大家好,今天小編關(guān)注到一個(gè)比較有意思的話題,就是關(guān)于機(jī)械工作原理分享案例的問(wèn)題,于是小編就整理了1個(gè)相關(guān)介紹機(jī)械工作原理分享案例的解答,讓我們一起看看吧。
直升機(jī)是如何獲得向前的動(dòng)力的?
直升機(jī)基本飛行原理其實(shí)和飛機(jī)一樣,都是通過(guò)伯努利原理實(shí)現(xiàn)的,我們仔細(xì)看一看直升機(jī)的槳葉,就會(huì)發(fā)現(xiàn)和飛機(jī)機(jī)翼剖面形狀一樣,上面是弧形的,下面是平直的,槳葉高速旋轉(zhuǎn)之后,上表面氣流流場(chǎng)小,小表面流場(chǎng)大,就使得下表面壓力大于上表面,從而產(chǎn)生一個(gè)向上的升力,控制槳葉的轉(zhuǎn)動(dòng)速度,使升力等于直升機(jī)的重力,就處于懸停狀態(tài),反之就會(huì)上升或者下降。
那么,直升機(jī)前飛又是什么樣的呢?跟飛機(jī)就有所不同的,飛機(jī)是靠發(fā)動(dòng)機(jī)噴出高速氣流產(chǎn)生的反沖力前進(jìn)的,而直升機(jī)的前進(jìn)還得依靠槳葉產(chǎn)生的力。訣竅就在于傾斜,我們不妨看看直升機(jī)前飛時(shí)照片,就會(huì)發(fā)現(xiàn)它是傾斜的。直升機(jī)槳轂和槳葉之間是可以活動(dòng)的,直升機(jī)槳葉向前側(cè)偏,和水平面之間呈現(xiàn)一定的角度,稱(chēng)為攻角。根據(jù)簡(jiǎn)單的力學(xué)分析,如圖所示,我們得知,槳葉旋轉(zhuǎn)是產(chǎn)生的升力不再是垂直于水平面,我們可以把這個(gè)力在水平和豎直兩個(gè)方向進(jìn)行分解,豎直方面升力如果等于重力,就只剩下一個(gè)水平向前的力,這就是直升機(jī)前飛的動(dòng)力。如果攻角大于某一固定值,豎直方面升力如果大于重力,直升機(jī)就會(huì)向前爬升,反之就會(huì)向前下降。如果我們將槳葉方向偏轉(zhuǎn),直升機(jī)就會(huì)在水平方向產(chǎn)生一個(gè)向后的力,就會(huì)向后飛行。當(dāng)然,這只是最簡(jiǎn)單的分析,實(shí)際上還牽涉到平衡力距的問(wèn)題,這個(gè)過(guò)程是非常復(fù)雜的。
直升機(jī)的螺旋槳并不是只有一根柱子作為支撐的,而是旁邊還有3根或者4、5根小柱子在螺旋槳的最上面那附近的。
他們起的作用就是依靠飛行員的電傳控制,聯(lián)合螺旋槳的大柱子,使得直升機(jī)能穩(wěn)定地按照飛行員的要求進(jìn)行螺旋槳的前傾、后仰等動(dòng)作的。
如果這點(diǎn)明白了的話,下面就很容易明白了。
因?yàn)槁菪龢D(zhuǎn)的時(shí)候產(chǎn)生了一股推力,當(dāng)螺旋槳稍微前傾的時(shí)候,推力也就不是豎直向下,而是向斜后下方了。由于直升機(jī)在運(yùn)動(dòng)中只有這一個(gè)力在作用,所以為了保持平衡,直升機(jī)就要稍微前傾一點(diǎn)。
然后因?yàn)橹鄙龣C(jī)的前傾,而螺旋槳和直升機(jī)的前傾角度相對(duì)固定,所以直升機(jī)就會(huì)一直前傾,直到達(dá)到飛行中的平衡位置為止。
基本形態(tài)的直升機(jī)(一個(gè)主旋翼加尾旋翼)表面上看有幾個(gè)基本動(dòng)作,向前進(jìn)(前傾),向后退(后傾),側(cè)飛(側(cè)傾),原地旋轉(zhuǎn)。其中前三個(gè)動(dòng)作主要由主旋翼完成,原地旋轉(zhuǎn)由尾旋翼配合完成。主要描述前三個(gè)動(dòng)作。為什么主旋翼可以完成那么復(fù)雜的動(dòng)作呢,我們做個(gè)***設(shè),***設(shè)轉(zhuǎn)速不變旋翼面積固定的情況下,產(chǎn)生升力大小是由旋翼的切割空氣的仰角決定的,角度越大升力越大。附主旋翼中軸結(jié)構(gòu)圖一張。
主旋翼并非像風(fēng)扇葉一樣固定一體的,而是每個(gè)旋翼單獨(dú)可調(diào)節(jié)角度的,主旋翼中軸有一套非常復(fù)雜的機(jī)械控制系統(tǒng),可以在旋轉(zhuǎn)的情況下調(diào)節(jié)主旋翼的切割角度,還可以控制主旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)到某一方向時(shí)的切割角度。例如現(xiàn)在要前進(jìn)(前傾),那就是機(jī)尾的升力要大于機(jī)頭的升力,從而讓機(jī)身產(chǎn)生一定傾角產(chǎn)生升力及向前的推力,這時(shí)候旋翼的狀態(tài)就是,旋轉(zhuǎn)到機(jī)頭的旋翼角度是10°(***設(shè)角度),旋轉(zhuǎn)到機(jī)尾時(shí)為30
°(***設(shè)角度),固定往復(fù)便可產(chǎn)生升力及推力。前進(jìn)后退側(cè)飛都是依據(jù)這個(gè)原理進(jìn)行動(dòng)作。
直升機(jī)是一種獨(dú)特的飛行器,此前直升機(jī)一直被歸類(lèi)在“飛機(jī)”之外,直升機(jī)和飛機(jī)屬于兩種截然不同的飛行器,此外還有另一種飛行器叫做旋翼機(jī),這三種飛行器的飛行原理各不相同,因此被歸為了三類(lèi)。
要明白直升機(jī)怎么向前飛,首先需要知道直升機(jī)怎么飛,而要知道直升機(jī)怎么飛,可以先從簡(jiǎn)單的固定翼飛機(jī)怎么飛來(lái)入手。首先固定翼飛機(jī)***用流體力學(xué)原理,流體在一個(gè)管道中流動(dòng)時(shí),流速大的地方壓力小,流速小的地方壓力大。因此,機(jī)翼的上部凸出,這是一個(gè)細(xì)流管的構(gòu)造,空氣在機(jī)翼上部的流速快,從而壓力減小,而機(jī)翼的下部平坦,空氣的流速相對(duì)上部小,從而壓力大,飛機(jī)在向前移動(dòng)時(shí),機(jī)翼上下的壓力差隨著飛機(jī)移動(dòng)的速度而變大,當(dāng)飛機(jī)的移動(dòng)速度帶來(lái)的機(jī)翼上下壓力差大于飛機(jī)的自重時(shí),飛機(jī)就騰空而起了。
而直升機(jī)的機(jī)翼為幾片槳葉,將固定翼變成了繞軸快速轉(zhuǎn)動(dòng)的旋翼,同樣根據(jù)流體力學(xué)原理,旋翼旋轉(zhuǎn)的速度越快,上下壓力差就越大,最終當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度超過(guò)一定值后,旋翼上下的壓力差大于了飛機(jī)的自重,飛機(jī)就獲得一個(gè)向上的力,以旋翼上方所指的方向來(lái)移動(dòng)。
因此,直升機(jī)如何向前就更簡(jiǎn)單了,當(dāng)旋翼在一系列作動(dòng)機(jī)構(gòu)的調(diào)整下,向前傾斜,讓旋翼的上方朝斜前上方向,直升機(jī)就會(huì)朝著斜上方移動(dòng),而朝著斜上方的時(shí)候,地球的引力仍然是豎直的,所以一部分向上的力被抵消,直升機(jī)就向前飛行了。
到此,以上就是小編對(duì)于機(jī)械工作原理分享案例的問(wèn)題就介紹到這了,希望介紹關(guān)于機(jī)械工作原理分享案例的1點(diǎn)解答對(duì)大家有用。