直升机通识
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直升机通识
直升机关键部件
发动机
主要是涡轴发动机和活塞发动机。
旋翼和桨毂
旋翼的三种运动模式：挥舞(Flap)、摆振(Drag)和变距(Pitch)。
在旧的直升机设计中，采用金属全铰接桨毂，旋翼三种运动模式对应着三种铰链机械结构：挥舞铰、摆振铰和变距铰。
旋翼操纵机构：旋转斜盘(Swash Plate)
三个铰链中，挥舞铰和摆振铰都是依靠桨叶承受受的空气动力、离心力、自身的弹性以及阻尼器的复位阻力自主工作的，不需人为干预。
只有变距铰需要人为操纵，用来改变直升机的升力大小。
旋转斜盘(Swash Plate)机构用来操纵变距铰，实现对旋翼的变距功能，改变旋翼的升力从而改变飞机飞行状态。
旋转斜盘分为动环和静环两部分。动环与静环之间用球形轴承连接，一同升降，一同倾斜。
动环（上斜盘）
动环通过变距拉杆和扭力臂与旋翼固联，会随着旋翼一起转动。
变距拉杆连接着旋翼的变距摇臂，通过变距拉杆的上下位移可以控制变距摇臂的角度，从而控制旋翼的总距（迎风角度）。
扭力臂用于传递动环与旋翼之间的扭力。
静环（下斜盘）
静环与飞机本体通过防扭臂和操纵连杆固联。通过操纵连杆，可以控制静环在主轴上的上下位置以及倾斜角度，从而带动控制上环的上下位置与倾斜角度，进而控制旋翼的总距。
旋转斜盘控制直升机的具体过程是什么？
1) 旋转斜盘整体上升或下降
旋转斜盘上升 -> 变距拉杆上升 -> 变距摇臂角度变大 -> 旋翼迎风角度变大 -> 旋翼总距整体变大 -> 桨盘总升力变大 -> 飞机垂直上升
2) 旋转斜盘左右倾斜
旋转斜盘静环向左倾斜（左低右高） -> 动环也向左倾斜（左低右高） -> 左侧变距拉杆下降，右侧变距拉杆升高 -> 左侧变距摇臂角度变小，右侧变距摇臂角度变大 -> 左侧旋翼迎风角度变小，右侧旋翼迎风角度变大 -> 左侧旋翼总距变小（升力小），右侧旋翼总距变大（升力大） -> 相对桨盘中心产生扭矩（逆时针）-> 机体发生倾斜（左低右高）-> 升力线向左倾斜，产生向左的分量 -> 直升机向左位移。
主减速器
主减速器(Main Gearbox)，它的作用是减速、转向和并车。
减速
将发动机输出轴的高转速降低至旋翼适合的低转速，通过减速器的行星齿轮系来实现。
主要参数是减速比。
转向
发动机为了进、排气顺畅，一般是沿轴向安装的，而旋翼主轴是垂直安装，这个动力转向的过程也是在主减速器里通过纯齿轮机械结构实现。
并车
并车的概念适用于多发直升机。
通过将多个发动机输出的功率汇合到主减速箱，再由减速箱统一分配至旋翼、尾翼、发电机和液压泵等部件。
FAQ
直升机为什么不通过调节发动机转速来控制飞行高度、速度？
直升机采取发动机定转速飞行，原因有三：
1、涡轴发动机和旋翼的工作转速范围都非常窄，而且旋翼高速旋转时产生巨大的转动惯量，要靠调节转速改变升力响应时间将会很长，无法精确操控；
2、结构复杂的主减速器已经承载了巨大的重力和旋转载荷，要再给它增加改变传动比的机构将导致主减速器过大过重，工程上不现实；
3、高速旋转的旋翼共振现象严重，全机各个部件在设计时都要避开其固定的几个共振频率，如果旋翼转速可变将导致共振频率跟着改变，令动力学设计复杂化。
