直升机租赁(美国罗宾逊R44) 此图仅供参考如下
前飞状态下姿态的变化
如果是前飞过程中,直升机滚转的话,因为飞行过程中不存在横向来流,所以这时候情况和悬停时后基本没差别,旋翼相对于旋翼轴的挥舞运动将会很快实现平衡。但是,对过旋翼纵向姿态发生变化(俯仰),由于气流速度的不均匀分布,情况就不大相同了。
同样以直升机后仰为例,初始阶段,前飞和悬停并没有太大差别,旋翼首先短暂保持初始桨盘平面不变,随后由于桨距角改变而挥舞后倒,这时候,与悬停不同的地方出现了,旋翼挥舞后倒到与旋翼轴垂直的状态时,旋翼仍然没有达到平衡位置。
这是直升机前飞来流速度导致的现象。旋翼桨叶周围的气动环境可以参考我之前的关于直升机前飞和旋翼桨叶气动环境的专题,这里简略说下——旋翼前行侧和后行侧桨叶来流分别是旋转相对来流速度和前飞来流速度的矢量和与差,因此考虑前行侧的合速度比较大,迎角比较小,后行侧的合速度比较小,但迎角因而比较大,且两者都是正迎角。 终结果是前行侧的升力要大一些,毕竟升力与迎角和合速度平方的乘积成正比,显然速度的影响更大一些。
这就使得旋翼挥舞后倒角将比悬停的位置更大一些才会达到平衡位置。挥舞后倒角在数值上,大致与前飞来流速度的平方成正比。也就是说,从总体结果上来看,前飞过程中,挥舞对稳定性产生了不利的影响,因为,挥舞后倒角变大之后,会产生一个抬头力矩,会使得直升机进一步抬头。
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