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旋翼機

本文发布时间: 2019-Feb-02
旋翼機,是指用無動力驅動的旋翼提供升力、重於空氣的“飛行器”。由推進裝置提供推力前進,推進裝置有螺旋槳和噴氣兩種。前進時氣流吹動旋翼而產生升力,它不能垂直起飛或懸停,常在起飛時還要給旋翼一個初始動力,使旋翼的升力增加。借助於旋翼可做近似垂直的降落。旋翼使結構變得復雜,速度提高受到限制。旋翼機於1923年制成,但因旋翼阻力大,飛行速度在300km/h以下,因而發展不大,但促進了直升機的發展。目前只有少量旋翼機用於研究和體育活動。
中文名 旋翼機 外文名 Rotorcraft 發明地點西班牙 發明人謝巴 首飛時間 1925年

20世紀飛機升降時常因故障而失速,導致多人喪生。西班牙工程師謝巴於是發明了自轉旋翼機試圖解決這一問題。旋翼靠旋翼機運動時激起氣流轉動,產生升力,使旋翼機失速時不會下墜,當時,他的這個發明被新聞界稱之為“風車航空器”,1925年,謝巴在漢普郡芳白露皇家空軍基地首次正式試飛。三年後,1928年,謝巴親自駕駛旋翼機用37分鐘的時間成功橫越英倫海峽。此後,英美一些公司開始制造旋翼機,用於搜索和測量。1936年12月,謝巴搭乘的民航機在倫敦的克羅依登機場起飛時失速墜毀,他在這次空難中喪生。旋翼機雖然和直升機一樣,都是依靠旋翼產生升力,但它不是直升機。

工作原理
旋翼機和直升機簡直一模一樣:它們頭頂都有一副大直徑的旋翼,在飛行中依靠旋翼的旋轉產生升力。但是除去這些表面上的一致性,旋翼機和直升機卻是兩種完全不同的飛行器。
旋翼機實際上是一種介於直升機和飛機之間的飛行器,它除去旋翼外,還帶有一副垂直放置的螺旋槳以提供前進的動力,一般也裝有較小的機翼在飛行中提供部分升力。旋翼機與直升機的最大區別是,旋翼機的旋翼不與發動機傳動系統相連,發動機不是以驅動旋翼為旋翼機提供升力,而是在旋翼機飛行的過程中,由前方氣流吹動旋翼旋轉產生升力,象一只風車,旋翼系統僅在起動時由自身動力驅動,稱之為預旋(prerotate),起飛之後靠空氣作用力驅動;而直升機的旋翼與發動機傳動系統相連,既能產生升力,又能提供飛行的動力,象一臺電風扇。由於旋翼為自轉式,傳遞到機身上的扭矩很小,因此旋翼機無需像單旋翼直升機那樣的尾槳,但是一般裝有尾翼,以控制飛行。
在飛行中,旋翼機同直升機最明顯的分別為直升機的旋翼面向前傾斜,而旋翼機的旋翼則是向後傾斜的。
需要說明的是,有的旋翼機在起飛時,旋翼也可通過“離合器”同發動機連系,靠發動機帶動旋轉而產生舉力。這樣可以縮短起飛滑跑距離,幾乎以陡直地向上爬升,但還不能垂直上升,也不能在空中不動(即“懸停”)。等升空後再松開離合器隨旋翼在空中自由旋轉。
旋翼機飛行時,升力主要由旋翼產生,固定機翼僅提供部分升力。有的旋翼機甚至沒有固定機翼,全部升力都靠旋翼產生。
由於旋翼機的旋翼旋轉的動力是由旋翼機前進而獲得。萬一發動機在空中停車螺旋槳不轉了,此時旋翼機因為具有慣性繼續維持前飛的狀態,並由於重力和空氣阻力逐漸減低速度和高度,就在這高度下降的同時,也就有了自下而上的相對氣流,旋翼就能可自轉提供升力。這樣,旋冀機便可憑飛行員的操縱安全地滑翔降落。即使在飛行員不能操縱,旋翼機失去控制的特殊情況下,也會像降落傘一樣的降落,雖然也是粗暴著陸,但不會出現類似秤陀落地的情況。
直升機也是具備自轉下沿安全著陸能力的。但它的旋冀需要從有動力狀態過渡到自轉狀態,這個過渡要損失一定高度。如果飛行高度不夠,那麼直升機就可能來不及過渡而觸地。旋翼機本身就是在自轉狀態下飛行的,不需要進行過渡,所以也就沒行這種為安全轉換所需的高度約束。


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2019-Mar-24 10:42pm
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