【簡(jiǎn)介：】直升機(jī)的升力原理：
作為一種特殊的飛行器，直升機(jī)的升力和推力均通過(guò)螺旋槳（主旋翼）的旋轉(zhuǎn)獲得，這就決定了其動(dòng)力和操作系統(tǒng)必然與各類固定機(jī)翼飛機(jī)有所不同。一般固定翼飛機(jī)的飛

直升機(jī)的升力原理：

作為一種特殊的飛行器，直升機(jī)的升力和推力均通過(guò)螺旋槳（主旋翼）的旋轉(zhuǎn)獲得，這就決定了其動(dòng)力和操作系統(tǒng)必然與各類固定機(jī)翼飛機(jī)有所不同。一般固定翼飛機(jī)的飛行原理從根本上說(shuō)是對(duì)各部位機(jī)翼的狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，在機(jī)身周圍制造氣壓差而完成各類飛行動(dòng)作，并且其發(fā)動(dòng)機(jī)只能提供向前的推力。但直升機(jī)的主副螺旋槳（主旋翼與尾旋翼）可在水平和垂直方向上對(duì)機(jī)身提供動(dòng)力，這使其不需要普通飛機(jī)那樣的巨大機(jī)翼，二者的區(qū)別可以說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。

一、直升機(jī)飛行的特點(diǎn)：

1、它能垂直起降，對(duì)起降場(chǎng)地要求較低；

2、能夠在空中懸停。即使直升機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)空中停車時(shí)，駕駛員可通過(guò)操縱旋翼使其自轉(zhuǎn)，仍可產(chǎn)生一定升力，減緩下降趨勢(shì)；

3、可以沿任意方向飛行，但飛行速度較低，航程相對(duì)來(lái)說(shuō)也較短。

?二、關(guān)于直升飛機(jī)的操縱系統(tǒng)：

直升機(jī)的操縱系統(tǒng)可分為三大部分：

踏板――在直升機(jī)駕駛席的下方通常設(shè)有兩塊踏板，駕駛員可以通過(guò)它們對(duì)尾螺旋槳的輸出功率和槳葉的傾角進(jìn)行調(diào)節(jié)，這兩項(xiàng)調(diào)整能夠?qū)C(jī)頭的水平方向產(chǎn)生影響。

周期變距桿――位于駕駛席的中前方，該手柄的控制對(duì)象為主螺旋槳下方自動(dòng)傾斜器的不動(dòng)環(huán)。不動(dòng)環(huán)可對(duì)主螺旋槳的旋轉(zhuǎn)傾角進(jìn)行調(diào)整，決定機(jī)身的飛行方向。

總距桿――位于駕駛席的左側(cè)，該手柄的控制對(duì)象為主螺旋槳下方自動(dòng)傾斜器的動(dòng)環(huán)。動(dòng)環(huán)通過(guò)對(duì)主螺旋槳的槳葉傾角進(jìn)行調(diào)節(jié)來(lái)對(duì)調(diào)整動(dòng)力的大小。另外，貝爾公司生產(chǎn)的系列直升機(jī)在總距桿上還集成有主發(fā)動(dòng)機(jī)功率控制器，該控制器可根據(jù)主螺旋槳槳葉的旋轉(zhuǎn)傾角自動(dòng)對(duì)主發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率進(jìn)行調(diào)整。

三、關(guān)于直升飛機(jī)的飛行操作：

升降――很多人認(rèn)為，直升機(jī)在垂直方向上的升降是通過(guò)改變主螺旋槳的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)然，改變主螺旋槳的轉(zhuǎn)速也不失為實(shí)現(xiàn)機(jī)體升降的方法之一，但直升機(jī)設(shè)計(jì)師們很早之前便發(fā)現(xiàn)，提升主螺旋槳輸出功率會(huì)導(dǎo)致機(jī)身整體負(fù)荷加大。所以，目前流行的方法是在保持主螺旋槳轉(zhuǎn)速一定的情況下依靠改變主螺旋槳槳葉的傾角來(lái)調(diào)整機(jī)身升力的大小。駕駛員可通過(guò)總距桿完成這項(xiàng)操作。當(dāng)把總距桿向上提時(shí)，主螺旋槳的槳葉傾角增大，直升機(jī)上升；反之，直升機(jī)下降。需要保持當(dāng)前高度時(shí)，一般將總距桿置于中間位置。?

平移――直升機(jī)最大飛行優(yōu)勢(shì)之一是：可以在不改變機(jī)首方向的情況下，隨時(shí)向各個(gè)方向平移。這種移動(dòng)是通過(guò)改變主螺旋槳的旋轉(zhuǎn)傾角來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)駕駛員向各個(gè)方向扳動(dòng)周期變距桿時(shí)，主螺旋槳的主軸也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的傾斜。此時(shí)，主螺旋槳所產(chǎn)生的推力分解為垂直和水平兩個(gè)方向的分力，垂直方向的分力依舊用于保持飛行高度，水平方向上的分力可使機(jī)身在該方向上產(chǎn)生平移。

旋轉(zhuǎn)，這個(gè)功能是通過(guò)直升機(jī)的尾螺旋槳來(lái)完成的。對(duì)于只裝有一具主螺旋槳的直升機(jī)來(lái)說(shuō)，如果把機(jī)身和主螺旋槳看作一對(duì)施力和受力物體的話，主螺旋槳旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的反作用力必然會(huì)使機(jī)身向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。要保持機(jī)身的穩(wěn)定，就必須增加一個(gè)額外的力矩來(lái)抵消這種旋轉(zhuǎn)，這也是設(shè)計(jì)師在直升機(jī)尾部安裝尾螺旋槳的原因。當(dāng)直升機(jī)處于直線飛行時(shí)，尾槳的推力力矩與主槳的反作用力矩剛好構(gòu)成一對(duì)平衡力矩，而只需改變尾槳的輸出功率機(jī)身就可以在水平面上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。大多數(shù)直升機(jī)都是通過(guò)駕駛席前方的一對(duì)腳踏板來(lái)調(diào)整機(jī)頭方向。 ?

四、直升機(jī)與普通飛機(jī)區(qū)別及飛行簡(jiǎn)單原理 ：

1、直升機(jī)飛行原理和結(jié)構(gòu)與飛機(jī)不同飛機(jī)靠它的固定機(jī)翼產(chǎn)生升力，而直升機(jī)是靠它頭上的槳葉（螺旋槳）旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力。 ?

2、直升機(jī)的結(jié)構(gòu)和飛機(jī)不同，主要由旋翼、機(jī)身、發(fā)動(dòng)機(jī)、起落裝置和操縱機(jī)構(gòu)等部分組成。根據(jù)螺旋槳個(gè)數(shù)，分為單旋翼式、雙旋翼式和多旋翼式。

3、單旋翼式直升機(jī)尾部還裝有尾翼，其主要作用：抗扭，用以平衡單旋翼產(chǎn)生的反作用力矩和控制直升機(jī)的轉(zhuǎn)彎。 ?

4、直升機(jī)最顯眼的地方是頭上窄長(zhǎng)的大刀式的旋翼，一般由2～5片槳葉組成一副，由1～2臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，其主要作用：通過(guò)高速的旋轉(zhuǎn)對(duì)大氣施加向下的巨大的力，然后利用大氣的反作用力（相當(dāng)與直升飛機(jī)受到大氣向上的力）使飛機(jī)能夠平穩(wěn)的懸在空中。

五、平衡分析（對(duì)單旋翼式）：

1、直升飛機(jī)的大螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力平衡重力。直升飛機(jī)的槳葉大概有2―3米長(zhǎng)，一般有5葉組成。普通飛機(jī)是靠翅膀產(chǎn)生升力起飛的，而直升飛機(jī)是靠螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)，撥動(dòng)空氣產(chǎn)生升力的。直升飛機(jī)起飛時(shí)，螺旋槳越轉(zhuǎn)越快，產(chǎn)生的升力也越來(lái)越大，當(dāng)升力比飛機(jī)的重量還大時(shí)，飛機(jī)就起飛了。在飛行中飛行員調(diào)節(jié)高度時(shí)，就只要通過(guò)改變大螺旋槳旋轉(zhuǎn)的速度就可以了。

2、直升飛機(jī)的橫向穩(wěn)定。因?yàn)橹鄙w機(jī)如果只有大螺旋槳旋，那么根據(jù)動(dòng)量守衡，機(jī)身就也會(huì)旋轉(zhuǎn)，因此直升飛機(jī)就必須要一個(gè)能夠阻止機(jī)身旋轉(zhuǎn)的裝置。而飛機(jī)尾部側(cè)面的小型螺旋槳就是起到這個(gè)作用，飛機(jī)的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)或保持穩(wěn)定航向都是靠它來(lái)完成的。同時(shí)為了不使尾槳碰到旋翼，就必須把直升飛機(jī)的機(jī)身加長(zhǎng)，所以，直升飛機(jī)有一個(gè)像蜻蜓式的長(zhǎng)尾巴。

?六、能量方式分析：

根據(jù)能量守恒定律可知：能量既不會(huì)消失，也不會(huì)無(wú)中生有，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化成為另一種形式。在低速流動(dòng)的空氣中，參與轉(zhuǎn)換的能量只有壓力能和動(dòng)能。一定質(zhì)量的空氣具有一定的壓力，能推動(dòng)物體做功；壓力越大，壓力能也越大；流動(dòng)的空氣具有動(dòng)能，流速越大，動(dòng)能也越大。而空氣的流速只有來(lái)自于發(fā)動(dòng)機(jī)所帶的螺旋槳對(duì)空氣的作用，當(dāng)然從這里分析能量也是守衡的。

原理：升力就是向上的力，在機(jī)翼得上下表面產(chǎn)生了壓強(qiáng)差。飛機(jī)的升力來(lái)自于仰角，機(jī)翼弧形產(chǎn)生

向下的壓力和前進(jìn)阻力，也就是動(dòng)力學(xué)中的牛頓第三定律，俗稱相互作用力。

直升機(jī)物理方程：

由滿足庫(kù)塔條件所產(chǎn)生的繞翼環(huán)量導(dǎo)致了機(jī)翼上表面氣流向后加速，由伯努利定理可推導(dǎo)出壓

力差并計(jì)算出升力，這一環(huán)量最終產(chǎn)生的升力大小亦可由庫(kù)塔-茹可夫斯基方程計(jì)算：

L（升力）=ρVΓ（氣體密度×流速×環(huán)量值）