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[提问] 直升机到底如何自旋着陆?

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发表于 2016-7-14 20:52:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
auto-rotation (1).jpg

自旋着陆过程中螺旋桨应该反转才对啊
发表于 2016-8-27 16:58:08 | 显示全部楼层

真正不懂的应该是你自己

试想一下 你在高速公路上200km/h行使,然后挂空档,你的逻辑就是倒车了


自旋降落在直升机训练里面属于最基本科目,实在简单就是地效控制罢了,没有什么深奥无比的东西,不要故弄玄虚

发表于 2016-7-15 16:31:52 | 显示全部楼层
怎么转这个问题早就有人讨论过,一大神回帖说 你拿一个风扇对着另一个风扇正面吹,看看它怎么转就行了。
发表于 2016-7-15 19:02:48 | 显示全部楼层
自旋对直升机高度有严格限制,首先降低总距,然后俯冲,发动机失去动力后旋翼还在转动,你要做的就是让你的旋翼转的更快,所以收总距,减小旋翼夹角,利用俯冲的风扇效应加速旋翼的转动速度,同时利用速度保证rotor的反桨效应,以保证你的直升机不打转,在距离地面很近的位置提总距抬机头,增加旋翼夹角以提升旋翼升力抵消你的下降率,最后安全着陆,自旋降落对直升机状态有很严格的要求,并不是每次自旋都能不坠毁,所以仅仅是一种应急措施而已。
发表于 2016-7-16 15:22:35 | 显示全部楼层
其实楼主提出的关于旋翼转向的问题,网上找的关于 旋翼自转的基本原理 是这么说的:

发动机带动旋翼工作时,流过桨叶叶素的相对气流合速度W与旋转面的夹角即来流角是正值。叶素的升力Y和空气阻力X在旋转面上的投影分别是Qy和Qx,二者的方向相同,其和为叶素的旋转阻力Q叶。因此,在通常的飞行状态下,由旋翼桨叶各叶素的旋转阻力所形成的旋转阻力矩,必须由发动机传至旋翼轴的扭矩来平衡,才能保证旋翼稳定旋转。发动机空中停车后,因旋翼突然失去发动机带动,转速和拉力势必要减小。直升机在其重力作用下,飞行高度会不断降低。由直升机下降运动形成的自下而上的相对气流,其速度大于旋翼诱导速度。这时,V垂的方向改变,相对气流速度W自下而上斜向指向桨叶叶素,桨叶来流角ε变为负值。因叶素所产生的升力Y与相对气流合速度W垂直,故叶素的升力Y向前倾斜。此时升力Y在旋转面上的分力Qy,由原来指向后方变为指向前方,由起旋转阻力作用变成拉着旋翼继续旋转的动力;而这时由空气阻力X形成的旋转阻力Qx,仍力求阻止旋翼旋转。当旋翼各片桨叶的Qy和Qx取得平衡时,旋翼就能在自下而上相对气流的作用下保持稳定自转。这就是旋翼能够自转的基本原理。

文中没有配图,所以有些地方还是不太明白,常识中理解旋翼无动力情况下受到迎面风吹动应该反转才对,关于上文中提到的气流方向和几个力的方向有请高人做个图示给说明一下。万分感激
发表于 2016-7-16 16:30:12 | 显示全部楼层

旋翼自转时各区域受力

旋翼自转时各区域受力

找到个图,C区域产生驱动旋翼自转的力
发表于 2016-7-16 18:44:06 | 显示全部楼层
嗯嗯嗯 等买了真飞机   一定试试
发表于 2016-7-16 21:03:50 | 显示全部楼层
直升机定型做抗坠性试飞,必飞科目。高度够,压机头放总距,用前飞速度和高度换取旋翼转速和升力。不能一味的追求转速,有的机型可以直接把旋翼飞掉。
 楼主| 发表于 2016-7-27 10:52:07 | 显示全部楼层
THRYTY 发表于 2016-7-15 16:31
怎么转这个问题早就有人讨论过,一大神回帖说 你拿一个风扇对着另一个风扇正面吹,看看它怎么转就行了。

学过初中物理的人都知道会反着转
 楼主| 发表于 2016-7-27 10:53:51 | 显示全部楼层
raptor 发表于 2016-7-15 19:02
自旋对直升机高度有严格限制,首先降低总距,然后俯冲,发动机失去动力后旋翼还在转动,你要做的就是让你的 ...

大哥,自旋的操作我知道,我想问为什么收总距后急速下降这段时间,直升机螺旋桨不反着转!
 楼主| 发表于 2016-7-27 10:58:28 | 显示全部楼层
THRYTY 发表于 2016-7-16 16:30
找到个图,C区域产生驱动旋翼自转的力

看不懂,还请高人解释下
 楼主| 发表于 2016-7-27 11:01:44 | 显示全部楼层
THRYTY 发表于 2016-7-16 16:30
找到个图,C区域产生驱动旋翼自转的力

作者:陈超
链接:
来源:知乎
著作权归作者所有,转载请联系作者获得授权。

旋翼自转的基本原理
我们常看到从树上飘落下来的树叶,受到相对气流的作用,会出现一面下落、一面旋转,而且下落的很慢,此为树叶的自转下降,在垂直下降中旋翼的自转和直升机的运动也是如此。发动机带动旋翼工作时,旋翼旋转产生拉力带来直升机的运动,而在旋翼失去发动机带动后,直升机的下降运动又反过来带动旋翼的自转,也就是说,旋翼自转是由于直升机下降运动加上原有旋转动能的结果。

为便于理解,先分析桨叶微段(叶素)所受的空气动力情况。
发动机带动旋翼工作时,流过桨叶叶素的相对气流合速度与旋转面的夹角即来流角是正值。叶素的升力和空气阻力在旋转面上的投影方向相同,其和为叶素的旋转阻力。因此在通常的飞行状态下,由旋翼桨叶各叶素的旋转阻力所形成的旋转阻力距,必须由发动机传至旋翼轴的扭矩来平衡,才能保证旋翼稳定旋翼。
发动机空中停车后,因旋翼突然失去发动机带动,转速和拉力势必要减小。直升机在其重力作用下,飞行高度会不断降低。由直升机下降运动形成的自下而上的相对气流,其速度大于旋翼诱导速度。这时,相对气流速度自下而上斜向指向桨叶叶素,桨叶来流角变为负值。因叶素所产生的升力与相对气流合速度垂直,故叶素的升力向前倾斜。此时升力在旋转面上的分力由原来指向后方变为指向前方,由此旋转阻力作用变成拉着旋翼继续旋转的动力;而这时由空气阻力形成的旋转阻力仍力求阻止旋翼旋转。当旋翼各片桨叶的叶素升力和空气阻力在旋转面上的投影取得平衡时,旋翼就能在自下而上相对气流的作用下保持稳定旋转。
这就是旋翼能够自转的基本原理。


 楼主| 发表于 2016-7-27 11:03:53 | 显示全部楼层
zhaowei790 发表于 2016-7-16 21:03
直升机定型做抗坠性试飞,必飞科目。高度够,压机头放总距,用前飞速度和高度换取旋翼转速和升力。不能一味 ...

作者:陈超
链接
来源:知乎
著作权归作者所有,转载请联系作者获得授权。

旋翼自转的基本原理
我们常看到从树上飘落下来的树叶,受到相对气流的作用,会出现一面下落、一面旋转,而且下落的很慢,此为树叶的自转下降,在垂直下降中旋翼的自转和直升机的运动也是如此。发动机带动旋翼工作时,旋翼旋转产生拉力带来直升机的运动,而在旋翼失去发动机带动后,直升机的下降运动又反过来带动旋翼的自转,也就是说,旋翼自转是由于直升机下降运动加上原有旋转动能的结果。

为便于理解,先分析桨叶微段(叶素)所受的空气动力情况。
发动机带动旋翼工作时,流过桨叶叶素的相对气流合速度与旋转面的夹角即来流角是正值。叶素的升力和空气阻力在旋转面上的投影方向相同,其和为叶素的旋转阻力。因此在通常的飞行状态下,由旋翼桨叶各叶素的旋转阻力所形成的旋转阻力距,必须由发动机传至旋翼轴的扭矩来平衡,才能保证旋翼稳定旋翼。
发动机空中停车后,因旋翼突然失去发动机带动,转速和拉力势必要减小。直升机在其重力作用下,飞行高度会不断降低。由直升机下降运动形成的自下而上的相对气流,其速度大于旋翼诱导速度。这时,相对气流速度自下而上斜向指向桨叶叶素,桨叶来流角变为负值。因叶素所产生的升力与相对气流合速度垂直,故叶素的升力向前倾斜。此时升力在旋转面上的分力由原来指向后方变为指向前方,由此旋转阻力作用变成拉着旋翼继续旋转的动力;而这时由空气阻力形成的旋转阻力仍力求阻止旋翼旋转。当旋翼各片桨叶的叶素升力和空气阻力在旋转面上的投影取得平衡时,旋翼就能在自下而上相对气流的作用下保持稳定旋转。
这就是旋翼能够自转的基本原理。


发表于 2016-7-29 18:50:51 | 显示全部楼层
直升机自转下滑着陆


自转的定义
有动力传动升力气动模态
自转升力气动模态
自转模态下桨叶升力获得
自转降落的控制
自转滑行降落检查单
控制(初期)
控制(中期)
自转下滑降落着陆期控制

自转
旋翼只依靠向上流过旋翼系统的空气动力维持旋转时 旋翼桨叶产生升力的过程
自转下滑是直升机最基本的机动动作 因其安全的不稳定性 实际飞训时 根本没有“练习”自转着陆 属于特勤处置项目
条件:不能使用任何动力

有动力传动升力气动模态
旋翼桨叶在发动机动力输出功率的驱动下高速旋转切割气流 增大了流经上下桨叶表面气流流速 正常使用条件下 气流的方向是从上向下流过主旋翼系统 由于桨叶以正迎角旋转 使空气加速向下形成下洗气流产生升力 升力大小和相对速度成正比
实际飞行时 飞行员为使直升机获得足够的升力 必须改变桨距角大小 而随着桨距角的增大 桨叶的寄生阻力和诱导阻力相应变大 发动机能够提供所需的驱动功率

自转升力气动模态
发动机停止输出驱动旋翼旋转所需功率后 通过单向离合器 旋翼自动与发动机断开 在惯性力矩的作用下继续旋转 如果桨叶角仍然保持很大 阻力就会增大 加上寄生和诱导阻力的作用 总拉力就会在旋转轴线之后 这就有使旋翼逐渐变慢直至停止的趋势造成桨叶失速
桨叶旋转切割气流 流经上下翼表面流速减小 压力差减小后 升力相应减小

自转模态下桨叶升力获得
自转期间旋翼桨叶角必须减小到最小设计值 将总距油门联动杆放到最低位置 就是直升机飞行员们常说的“在地板上”
改变流过旋翼气流的方向会导致相对风向的改变 这大大增加了桨叶工作时的迎角 最佳解决办法就是减小桨叶角 而克服寄生诱导阻力也只有从下降势能转换成旋翼转动的动能中获得也就是我们常说的“高度换速度 俯冲迎向”

自转下滑模态下的控制

检查单

通讯设备 正常 检查
告警系统 检查
电台 正常 检查
电源 正常 检查
仪表(电能)检查
仪表(机械)检查
横风传感器 正常 检查(部分直升机在皮托管上绑有布条或者线绳)
油路 检查
油泵 断开 检查
油阀 断开 检查
燃油通断阀 断开 检查
液压系统 正常 检查
旋翼刹车 断开 检查
灭火器 开启 检查
机轮 放下 检查 (滑橇和浮筒式除外)
机轮轮锁 解除 检查
弹射系统 开启 检查(特指Ka-50
外挂载 抛弃 执行(特指Ka-50等军用直升机

控制(初期)
进入自转下降滑行模态时 飞行员必须沉着冷静 果断坚决按特勤处置方案执行所有操作 稳定直升机姿态 保证相应的空速观察旋翼转速表 高度表 液压表 姿态仪 选择迫降地域 快速制定自旋下滑降落计划 正确确定风向 有效控制下降率是重要环节 及时通报塔台 告知降落点坐标 便于处置和实施救援

控制(中期)
继续稳定直升机姿态 严密控制旋翼转速 下降率和空速 确保迎向 切忌慌乱胡乱蹬舵压杆改变直升机姿态 允许适当提拉总距油门联动杆 减小下降率 次数不宜过多 频繁使用 以避免发生耦合效应

自转下滑降落着陆期控制
建立有效的下滑道 大致控制下降包线 稳定直升机姿态 控制空速和下降率 利用地面效应进近着陆 这是最难的控制阶段 能否降落成功不确定因素太多 地面环境 气象环境 操作失误等等

A 滑橇式 以国外飞行员用R44作的低转速下滑降落为例进行分析
降落点为积雪的草地
降落前进行大坡度转弯减速
适当增大总距改平利用地效接地

B 机轮式
A进行分析 得出轮式布局的直升机对降落场地环境是有严苛要求的 首先得确保能接地滑行 我们用Ka-50模拟后发现 最难的就是最后控制直升机姿态阶段提拉总距结合地效接地时会产生较大的下降率 还有因地面乱流产生的摇摆和拉飘效应 砸向跑道地面发生损坏机轮和起落架形成地面共振发生侧翻事故
掌握好着陆时瞬态升力中稳定姿态是日常训练的重中之重
轮式在做定点降落时对起落架的要求也高 (阿帕奇等直升机采用的跪式能减小冲击力 Ka-50的半跪式就要落后许多 不过她可以在降落失败时允许飞行员弹射跳伞确是亮点)


         个人观点 绝非抄袭挪用 很浅显和粗陋 请批评指正 谢谢!

                                                                          3GO*SN-1619/SR

                                                          2016.7.29             

 楼主| 发表于 2016-8-27 12:22:44 | 显示全部楼层
刀儿黑鲨 发表于 2016-7-29 18:50
直升机自转下滑着陆

自转的定义有动力传动升力气动模态自转升力气动模态自转模态下桨叶升力获得自转降落 ...

还是看不懂为啥无动力之后桨叶还能继续旋转,惯性力矩能维持多久?
 楼主| 发表于 2016-8-27 12:24:44 | 显示全部楼层
THRYTY 发表于 2016-7-16 16:30
找到个图,C区域产生驱动旋翼自转的力

没一个人懂啊?
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