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现代直升机的发动机多采用涡轮轴发动机

2019-04-26 21:55http://www.baidu.com四川成人高考网

  直升机的飞行是依靠机体上方的螺旋桨来维持,根据力的两面性,作用力与反作用力来实现上升下降。螺旋桨被称为直升机的旋翼,有两叶桨、三叶桨、四叶桨、多叶桨等等。当桨叶在直升机发动机的带动下旋转向下吹空气,产生一个向下的力,向下的气流也会产生一个向上的反作用力,当这个反作用力大于直升机的重量,直升机就向上起飞了,尾部的螺旋桨则负责抵消大螺旋桨转动带给直升机体的反扭力,防止直升机的机体因为反扭力而旋桨,尾桨也负责直升机的飞行方向。如果是双桨或是单轴共桨直升机则由两个奖叶正反两个旋转方向相互抵消反扭力作用,保证直升机的飞行平稳。

  直升机的发动机是保障直升机能垂直上升的主要因素之一;直升机靠旋转翼产反作用力而飞行,而旋翼的旋转动力则来自于发动机,发动机必须具备足够用的功率才能实现直升机垂直上升所需要的动能。因此,发动机是直升机能够垂直上升起飞的关键因素,也决定着直升机的飞行速度、载重量、机动性能等能力的好坏。直升机根据自身重量和所要求的载重量不同,发动机的功率也不同。现代直升机的发动机多采用涡轮轴发动机,根据功率会安装一台或两台,也有三台发动机的,例如,美国的联合重型直升机CH-53就配备了三台发动机,单台功率达到了4500~4900千瓦,三台的总功率高达1.35万千瓦~1.47万千瓦。而CH-53K的三台GE38发动机的功率更是高达1.68万千瓦(3X5600)。这样的功率能够实现38吨的起飞重量。

  当前全球最大的直升机俄罗斯的米-26直升机的最大起飞重量高达56吨,全凭两台各8500千瓦的大功率发动机,两台发动机的功率高达2.6万马力。美军著名的阿帕奇AH-64D直升机安装了两台T700-GE-701C型发动机,单台功率达到了1409千瓦。由此我们可以看出直升机的发动机的功率是保障直升机能够起飞的重要因素。但只能说是因素之一,单凭马力大还不行,直升机机旋翼的作功效率也是重要的一个因素。

  直升机的旋翼的所产生的作用力也是重要因素;直升机的旋翼都是一个长形的直条,通过发动机的动力带动旋翼高速旋转产生向下吹的风,也就是作用力,风吹的越大直升机垂直上升的速度也就越快,也意味着直升机产生的作用力与反作用力能效越大,载重量就越多。为了获得事半功倍的效率,除了发动机的因素,旋翼采取了非固定的模式,直升机的旋翼并不像我们家的电风扇的叶片那样是按照一定角度固定死的,而是类似于划船的桨一样活动的,也就是说直升机的每一个旋翼都沿固定轴按一定角度旋转,当然旋转的角度并不能大,类似于船桨划水。见下图,就可以很清楚的演示了直升机旋翼的旋转原理。兔哥声明一点,是不是所有的直升机旋翼都是这样的原理?还期望大家各抒己见!阐述个人的看法。直升机的这种旋翼叶片旋翼被称为螺距,直升机升空后的功率基本是保持一个固定的功率,通过一个“倾斜盘”的机械设备使每一根叶片沿各自的根轴线旋转一定的偏转角度来调节螺旋桨的升力力矩,通过调整螺旋桨的螺距使直升机获得上升下降,甚至前进后退。

  直升机的旋翼桨叶数量由直升机的起飞重量和发动机的功率决定的;直升机的桨叶数量的多少根据直升机的大小决定的,如美国的黑鹰直升机有四个桨叶,多数的轻型直升机都是两到三个桨叶,轻型直升机多是三个桨叶。而重型直升机的桨叶数量就多,例如,俄罗斯的米-26的桨叶数就多达8个,直升机的桨叶数量受直升机的重量和发动机功率大小的影响。直升机桨叶也是有结构强度极限的,超过极限就会断裂。桨叶少就需要把桨叶做的比较长,而桨叶长了承受的升力扭矩就大,如果直升机重,发动机功率又大,桨叶就承受不了旋转时产生的最大升力扭矩。因此,就必须增加桨叶数量来分担升力扭矩。所以直升机的叶片数量的多少是经过严格的论证才确定的。