以方便地面拖运。还有一个在水面舰艇上应用的Fa330改型也在考虑中,这将是一种真正的直升机,由一个44千瓦的重约90公斤的发动机驱动,不过它只停留在了制图板上而未完成。

在对付没有护航的盟军船只时,Fa330确实起到了一定作用,但它却有一个致命的弱点:在雷达上的反射面积很大。随着盟军护航舰船越来越精于反潜作战,德潜艇浮上水面展开Fa330升空观察就变得不切实际、愚蠢至极。

在茫茫大海上,迎风飘荡的Fa330变成了指引盟军反潜巡逻力量展开攻击的明显标志。携带Fa330的潜艇几乎全被击沉,Fa330详细的战斗服役记录也随之葬身海底。只有极少数的实战使用记录幸存。

1944年5月3日,德军U-852潜艇在盟军反潜巡逻机的攻击下在索马里海岸搁浅。随后盟军发现了它搭载的Fa330。盟军并没有对Fa330的性能感到惊讶,却为其简单有效的结构以及分解和组装的速度所震惊。显然这是一种只需少量努力就可以大幅度提高海上侦察能力的飞行器。

战争结束后,美英继续评估无动力旋翼机用于海上观察的效能。它们用缴获的Fa330作了大量的测试飞行,甚至还用吉普车拖带它飞行。如果不是战后直升机在飞行性能上有了很大提高让旋翼机完全过时,也许美英的军舰上会装备类似Fa330的衍生品。
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发表于 2008-3-2 10:44:35 | 显示全部楼层
检索方法:
google图片搜索:四翼旋翼
第一页就有。
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发表于 2008-3-2 11:26:22 | 显示全部楼层
这确实是西班牙工程师在20-30年代发明的旋翼机,它的主要特点是结构简单,比直升机安全,容易迫降。
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