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直升机租赁(美国罗宾逊R44) 此图仅供参考如下
水平安定面——平尾
为了补偿我上一篇文章中所讲到的直升机前飞挥舞导致的不稳定性,直升机设计师决定参照固定翼飞机的设计,给直升机加上一个水平安定面——平尾,来提高直升机的前飞稳定性。虽然平尾往往时按照每一特定的飞行状态进行设计的(比如巡航),但是由于它的气动力与来流速度的平方成正比,也就是说随着来流速度的变化,平尾气动力随之改变,因而平尾能够对任意前飞速度下的旋翼不稳定性进行修正。
对于直升机而言,安定面虽然很有用,但是并非必需品。对大多数直升机驾驶员而言,他们通过恰当的操纵足以应付直升机的不稳定问题,就好象那些通过训练就能够骑行不太稳定的独轮车的选手一样。事实上,1960年以前研制出来的直升机大部分都没有安定面,但是这些直升机仍然是成功的。应该说,这些直升机的研制思路与航空界的拓荒者“莱特飞行器”一致,也就是说,首先应该研制出一架能通过操纵飞行的,但却不那么稳定的飞行器,其他的后续考虑。
对于驾驶员来说,自然是希望飞行器既具备良好地稳定性,又具备足够的操纵性,但是如果两者不能兼得的话,他们往往会选择首先拥有后者。毕竟,一架稳定性良好的飞行器偶尔也会出现不稳定的麻烦情况,在这种情况下,驾驶员就能够通过操纵来求生。
直升机前飞过程中俯仰姿态的改变还会带来另一个效应——横向挥舞的改变,这种横向挥舞的改变主要是由于旋翼锥度角的改变而导致的。还是说一说上一篇中讲到的旋翼后仰,在这个后仰过程中,旋翼的拉力变大、锥度角变大以及横向挥舞变大。显然这种横向挥舞变化的量也会和前飞速度成正比,但其改变量会比纵向挥舞量小一些。总的滚转力矩是交叉耦合现象的一个体现——就是说俯仰的改变导致了滚转。这种独特的交叉耦合现象不是可逆的——滚转的改变一般不会导致俯仰的改变。对于没有旋翼的固定翼飞机来说,这种交叉耦合现象一般是不存在的,但是对于某些大功率的螺旋桨模型飞机而言,也会存在类似的现象。
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