直升机的驾驶舱及操纵系统,和固定翼飞机相比有何异同

直升机的操纵原理,与固定翼飞机完全不同。先做个对比,以单旋翼带尾桨直升机为例。
直升机的操纵原理,与固定翼飞机完全不同。先做个对比,以单旋翼带尾桨直升机为例。

直升机的操纵原理,与固定翼飞机完全不同。先做个对比,以单旋翼带尾桨直升机为例。

固定翼飞机升力以及操纵力矩来源

前飞动力:由发动机直接喷气或螺旋桨产生拉力。

升  力:由机翼产生。

俯仰力矩:由水平尾翼活动舵面产生。

滚转力矩:由副翼产生。

偏转力矩:由垂直尾翼的活动舵面产生

直升机各种力和力矩的来源

前飞动力:由旋翼桨盘前倾产生。

升  力:由旋翼产生。

俯仰力矩:由旋翼桨盘前后倾斜产生。

滚转力矩:由旋翼桨盘左右倾斜产生。

偏转力矩:由尾桨拉力大小变化产生。

结论:两者的动力和操纵力矩产生方式完全不同。

固定翼飞机操纵力矩来自于各个可动舵面。

直升机除了偏转力矩之外,其余动力和操纵力矩全部来自旋翼。

这就自然导致操纵原理与操纵方式的大相径庭。

再对比一下飞行员直接面对的操纵设备:

固定翼飞机:

右手:驾驶杆。(大型机的驾驶盘先忽略吧)

左手:油门杆。

双脚:脚蹬。

直升机:

右手:驾驶杆(真名:周期变距杆)

左手:总距油门杆。

双脚:脚蹬。

驾驶杆VS周期变距杆

他们长得样子都是一样的,产生的操纵效果也是一样的,都是用来控制航空器的倾斜和俯仰状态。

向前推杆是低头,向后拉杆是抬头,向左压杆是左滚转,向右压杆是右滚转。效果一样的,可是原理不一样。

固定翼飞机:驾驶杆的左右运动,带动的是机翼外侧的副翼,前后运动,带动的是尾部的水平尾翼。

直升机:驾驶杆的运动,通过液压动作筒,带动自动倾斜器的不动环向驾驶杆运动的方向倾斜。自动倾斜器上方的动环在跟随旋翼旋转的同时,跟随不动环倾斜,带动变距拉杆运动,使所有桨叶的迎角周期性改变,产生强制挥舞,整个桨盘向驾驶杆运动的方向倾斜,产生操纵力矩。

没有接触过直升机原理的话可能不太好理解,只要记住驾驶杆向哪里运动,上面的大桨盘就朝哪里倾斜就好了。

油门杆VS总距油门杆

固定翼飞机:油门,就是单纯的油门,直接控制发动机的功率,决定动力的大小。

直升机:油门实际上有两个,一个显形的,一个隐形的。

显形的那个,就是和固定翼飞机一样的油门杆,一般是在驾驶室顶棚的上方,只是起动的时候用,操纵的时候就不用了。

隐形的那个,就是总距油门杆了。它的操纵方式是上提和下放。上提总距杆时,通过液压动作筒,带动自动倾斜器的不动环整体上升,动环跟随上升,带动变距拉杆运动,使所有桨叶的迎角同时增大,每片桨叶的升力都增加,导致整个旋翼的拉力增加。上提总距杆的同时,还有一根钢索,连接到燃油调节器,增大活门开度,提升发动机功率,用来在总桨距提升导致旋翼旋转阻力增大的同时,增加动力维持恒定的旋翼转速。

下放总距杆的动作与前面相反。因为它带动的是所有桨叶的桨距,所以叫做总桨距,简称总距。

有一个概念需要明确一下,直升机旋翼的旋转速度在正常工作状态下是相对恒定的,增减功率靠的是总距的变化,不是改变转速。

另外还有部分的机型,比如俄罗斯的米系列,会在主驾驶的总距杆上面设置一个油门环,让飞行员对油门有更直接的控制。

脚蹬VS脚蹬

固定翼飞机:脚蹬带动的是垂直尾翼上的活动舵面,直接产生方向偏转力矩。

直升机:脚蹬带动的是尾桨的自动倾斜器,进而使尾桨变距,尾桨的拉力大小改变,产生偏转操纵力矩。尾桨只有总桨距可以操纵改变,没有周期变距。

我感觉,直升机的操纵要比固定翼飞机复杂。

就以平飞左转弯为例吧:

飞行员向左压驾驶杆,旋翼桨盘向左倾斜,直升机向左形成坡度,开始转弯。由于桨盘倾斜,升力变成了向上和向左的两个分力,向上的分力比平飞时减小,导致无法平衡重力,直升机开始下降高度。为了保持高度,上提桨距增加升力。增加升力带来三个结果,一是向上的分力增加,可以平衡重力了;二是向左的分力增加了,直升机要继续向左倾斜,需要向右压杆修正;三是旋翼旋转反扭矩增加,需要右蹬舵增加尾桨拉力平衡反扭矩。同时刚才由于向右压杆修正,向上的分力右增加了,还需要下放桨距来修正,下放桨距又会带来相反的三个结果,又需要周而复始开始新一轮修正......

所以,直升机的操纵复杂性是很高的,入门比较困难。

其他的座舱设备和仪表,没有什么区别。题目太大,回答的比较简陋,各位大神轻拍。

作者:通航之家

相关文章

飞行学员出国必备清单

14届的飞行学员马上就要出国参加飞行训练了,本人通过各种途径找到几篇学长和同学整理的出国必备清单,借花献佛分享给大家,这一届同学们去美国和南非的较多,澳洲、法国和加拿大的也有,各个国家各个航校情况有所不同,仅供参考,仁者见仁,智者见智。

“两人驾驶舱”不能防止飞行员蓄意制造事故

一些媒体在谈论“驾驶舱最低人数为两人”的要求时,似乎找到了解决良方,认为这样就可以解决驾驶舱内飞行员蓄意制造事故的问题,这个说法是不对的。

庞巴迪推出里尔75公务机新内饰打造最安静客舱和更高舒适度

内藏式滑门将客舱与驾驶舱及备餐区域隔离开来,将客舱内部的噪音减少达8分贝,为乘客创造卓越的私密起居空间。

植保无人机:挣农民的钱还是让农民挣钱?

农业植保机的出现,是为了挣农民的钱还是让农民挣钱?

对比美国和中国飞行员培训:希望学飞者少走弯路

飞行绝对不是简单的在logbook上签注足够的小时,或按照航空法规最低限的要求拿到执照就是一个合格的飞行员。

美国将开放无人机低空飞行,但送快递还要再等等

美国联邦航空管理局(以下简称“FAA”)终于针对商用无人机出台了规定,用于指导企业利用无人机检查电线、拍摄电影和拍摄农场照片等活动。