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四旋翼飞行器结构(直升机主旋翼结构)

发布于：2024-08-04 18:28:01 来源：互联网

　　旋翼 rotor直升机和旋翼机等旋翼航空器的主要升力部件，又称升力螺旋桨。

　　20世纪50年代中期以前,第1代直升机的旋翼桨叶一般是由管式钢梁、木质骨架和蒙布组成的混合式结构。50年代末到60年代初的第 2代直升机旋翼广泛使用以铝合金压制梁为基本结构的金属桨叶。60年代末到70年代初的第 3代直升机旋翼以复合材料(玻璃钢为主)桨叶为标志。第 4代直升机旋翼的桨叶和桨毂将用更先进的复合材料来制造。

　　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。桨叶旋转时与周围空气相互作用,产生沿旋翼轴的拉力(这是主要的),如果相对气流的方向或各片桨叶的桨距不对称于旋翼轴，还产生垂直于旋翼轴的分力。在直升机上，旋翼轴方向近于垂直，因此旋翼首先具有机翼的功能，产生向上的力。其次还具有类似于飞机推进装置的功能，产生向前的力。它还具有类似于飞机操纵面的功能，产生改变机体姿态的俯仰力矩或滚转力矩。

　　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， 旋翼

　　旋翼

　　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、无铰式和无轴承式4种。

　　①铰接式旋翼

　　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。桨叶的挥舞运动和摆振运动表现为桨叶根部(或桨毂支臂)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。从70年代初开始，由于在旋翼上应用了疲劳强度较高的复合材料和钛合金，这种型式的旋翼增多。

　　③半无铰式(半固接式)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(或桨毂支臂)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。70年代以来，在采用先进复合材料桨叶基础上，无轴承式旋翼的研究已有一定进展，但仍处于试验阶段。

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