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简单解析一下直升机组成部分

来源:重庆牛哄哄航空科技有限公司 发布时间:2021年03月02日
一、直升机机身结构
机体用来支持和固定直升机部件、系统,把它们连接成一个整体,并用来装载人员、物资和设备,使直升机满足既定技术要求。机体外形对直升机飞行性能、操纵性和稳定性有重要影响。
在使用过程中,机体除承受各种装载传来的负荷外,还承受动部件、武器发射和货物吊装传来的动负荷。这些载荷是通过接头传来的。直升机为了装卸货物及安装设备,机身上要设计很多舱门和开口,这样就使机体结构复杂化。
直升机旋翼、尾桨传给机体的交变载荷,引起直升机机身结构振动,影响乘员的舒适性及结构的疲劳寿命。因此,在设计机身结构时,必须采取措施来降低直升机机体的振动水平。
军用直升机机体结构应该有耐弹击损伤和抗坠撞的能力。近年来,复合材料日益广泛地应用于直升机机身结构,与铝合金相比较,它的比强度、比刚度高,可以大大减轻结构重量,而且破损安全性能好,成型工艺简单,所以受到人们的普遍重视。例有些直升机由于采用了复合材料结构新技术以及先进气动、振动和飞行控制技术,可使巡航速度增加35%,有效载荷增加1296,生产效率提高50%。
二、直升机的动力装置
直升机的动力装置大体上分为两类,即航空活塞式发动机和航空涡轮轴发动机。在直升机发展初期,均采用技术上比较成熟的航空活塞式发动机作为直升机的动力装置。但由于其振动大,功率质量比和功率体积比小、控制复杂等许多问题,人们就利用已经发展起来的涡轮喷气技术寻求性能优良的直升机动力装置,从而研制成功直升机用涡轮铀发动机。

实践证明,涡轮轴发动机较活塞式发动机更能适合直升机的飞行特点。当今世界上,除部分小型直升机还在使用活塞式发动机外,涡轮轴发动机已成为直升机动力装置的主要形式。

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直升机航空涡轮轴发动机:
直升机航空涡轮轴发动机,或简称为涡铀发动机,是一种输出轴功率的涡轮喷气发动机。法国是先研制直升机涡轴发动机的国家。50年代初,透博梅卡公司研制成一种只有一级离心式叶轮压气机、两级涡轮的单转于、输出轴功率的直升机用发动机,功率达到了206kW(280hp),成为世界上一台直升机用航空涡轮轴发动机,定名为“阿都斯特—l”(Artouste—1)。首先装用这种发动机的直升机是美国贝尔直升机公司生产的Bell 47(编号为XH—13F),于1954年进行了首飞。
涡轴发动机自从问世近40年来,产品不断改进发展,结构、性能一代比一代好,型号不断推陈出新。据不完全统计,世界上直升机用航空涡轴发动机,经历了四代发展时期,直升机输出轴功率从几十千瓦到数千千瓦,大大小小约有二十几个发展系列。
三、直升机旋翼系统
直升机旋翼系统中,桨叶是提供升力的重要部件,对桨叶设计除去气动力方面的要求之外,还有动力学和疲劳方面的要求。例如所设计的直升机桨叶的固有频率不与气动激振力发生共振,桨叶挥舞、摆振基频满足操纵稳定性和“地面共振”等要求;直升机桨叶承力结构能有高的疲劳性能或采用破损安全设计等等。
直升机旋翼桨叶的发展是建立在材料、工艺和旋翼理论基础上的。依据直升机桨叶发展的先后顺序,它有混合式桨叶、金属桨叶和复合材料桨叶三种形式。由于直升机混合式桨叶在50年代后期逐渐被新式桨叶所代替,目前只在重型直升机米—6、米—26上使用。
直升机金属桨叶金属桨叶是由挤压的D型铝合金大梁和胶接在后缘上的后段件组成。后段件外面包有金属蒙皮,中间垫有泡沫塑料或蜂窝结构。这种直升机桨叶比混合式桨叶气动效率高,刚度好,同时加工比较简单,疲劳寿命较高。因此在50年代后期,金属桨叶逐渐替代了混合式桨叶。
四、直升机尾桨
直升机尾桨是用来平衡反扭矩和对直升机进行航向操纵的部件。旋转着的尾桨相当于一个垂直安定面,能对直升机航向起稳定作用。虽然直升机后桨的功用与旋翼不同,但是它们都是由旋转而产生空气动力、在直升机前飞时处于不对称气流中工作的状态,因此尾桨结构与旋翼结构有很多相似之处。直升机尾桨的结构形式有跷跷板式、万向接头式、铰接式、无轴承式、“涵道尾桨”式等。直升机前飞时尾面可以提供拉力,因此,可以减小直升机尾桨的需用功率。但在直升机悬停时“涵道风功率消耗偏大,对直升机悬停和垂直飞行性能不利。可以避免地面人员或机外物体与尾桨相碰撞,安全性好。

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