[科普中国]-旋翼

简介

旋翼是直升机和旋翼机等旋翼航空器的主要升力部件。

旋翼由桨毂和数片桨叶构成。桨毂安装在旋翼轴上，形如细长机翼的桨叶则连在桨毂上。

（1）旋翼的旋转方向1

当旋翼旋转时，有的旋翼是右旋，有的是左旋。若伸出右手，大拇指向上（指向旋翼升力方向），四指握拳方向与旋翼旋转方向一致，则该旋翼为右旋；若伸出左手，其四指握拳方向与旋翼旋转方向一致，则为左旋旋翼。

（2）旋翼的作用1

I.产生升力：用以平衡直升机的重力以及机身、平尾、机翼等部件在垂直方向上的分力。

II.产生向前的水平分力：克服空气阻力使直升机前进。

III.在悬停时，产生侧向或向后水平分力，使直升机进行侧飞或后飞。

IV.产生分力及力矩对直升机进行控制或机动飞行，类似于飞机上的各种操纵面。

分类一副旋翼最少有两片桨叶,最多可达8片。旋翼直径最小约5米，最大达35米。 按桨叶与桨毂连接方式的不同，旋翼大体上分为铰接式、无铰式、半铰式和无轴承式4种。

①铰接式旋翼：桨叶通过水平铰、垂直铰与桨毂相连接。在一般情况下，桨叶除旋转运动外，还有绕水平铰的上下挥舞、绕垂直铰的前后摆动以及通过操纵轴向铰的变距运动。

这种型式的旋翼桨叶根部的弯曲载荷较小，但结构复杂，维护不便。

②无铰式旋翼：取消水平铰和垂直铰，但仍有轴向铰。桨叶在挥舞方向和摆振方向相对于桨毂是固支的。桨叶的挥舞和摆振表现为桨叶根部的弯曲变形。

与铰接式相比，它的结构简单，但桨叶和桨毂的弯曲载荷较大。

③半铰式旋翼：它的特点是只有两片桨叶，彼此连成整体，共用一个中心水平铰，没有垂直铰，但仍有轴向铰。

这种型式旋翼的结构也比较简单，但操纵性较差。

④无轴承式旋翼：这种型式的旋翼不仅没有水平铰和垂直铰，连轴向铰也被取消。桨叶的变距运动靠桨叶根部的扭转变形来实现。

它的结构简单，但要求桨叶根部的材料既有很高的弯曲强度和刚度，又有很低的扭转刚度。