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直升机租赁(美国罗宾逊R44) 此图仅供参考如下
侧滑速度的影响
由于旋翼挥舞响应取决于旋翼相对于飞行轨迹的坐标系,而非机体的方向,因而除了由于前飞速度改变导致的挥舞量改变之外,旋翼同样会对直升机侧滑作出响应。
首先想像一架直升机水平前飞,其旋翼桨尖轨迹平面与旋翼轴垂直。假如说其飞行方向突然转变,因此这架直升机水平右滑了,但是其机身方向和操纵都没有任何变化。我在之前的文章中说过,桨盘平面内,桨叶迎着来流旋转的方向是前行侧,桨叶顺着来流旋转的方向是后行侧,从而对右侧滑的直升机而言,靠近机身尾部的那一侧桨盘成了前行侧,靠近机头的那一侧桨盘就成了后行侧。由于周期变距不再对应于配平状态,受到非均匀气流速度分布的影响,旋翼桨盘显然将挥舞“后倒”,倒向机身左侧,从而产生一个左滚力矩。
在实际飞行中,侧滑角往往不太可能达到90°,但是挥舞变化的趋势是一致的——直升机趋于逆着侧滑方向滚转。在具有上反角的飞机中,也常能看到这种情况,在飞机中,这被称为“上反效应”。
对于驾驶员而言,这种效应是有利的。如果存在”逆上反效应“也就是说右侧滑反而产生右滚力矩的话,那直升机就要如同漩涡般滚个不停了。”上反效应“的存在就好比有个预设的自动左推杆,使得直升机的右侧滑得以限制。
上反效应带来滚转力矩的同时,一般还会伴随着一个俯仰力矩。同样以右侧滑为例,在右侧滑之前,直升机是稳定前飞的,所以其周期变距是配平了的,在配平状态下,原前行侧(也就是机身右侧)桨距较低,原后行侧则桨距角高,兼之挥舞滞后效应,使得靠近机身尾部的旋翼挥起较高,靠近机身头部旋翼挥起较低,形成一个低头的俯仰力矩。
同样,向左飞行过程中,机身左侧,也就是原后行侧,其桨距角大,滞后挥舞靠近机身尾部,挥起较高,而靠近机身头部同样挥起较低,所以,其伴随的俯仰力矩同样是个低头力矩。因此,无论朝哪个方向侧滑,都需要一定的后拉杆操纵,这在固定翼飞机中是不存在的。
令人惊讶的是,即便是针对左旋旋翼进行分析,侧滑伴随的俯仰力矩的方向仍然是低头力矩。但是这种伴随的俯仰效应并不能在所有的直升机飞行中观察到,尤其是那些有水平尾面来提供低头俯仰力矩的,在侧滑过程中,其无法继续提供低头力矩,往往会抵消侧滑伴随的低头力矩。
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