应用领域不断扩展,数量迅速增加,至今已有几万架直升十机服务于国民经济的各个部门和军事领域 另一特征是技术上不断有重大突破,使其应用效能和飞行性能不断改善,从而更适合于使用的拓展,而 且技术上逐步趋于成熟。 直升机进入实用期后,其重大技术进展仍然像探索期的突破点一样,是在动力装置和旋翼方面。首 先是涡轴发动机的采用20世纪50年代在军用飞机上开始发展了涡喷发动机,使飞机的速度和其他性能 发生了飞跃。以涡喷发动机为基础,在尾喷口气流中安置了动力涡轮将喷流的动能转换为轴功率,创造 了适用于驱动直升机旋翼旋转的涡轴发动机。当代涡轴发动机的功率重量比大约是活塞式发动机的两倍, 耗油率低于活塞式,而且能够制造大功率的发动机。直升机采用涡轴发动机代替活塞式发动机,不仅使 直升机的飞行性能上了一个台阶,而且使制造大型或重型的、航程远、航时长的直升机成为可能,应用 领域大为扩展。 第二项重要的技术进展是采用复合材料的旋翼桨叶。早期的旋翼桨叶为木质或金属/木质混合结构 060年代发展了全金属桨叶,70年代开始使用复合材料桨叶,并且很快发展和普及,不仅新机采用, 些原装有金属桨叶的现有直升机也纷纷换用。复合材料桨叶的应用,不仅显著改善了气动性能,而且使 直升机的适用性更佳,维护大为简化,而最大的优势是其疲劳性能特别好,桨叶的寿命从早期的几百小 时增加到上万小时.或无限寿命。 另一项重大进展是桨毂的结构形式。早期的全金属铰接式桨毅结构复杂,重量大且维护工作量大 而且寿命仅几百小时。在实用期的几十年中,桨毂结构不断改进,出现了许多种型式,进步点集中在用 弹性铰或其他柔性元件取代金属轴承,直到近期出现了全复合材料的无轴承旋翼,达到了简化、长寿、 无维护的要求,是直升机发展阶段的又一里程碑。 当然,旋翼(桨毂、桨叶)的更新换代必然包含着空气动力学和结构动力学及其他学科领域的新成就 直升机的技术发展往往是这样:改善飞行性能的要求使得人们在空气动力学方面提出新伪方案(例如旋翼 的异型桨尖),或改善使用效能的要求:推动了新结构型式的产生(例如无轴承桨毂方案)o而气动和结构 设计方面的新思想会给动力学以及工艺等方面带来新的课题,解决了这些难题;气动或设计方面的新方 案才能得以实用,使直升机技术提高到一个新的水平。 旋翼的空气动力特点 (1)产生向上的升力用来克服直升机的重力。即使直升机的发动机空中停车时,驾驶员可通过操纵 旋翼使其自转,仍可产生一定升力,减缓直升机下降趋势。 (2)产生向前的水平分力克服空气阻力使直升机前进,类似于飞机上推进器的作用(例如螺旋桨或喷 气发动机) (3)产生其他分力及力矩对直升机;进行控制或机动飞行,类似于飞机上各操纵面的作用。旋翼由 数片桨叶及一个桨毂组成。工作时,桨叶与空气作相对运动,产生空气动力;桨毂则是用来连接桨叶 和旋翼轴,以转动旋翼。桨叶一般通过铰接方式与桨毂连接(如下图所示)。 PdfcreatedwithpdffactorYtrialversionwww.pdffactory.com4 应用领域不断扩展，数量迅速增加，至今已有几万架直升十机服务于国民经济的各个部门和军事领域； 另一特征是技术上不断有重大突破，使其应用效能和飞行性能不断改善，从而更适合于使用的拓展，而 且技术上逐步趋于成熟。 直升机进入实用期后，其重大技术进展仍然像探索期的突破点一样，是在动力装置和旋翼方面。首 先是涡轴发动机的采用 20 世纪 50 年代在军用飞机上开始发展了涡喷发动机，使飞机的速度和其他性能 发生了飞跃。以涡喷发动机为基础，在尾喷口气流中安置了动力涡轮将喷流的动能转换为轴功率，创造 了适用于驱动直升机旋翼旋转的涡轴发动机。当代涡轴发动机的功率重量比大约是活塞式发动机的两倍， 耗油率低于活塞式，而且能够制造大功率的发动机。直升机采用涡轴发动机代替活塞式发动机，不仅使 直升机的飞行性能上了一个台阶，而且使制造大型或重型的、航程远、航时长的直升机成为可能，应用 领域大为扩展。 第二项重要的技术进展是采用复合材料的旋翼桨叶。早期的旋翼桨叶为木质或金属/木质混合结构 060 年代发展了全金属桨叶，70 年代开始使用复合材料桨叶，并且很快发展和普及，不仅新机采用，一 些原装有金属桨叶的现有直升机也纷纷换用。复合材料桨叶的应用，不仅显著改善了气动性能，而且使 直升机的适用性更佳，维护大为简化，，而最大的优势是其疲劳性能特别好，桨叶的寿命从早期的几百小 时增加到上万小时．或无限寿命。 另一项重大进展是桨毂的结构形式。早期的全金属铰接式桨毅结构复杂，重量大且维护工作量大， 而且寿命仅几百小时。在实用期的几十年中，桨毂结构不断改进，出现了许多种型式，进步点集中在用 弹性铰或其他柔性元件取代金属轴承，直到近期出现了全复合材料的无轴承旋翼，达到了简化、长寿、 无维护的要求，是直升机发展阶段的又一里程碑。 当然，旋翼(桨毂、桨叶)的更新换代必然包含着空气动力学和结构动力学及其他学科领域的新成就。 直升机的技术发展往往是这样：改善飞行性能的要求使得人们在空气动力学方面提出新伪方案(例如旋翼 的异型桨尖)，或改善使用效能的要求：推动了新结构型式的产生(例如无轴承桨毂方案)o 而气动和结构 设计方面的新思想会给动力学以及工艺等方面带来新的课题，解决了这些难题；气动或设计方面的新方 案才能得以实用，使直升机技术提高到一个新的水平。 旋翼的空气动力特点 (1)产生向上的升力用来克服直升机的重力。 即使直升机的发动机空中停车时， 驾驶员可通过操纵 旋翼使其自转，仍可产生一定升 力，减缓直升机下降趋势。 (2)产生向前的水平分力克服空气阻 力使直升机前进，类似于飞机上推进器的作用(例 如螺旋桨或喷 气发动机)。 (3)产生其他分力及力矩对直升机； 进行控制或机动飞行，类似于飞机上各操纵面的作用。 旋翼由 数片桨叶及一个桨毂组成。工作时，桨叶与空气作相对 运动，产生空气动力；桨毂则是用来连接 桨叶 和旋翼轴，以转动旋翼。桨叶一般通过铰接方式与桨毂连接(如下图所示)。 PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com