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旋翼机(旋翼机的缺点是什么?)

旋翼机(旋翼机的缺点是什么?)

题图来自Unsplash,基于CC0协议

本文目录

  • 1、旋翼机的缺点是什么?
  • 2、旋翼机和直升机的区别有哪些?
  • 3、旋翼机为什么被称为最安全的飞机?
  • 4、问一下为什么多旋翼无人机不需要直升机的尾桨系统?
  • 5、美军有没有发展出性能超越鱼鹰的倾转旋翼机?
  • 6、自转旋翼机的与直升机的区别?
  • 7、动力三角翼,旋翼飞机,哪个安全?
  • 8、旋翼式飞机安全吗?
  • 正文

    1、旋翼机的缺点是什么?

    尽管旋翼机有很多优势比如,价格便宜,维护简单,不会失速,即便发动机停机,也能安全降落:,被航空界称为最安全的飞行器但是旋翼机目前还没有在国内普及主要有下列原因1:旋翼机载重小,目前国内只有两座或三座的旋翼机,最大载重只有400多公斤,(可以找广东飞行勇士曹文,参观样机)由于载重小,商业应用空间小2:旋翼机文化不普及,对旋翼机飞行运动认识不足3:旋翼机飞行人才及旋翼机营销人才稀缺,对旋翼机飞行培训和旋翼机文化推广不到位目前旋翼机在国内已经应用的行业有农林植保,警务巡逻,飞行培训,飞行体验等。但是还是有很多领域没有使用到旋翼机。希望相关机构能够放宽政策,扩大旋翼机的应用领域!同时也呼吁飞行爱好者,重视飞行安全,接受空域管制,遵守相关法规。

    2、旋翼机和直升机的区别有哪些?

    20世纪,飞机升降时常因故障而失速,导致多人丧生。

    旋翼机的发明

    西班牙工程师谢巴就发明了自转旋翼机试图解决这一问题。旋翼靠飞机运动时激起气流转动,产生升力,使飞机失速时不会下坠。

    当时,他的这个发明被新闻界称之为“风车飞机”,1925年,谢巴在汉普郡芳白露皇家空军基地首次正式试飞。

    三年后,1928年,谢巴亲自驾驶旋翼机用37分钟的时间成功横越英伦海峡。在这之后,英美一些公司开始制造旋翼机,用于搜索和测量。

    旋翼机与直升机类似

    01

    旋翼机

    02

    直升机

    乍一看,旋翼机和直升机简直一模一样:

    它们头顶都有一副大直径的旋翼,在飞行中依靠旋翼的旋转产生升力。

    事实上,除去这些表面上的一致性,旋翼机和直升机却是两种完全不同的飞机。

    旋翼机实际上是一种介于直升机和飞机之间的飞行器,它除去旋翼外,还带有一副螺旋桨以提供前进的动力,一般也装有较小的机翼在飞行中提供部分升力。

    旋翼机虽然和直升机一样,都是依靠旋翼产生升力,但它不是直升机。

    旋翼机与直升机的区别

    提供升力的方式不同:旋翼机的旋翼不与发动机传动系统相连,发动机不是以驱动旋翼为飞机提供升力,而是在旋翼机飞行的过程中,由前方气流吹动旋翼旋转产生升力。整体而言,旋翼机象一只风车。

    而直升机的旋翼与发动机传动系统相连,既能产生升力,又能提供飞行的动力。所以直升机更象一台电风扇。

    外观不同:由于旋翼为自转式,传递到机身上的扭矩很小,因此旋翼机无需单旋翼直升机那样的尾桨,但是一般装有尾翼,用来控制飞行。

    飞行状态不同:在飞行中,旋翼机同直升机最明显的分别为直升机的旋翼面向前倾斜,而旋翼机的旋翼则是向后倾斜的。

    需要说明的是:有的旋翼机在起飞时,旋翼也可通过“离合器”同发动机连系,靠发动机带动旋转而产生举力。这样可以缩短起飞滑跑距离,几乎以陡直地向上爬升,但还不能垂直上升,也不能在空中不动(即“悬停”)。等升空后再松开离合器随旋翼在空中自由旋转。

    旋翼机飞行时,举力主要由旋翼产生,固定机翼仅提供部分举力。有的旋翼机甚至没有固定机翼,全部举力都靠旋翼产生。

    应急能力不同:由于旋翼机的旋翼旋转的动力是由飞机前进而获得。万一发动机在空中停车螺旋桨不转了,此时旋翼靠惯性继续维持前飞,并逐渐减低速度和高度,就在这高度下降的同时,也就 有了自下而上的相对气流,旋翼就能可自转提供升力。

    这样,旋翼机便可凭飞行员的操纵安全地滑翔降落。即使在行员不能操纵,旋翼机失去控制的特殊情况下,也会像降落伞一样的降落,虽然也是粗暴着陆,但不会出现类似秤陀落地的情况。

    当然,直升机也是具备自转下沿安全着陆能力的。但它的旋翼需要从有动力状态过渡到自转状态,这个过渡要损失一定高度。如果飞行高度不够,那么直升机就可能来不及过渡而触地。旋翼机本身就是在自转状态下飞行的,不需要进行过渡,所以也就没这种为安全转换所需的高度约束。

    由于旋翼机的旋翼是没有动力的,因此它没有由于动力驱动旋翼系统带来的较大的振动和噪音,也就不会因这种振动和噪音而使旋翼、机体等的使用寿命缩短或增加乘员的疲劳。旋翼机动力驱动螺旋桨所造成的影响,显然小得多。

    旋翼机的特点

    旋翼机有一个很可贵的特点,就是它的着陆滑跑距离大大地短于起飞沿跑距离,甚至操纵得好可以不滑跑就地着陆。只要一块比旋翼直径大一些的地方就可降落,即使不怎么平也不要紧,甚至可在旅游船顶篷或甲板上降落。

    美国的旋翼机飞行训练手册说:“旋翼机的稳定性在所有航空器中最高”。它可自动调节,使机身具有良好的俯仰稳定性、滚转稳定性和速度稳定性。旋转起来的旋转桨盘恰似个大惯性轮,且旋翼没有周期变距等变化。又由于旋翼机的旋翼安装角比直升机的要大些,所以具有较好的陀螺效应,稳定性较高。

    旋翼机的抗风能力较高,而且在起飞时,它还喜欢有风。

    对常规的旋翼机来说,风有利于旋翼的起动和加速旋转,可以缩短它滑跑的距离,当达到足够大的风速时,一般的旋翼机也可以垂直起飞。

    一般来说,旋翼机的抗风能力强于同量级的固定翼飞机,而大体与直升机的抗风能力相当,甚至“在湍流和大风中的飞行能力超出直升机的使用极限”。

    旋翼机分两类

    一类是需要滑跑起飞的:这种比较简单,大量的是这一类。

    还有一类是可垂直起飞的:

    它起飞方法有三种:

    一种是带动力驱动它的旋翼;

    第二种是用预转旋翼并使其达到正常飞行转速的一定倍数,然后突然脱开离合器,同时使旋翼桨叶变距而得到较大的升力跳跃起飞;

    第三种则是由旋翼翼尖小火箭驱动旋翼旋转而提供升力来实现垂直起飞这种垂直起飞的过程,一般都是由自动程序控制来完成的。

    旋翼机的性能价格比是很高的,它有许多宝贵性能,价格却比较便宜,约为同量级直升机的五分之一到十分之一,相当于一辆中等偏上的小汽车的价钱。

    由于旋翼机没有尾梁、没有尾传动系统及减速器自动倾斜器,绝大部分旋翼机也没有主旋翼传动系统、主减速器等,结构简单,所以不仅价格低,而且故障率也低。此外使用维护简单方便,维护所需费用也低。

    旋翼机的驾驶比直升机容易得多。国外一些旋翼机一运行培训中心,对没有飞过任何机种的新手,一般通过两天的训练和带飞即可放单飞,而对有过训练的人一天就行了。

    总而言之,旋翼机虽然古老,但它也是一种正在蓬勃发展的年轻飞行器,其好用、安全、便利的特点,使其在未来的航空器家族中仍将占有一席之地。

    3、旋翼机为什么被称为最安全的飞机?

    其实你这里说的旋翼机特指的是自转旋翼机,而且所说的最安全也是相对于其它航空器而言。

    1.飞行原理方面。自转旋翼机不同于直升机与固定翼,自转旋翼机飞行中主旋翼与发动机动力断开,靠迎面来流吹动主旋翼使其处于稳定自转状态,同时产生稳定的升力保持高度。发动机带动推桨提供向前的推力,保持前飞速度。如果发动机停车失去前飞速度,前方来流减小,升力会减小,高度降低,这时旋翼下方会有气流自下而上穿过旋翼,从而维持一定的升力,旋翼机会慢慢飘落下来,控制的好的话触地速度会很小,而且需求场地比固定翼要小。

    2.操控系统方面。自转旋翼机操控装置比直升机简化很多,没有主减及变距操作,大大减小故障几率。

    当然安全性最好不代表绝对安全,自转旋翼机也有飞行限制,比如重心配置,不可逾越速度,过载限制,飞行天气环境都会影响安全性。飞行员严格按照操作手册操作,了解安全规避区范围,精细操作那肯定比其它航空器更安全。

    4、问一下为什么多旋翼无人机不需要直升机的尾桨系统?

    直升机是通过顶部螺旋桨旋转获得升力而升空的,物理上有一个重要的定律,叫角动量守恒。对于直升机而言,顶部的螺旋桨旋转,直升机的机身部分将与螺旋桨反方向旋转。虽然由于机身的质量比螺旋桨大得多,机身的旋转速度远小于螺旋桨的旋转速度,但机身的旋转,会增大操控直升机的难度。为解决这个问题,直升机在尾部再安装一个在竖直面内旋转的小螺旋桨,小螺旋桨旋转时,促使机身反方向旋转,用以抵消机身的旋转。同时,尾部的小螺旋桨对直升机转弯还会发挥一定作用。

    估计题主所说的尾桨就是这种小螺旋桨,至于多旋翼无人机为什么不用,很容易理解,因为“多旋翼”,这些旋翼旋转方向不同,有的顺时针方向旋转,有的逆时针方向旋转。旋翼顺时针旋转,促使机身逆时针旋转,旋翼逆时针旋转,促使机身顺时针旋转,通过调控各旋翼的转速,就可控制机身的空中姿态。因此,与直升机安装尾桨,效果是一样的,只是没有竖直安装而已。

    事实上,直升机也有许多尾部没有这样一个螺旋桨的,下图就是这样,至于原因,你懂的!

    5、美军有没有发展出性能超越鱼鹰的倾转旋翼机?

    在中国的直-20通用直升机刚刚服役之际,美国取代与直-20同款的黑鹰直升机的接班人已经亮相。这就是全新的V-280倾斜旋翼机,是由贝尔直升机公司和洛马公司联合研制的第三代倾斜旋翼机,用于取代现役的黑鹰直升机。中国的直升机工业又有追赶目标了。

    倾转旋翼机是基于传统直升机之上加装机翼、辅助推进装置等部件的复合式飞行器,倾转旋翼机兼具固定翼螺旋桨飞机的高速度,又兼有直升机垂直起降的能力,同时燃油效率很高,具有很大的作战半径,对于提升军队机动和作战灵活性有很大的帮助。目前,世界上唯一一款服役并实战化的倾转旋翼机为美军的MV-22“鱼鹰”倾转旋翼机,世界其他国家暂时还没有发展出同级产品与之美国竞争。

    从美军的发展动态来看,他们正在发展一款性能比鱼鹰更加先进的倾转旋翼机,那就是V-280“勇士”。从外形上看,V-280和美军现有的V-22鱼鹰非常类似,其独特的倾转旋翼构型非常容易辨认,只不过外形上看起来流线型的外部更具科幻感,而V型尾翼也是传统的“鱼鹰”所不具备的。然而,V-280其实并非“鱼鹰”的后继版本,根据美军的计划,新的V-280将会取代美军现有的黑鹰直升机,成为十几年以后美军未来的通用运输直升机主力。

    虽然黑鹰直升机性能优异,但美军希望自己未来的直升机拥有更好的航程、速度和生存性,V-280是为满足这个要求而设计出的。黑鹰直升机的最大速度为357公里/小时,作战半径为592公里,最大起飞重量接近10吨。和黑鹰比起来,美军V-22“鱼鹰”的性能有非常大的提升,后者在飞行速度和作战半径上都比黑鹰的数值提高了50%左右,可见倾转旋翼机对普通直升机的优势巨大。

    而V-280对比鱼鹰,性能又有进一步的提升。鱼鹰的最大飞行速度达到了509公里/小时,最大作战半径为722公里,最大起飞重量达到惊人的27吨,理论上可以吊着火炮飞行。而V-280则在这些技术指标上全面超越V-22,巡航速度为520公里/小时,其最大飞行速度约为580公里/小时,作战半径也大幅度提高,达到接近1480公里。这些技术指标,比此前的鱼鹰有较大进步。

    而V-280与V-22鱼鹰倾转旋翼机的一个重要区别是,当旋翼和传动轴倾斜时,发动机保持在原位,动力系统的大部分重量相对集中,部件不需要转动,这是通过复杂的机械设计才完成的,此举减少了发动机舱的机械零件数量,从而提升了可靠性。此外,V-280有一个驱动轴穿过整个直翼,这使得当一侧的发动机失灵时,允许两个螺旋桨旋翼由一个发动机驱动,极大地提升了改机的安全性,允许单发失效时继续保持飞行性能。

    另外,V-280全新设计的V型尾翼同时起到垂直尾翼和水平尾翼的作用,能够为机体提供高水平的机动性和操纵性。最后,V-280还有一个非常可贵的优点,贝尔直升机的设计师同时还在进行V-280隐身版本的研发,其隐身型号采用雷达、光学、噪音综合隐身技术,通过大量运用利于隐身的扁平化造型,来降低雷达反射面,结合低可见度隐形涂料,低噪音旋翼,将使得这种V-280更难被发现。

    目前来看,在当今世界运输直升机领域,美国的技术优势还是非常大。事实上,美国黑鹰直升机的技术直到今天仍然是非常有价值的,中国即使对黑鹰进行研究吃透再发展直-20,也花费了十几年的时间。如果V-280计划顺利在未来的短时间出现,那么美军在运输直升机领域的优势将进一步扩大。尤其是目前还没有其他国家掌控倾转旋翼机技术,美军却在发展倾转旋翼机的二阶版本,要追上美国人发展倾转旋翼机的脚步,任重而道远。

    6、自转旋翼机的与直升机的区别?

    虽然自转旋翼机在外形方面与直升机非常相似,但在原理和结构方面,旋翼机和直升机却有着本质的不同,而其中最大的不同就在于两种飞机看似相同的旋翼身上。

    直升机的旋翼是直升机的唯一动力源,它既要提供升力,又要提供飞行时所需的动力,并且还要控制飞行的方向。因此,集诸多重任于一身的直升机旋翼以及相应的传动系统异常复杂,技术要求极高。

    反观旋翼机,它头顶上大大的旋翼在飞行时是不和发动机传动系统相连的,旋翼的旋转完全依靠飞机前飞时相对气流的吹动和自身惯性的作用,就好像一个大大的风车,而且这个“风车”只为飞机提供飞行时所需的升力。由于自行旋转,旋翼机的旋翼传递给机身的扭矩很小,这样旋翼机也就无需直升机那样的尾桨来进行扭矩平衡。

    另外,大多数旋翼机不能像直升机那样进行垂直起降,而必须像固定翼飞机一样经过滑跑才能起飞。但是,旋翼机的旋翼可以在起飞时通过离合器与发动机进行短暂的连接,虽然这不足以产生足够的升力来垂直起飞,但旋翼的主动旋转却可以有效地减少飞机起飞时的滑跑距离,甚至从一座房子的屋顶就可以完成起飞。

    在飞行过程中,旋翼机只可以向前飞行,而且旋翼总是向后倾斜的;直升机则可以向任意方向飞行甚至空中悬停,旋翼的倾斜角度也随着飞行方向的变化而变化,这也是在飞行中区分两种飞机最直观的方式。

    7、动力三角翼,旋翼飞机,哪个安全?

    旋翼机比较安全一点,在失去动力情况下旋翼机有点类似于直升机可以缓降不像动力三角翼只能滑翔下降速度过快。

    8、旋翼式飞机安全吗?

    一种利用前飞时的相对气流吹动旋翼自转以产生升力的旋翼航空器。它的前进力由发动机带动螺旋桨直接提供。旋翼机必须滑跑加速才能起飞。旋翼机虽然和直升机一样,都是依靠旋翼产生升力,但它不是直升机。旋翼机与直升机的最大区别是,旋翼机的旋翼不与发动机传动系统相连,发动机不是以驱动旋翼为飞机提供升力,而是在旋翼机飞行的过程中,由气流吹动旋翼旋转产生升力。可以说旋翼式飞机是较为安全的,但不能排除特殊情况!值得肯定的是这种飞机性价比高!