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為什么說(shuō)直升機(jī)的旋翼和無(wú)人機(jī)的葉片不一樣？

2016-11-13 10:08 性質(zhì)：轉(zhuǎn)載 來(lái)源：科普中國(guó)
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1907年11月13日，法國(guó)發(fā)明家保羅·科爾尼研制的直升機(jī)成功試飛，成為世界上第一架全尺寸的載人直升機(jī)。今天也有很多朋友們?cè)谕骐妱?dòng)無(wú)人機(jī)。無(wú)人機(jī)和直升機(jī)都是...

1907年11月13日，法國(guó)發(fā)明家保羅·科爾尼研制的直升機(jī)成功試飛，成為世界上第一架全尺寸的載人直升機(jī)。今天也有很多朋友們?cè)谕骐妱?dòng)無(wú)人機(jī)。無(wú)人機(jī)和直升機(jī)都是靠旋翼來(lái)飛行的。可是大部分人并不知道，它們的旋翼，其實(shí)有本質(zhì)的不同。

那么，今天就讓我們來(lái)了解它們有哪些不同吧。

直升機(jī)旋翼和無(wú)人機(jī)葉片（或電扇葉片），都是由幾片葉片組成的，旋轉(zhuǎn)的時(shí)候會(huì)推動(dòng)空氣產(chǎn)生氣流。當(dāng)我們感覺(jué)無(wú)人機(jī)或電風(fēng)扇的風(fēng)小了，可以把轉(zhuǎn)速加快一點(diǎn)，吹來(lái)的風(fēng)就會(huì)變大。那么，如果發(fā)現(xiàn)直升機(jī)往下掉了，是不是也只要加快旋翼的轉(zhuǎn)速，就可以讓它升上來(lái)呢？

其實(shí)并非如此。直升機(jī)不論上升還是下降，靠的主要不是調(diào)節(jié)旋翼的轉(zhuǎn)速，而是調(diào)節(jié)旋翼的迎角。當(dāng)旋翼的迎角加大，被旋翼推向下方的氣流速度也增大，旋翼也會(huì)受到更大的反作用力。這個(gè)力就是直升機(jī)升力來(lái)源。

那么，如何來(lái)控制直升機(jī)旋翼的迎角呢？人們發(fā)明了一個(gè)裝置，叫做傾斜器。它是由兩個(gè)緊密貼合的圓環(huán)組成。上面的盤(pán)隨著直升機(jī)旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)，并且有鉸接裝置與旋翼相連。下面的環(huán)不轉(zhuǎn)動(dòng)，但是可以上下運(yùn)動(dòng)，也可以傾斜。由幾個(gè)推拉桿調(diào)節(jié)。

當(dāng)直升機(jī)的飛行員需要上升時(shí)，調(diào)節(jié)推拉桿，把兩個(gè)盤(pán)都往下推，連接旋翼的鉸接裝置就會(huì)把旋翼的迎角調(diào)大，就能產(chǎn)生更大的升力。相反，當(dāng)直升機(jī)的飛行員需要下降時(shí)，就把兩個(gè)盤(pán)都往上推，連接旋翼的鉸接裝置就會(huì)把旋翼的迎角調(diào)小，旋翼產(chǎn)生的升力減小，直升機(jī)就下降了。

通過(guò)傾斜器，直升機(jī)不僅能產(chǎn)生向上的升力，還能產(chǎn)生向下的推力呢。當(dāng)推拉桿把兩個(gè)盤(pán)都推到頂上時(shí)，直升機(jī)的旋翼就產(chǎn)生了下反角。如此產(chǎn)生的力量就是向上的推力。這時(shí)直升機(jī)就會(huì)加速下降。如果這個(gè)推力足夠，直升機(jī)還可以頭朝下倒著飛呢。直升機(jī)的這種控制，叫作“總矩控制”。

靠旋翼上天的都是直升機(jī)嗎？

旋翼飛行器是靠旋翼產(chǎn)生升力飛行的航空器的總稱，直升機(jī)就是我們最熟悉的旋翼飛行器。但還有一些有著大大旋翼的飛機(jī)，它們也靠旋翼飛上天空，但并不屬于直升機(jī)。它們與直升機(jī)有什么不一樣呢？

原來(lái)，直升機(jī)的旋翼是由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的，旋翼的軸連接著發(fā)動(dòng)機(jī)的軸。而旋翼機(jī)的旋翼則是由迎面而來(lái)的氣流吹動(dòng)，旋翼的軸不連接發(fā)動(dòng)機(jī)，是自由的。

旋翼機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)只用于推動(dòng)飛機(jī)前進(jìn)。它往往帶動(dòng)的是一個(gè)向后吹氣的螺旋槳，以產(chǎn)生前進(jìn)的推力。這個(gè)推力讓旋翼機(jī)向前運(yùn)動(dòng)，由此產(chǎn)生的氣流吹動(dòng)機(jī)體頂部的自由旋翼旋轉(zhuǎn)。當(dāng)旋翼的旋轉(zhuǎn)達(dá)到一定速度后，產(chǎn)生足夠的升力使旋翼機(jī)升空飛行。旋翼機(jī)比直升機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，也比較安全。但只能往前飛而不能懸停、倒飛，因此靈活性無(wú)法和直升機(jī)相比擬。

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