[科普中国]-直升飞机旋翼大揭秘

直升机机身旋翼旋转时，将产生一个反作用力矩，向旋翼旋转的反方向旋转。为了克服飞行力矩，产生了多种不同的结构形式，对于常见的单桨式，维持机头的方向，需要靠尾桨旋转产生的拉力来平衡反作用力矩。

直升飞机的旋翼和电扇的叶片为什么不一样

电扇叶片和直升机旋翼，旋转的时候会推动空气产生气流，都是由几片叶片组成的。感觉电扇的风小了，只需要把风扇的转速开得快一点，吹来的风就会变大。

假设，直升机开始往下掉了，让它升起来，只要加快旋翼的转速，是不是就可以呢？其实并非如此。不论直升机上升还是下降，主要是靠调节旋翼的迎角，不是靠调节旋翼的转速。旋翼的迎角增大，在一定的角度范围内，所产生的升力也随之增大。直升机升力的来源就是这个力。

那么，直升机旋翼的迎角是如何来控制呢？人们发明了由两个紧密贴合的圆环组成，叫做“倾斜器”装置，下面的环不转动，可以倾斜，可以上下运动，由几个连杆调节。上面的环随着直升机旋翼转动，有铰接装置与旋翼相连。飞行员通过驾驶杆，控制连杆，当直升机需要下降时，飞行员就把两个环都往上推，旋翼产生的升力减小，连接旋翼的铰接装置就会把旋翼的迎角调小，直升机就下降了。当直升机需要上升时，需要产生更大的升力，把两个环都往下推，连接旋翼的铰接装置会把旋翼的迎角调大。

直升机通过倾斜器，不仅能产生向下的推力，还能产生向上的升力。当两个环都被连杆推到顶上时，直升机旋翼的迎角就变为负值，产生的力量就是向下的推力，这时直升机就会加速下降。好玩的是，如果这个推力足够，直升机还可以旋翼朝下倒着飞呢，这样的姿态也挺有意思的哈。所以，掌握直升机的驾驶技术很重要，不可轻视。

直升飞机

直升飞机为什么有各种飞行模式

我们在各种大片里看到的直升机都是上下方便、来去自如，还可以后退飞行、横着飞。想知道，为什么直升机能这么随意地飞吗？

直升机与普通飞机相比，不仅在飞行原理上，而且在外形上都有所不同。它没有固定的尾翼、机翼，产生气动力主要靠旋翼。气动力使机体向前后左右各个方向运动的驱动力，也包括使机体悬停和举升的升力。直升机旋翼的桨叶，叶片平面形状细长，剖面由翼型构成，相当于一个大梯形机翼。当它以一定速度和迎角，相对于空气运动时，就产生了气动力。直升机起飞重量和桨叶片的数量有关。当桨叶的数目为六片左右时，重型直升机的起飞重量在20t以上；一般只有两片桨叶的是轻、小型直升机，起飞重量在1.5吨以下。

直升机除了结构简单，能自由飞翔，就要归功于倾斜。倾斜器的圆环在驾驶杆的控制下，可以向一边倾斜。直升机旋翼的迎角，这时就会在旋转的过程中发生周期性的变化。当旋翼转到圆环最高点时，连在旋翼上的铰接装置会把旋翼的迎角变得最小，于是朝着圆环最高方向上的升力就小。当旋翼转到圆环最低点时，连在旋翼上的铰接装置会把旋翼的迎角变得最大，于是朝着圆环最低方向上的升力就大。这样，直升机想向哪里偏，旋翼偏向哪里。

这样，直升机要想向前或向后飞行，只需要随心所欲地向任何方向偏转，就行了。

直升飞机旋翼的叶片在停着的时候为什么总是耷拉着

当直升机停在地面时，它们旋翼的叶片总是耷拉着的，当直升机飞上天之后，叶片又抬起来了，这是为什么呢？

原来，直升机由于旋翼在转动中，会受到气流不同的情况下并不一样的升力。如果把直升机的旋翼做成可以上下挥舞，柔性的，则旋翼的旋转平面就可以随意偏转方向了。比如，由于倾斜器的作用，直升机往前飞的时候，旋翼转到后方时升力大，迎角大，所以上抬幅度大。而转到前方时升力小，迎角小，所以上抬幅度小。这时旋翼旋转的平面向前倾，升力在前进的方向上产生一个分量，这就是驱动直升机前飞的力。

直升机向左横移的时候，旋翼转到左边时偏转幅度小、升力小；转到右边时偏转幅度大，升力大，气流向右吹，旋翼平面就向左偏，就可以加大向左的力量。直升机的旋转轴有了可以上下挥舞的旋翼，不需要倾斜就可以实现前后左右的运动了。

可以上下挥舞的旋翼，还有另一种作用；由于机体本身有向前的速度，直升机在向前飞行时，这个速度和旋翼速度叠加，导致旋翼向后挥动时速度小，升力小，向前挥动时速度大，升力大，造成一个力矩，让直升机向一边倾转。

有了可以上下挥舞的旋翼，升力小的时候叶片下挥，升力大的时候叶片上挥，由旋转速度不同造成的倾转扭矩就可以抵消了。

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