直升機術語?圖——直升機執行吊裝任務本文緻力于對直升機理論、設計、制造中涉及到的專業名詞做一個比較彙總的說明,以後讀者朋友們在閱讀本号所發布的專業性較高的文章的時候,就可以參考本文的名詞說明,更輕松地讀懂專業性内容了,今天小編就來聊一聊關于直升機術語?接下來我們就一起去研究一下吧!
圖——直升機執行吊裝任務
本文緻力于對直升機理論、設計、制造中涉及到的專業名詞做一個比較彙總的說明,以後讀者朋友們在閱讀本号所發布的專業性較高的文章的時候,就可以參考本文的名詞說明,更輕松地讀懂專業性内容了。
如果有任何本文沒有提到的專業名詞需要解釋,讀者朋友可在文末留言,小編看到後會一一回複。
1.因次的概念
在直升機理論方法的推導和對直升機的氣動性能、結構特性進行分析時,為了結論的通用性考慮,經常會用到無因次量。
那麼,何謂無因次量呢?我打個比方,現在要對兩批不同批次的學生的成績做分析對比,但是不幸的是,雖然他們考試内容出自同一套題庫,但是一組隻抽取了6道題目,滿分60分,第二組,抽取了8道題目,滿分80分,這時候,為了便于快速對比兩者成績,将第一組噓聲所有的成績除以60分,第二組學生的所有成績除以80分,如此一來,兩組學生的成績都在0-1之間了,可以直接進行對比了,這個0-1之間的數,就稱為“無因次”成績,或者叫“無量綱”成績,量綱的意思就是單位,成績在此處的單位就是”分“。
現在,我麼可以看到,第一組的同學考50分的,他的無因次成績就是50/60=0.8333,第二組的同學考50分的,他的無因次成績就是50/80=0.625。孰優孰劣,一目了然。
直升機的分析中也通常使用無因次量。比如旋翼的特性參考長度尺度就是旋翼半徑R,特性參考時間尺度就是旋翼轉速Ω,特性參考質量就是空氣密度ρ。其他所有的特性參考物理量,都是有這三個量組合而成,比如說特性參考速度尺度就是轉速乘以半徑ΩR(也就是槳尖速度)。
2.槳葉的物理描述
圖——直升機旋翼槳葉
R=旋翼半徑;槳葉長度,從槳毂中心到槳尖的物理長度;
Ω=旋翼轉速或者角速度(單位一般有弧度/秒,RPM,FPS)
ρ=空氣密度;标準大氣密度一般取1.225kg/m^3
ψ=槳葉的方位角,當槳葉處于旋翼正後方的時候定義為0°方位角,對于旋翼而言,一般轉速恒定,因而方位角就是轉速和時間的乘積
r=槳葉上的徑向位置,從旋轉中心(r=0)開始到槳尖(r=R)
按照國際慣例,當旋翼的旋轉方向為順時針時候,稱為左旋,逆時針時候就稱為右旋。一般歐美直升機都是右旋,蘇聯直升機都是左旋。
c=槳葉弦長,老式直升機一般都是矩形槳葉,也就是弦長不變,現代直升機槳葉一般有尖削,也就是弦長會随着槳葉徑向變化
N=槳葉片數
θtw=槳葉負扭;表征了槳葉安裝角随着徑向的變化幅度
A=旋翼槳盤面積
σ=實度=槳葉面積/槳盤面積
γ=槳葉洛克數;表征槳葉氣動力與慣性力的比值
3.槳葉空氣動力學
圖——直升機旋翼常用翼型
cla=槳葉剖面翼型的升力曲線斜率
α=槳葉剖面葉素微段的氣動迎角
Ma=槳葉剖面微段的馬赫數(微段來流速度與當地聲速的比值)
4.槳葉運動
圖——直升機旋翼揮舞運動
β=槳葉揮舞角;槳葉脫離槳盤平面的槳葉運動,向上揮舞為正
ζ=槳葉擺振角;槳葉在槳盤平面内運動,與旋轉方向相反為正
collective pitch=總距;表征了直升機旋翼槳葉總的安裝角的幅度
cycle pitch=周期變距;表征了直升機旋翼槳葉安裝角随着方位角的變化幅度
一般來說,總距和周期變距是直升機旋翼最主要的操縱手段
5.旋翼迎角和速度
圖——前飛狀态的直升機
α_ro=旋翼槳盤平面迎角,前傾為正,旋翼需要前傾來使得拉力産生水平分量拉拉動直升機前飛
Vair=直升機前飛速度,相對于空氣而言的速度
vind=旋翼誘導速度,一般隻取垂直于槳盤平面的誘導速度分量,這個速度使得旋翼能夠誘導氣流穿過槳盤平面産生拉力
μ=前進比;水平方向來流速度和旋翼槳尖速度的比值
λ=入流比;豎直方向氣流速度和旋翼槳尖速度的比值
6.旋翼力和功率
T= 旋翼拉力,定義為垂直于槳盤平面
H=槳盤平面内旋翼阻力;指向旋翼前飛的反方向為正
Y=槳盤平面内旋翼側向力;指向槳盤前行側時定義為正
Q=旋翼反扭矩;由于旋翼高速旋轉,空起作用在旋翼上産生的扭矩
P=旋翼軸功率
下面介紹下力和功率的無量綱參數
CT=拉力系數=T/ρA(ΩR)^2
CH=後向力系數=H/ρA(ΩR)^2
CY=測向力系數=Y/ρA(ΩR)^2
CQ=扭矩系數=Q/ρA(ΩR)^2R
CP=功率系數=P/ρA(ΩR)^3
這裡注意,實際上P=QΩ,因而CP=CQ。
槳盤載荷就是T/A
功率載荷就是P/T
槳葉載荷就是T/A_blade =T/(σA)=CT/σ
7.旋翼槳盤平面
TPP=槳尖平面
NFP=無變距平面
HP=槳毂平面
CP=操縱平面
名詞解釋到此結束,如有疑惑或者補充,歡迎留言。
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