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● 半剛性蹺蹺板式主旋翼槳轂
噴氣推力器提供反作用力
升力
尾梁
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● 剛性主旋翼槳轂
旋翼槳轂用于向旋翼槳葉傳遞主減速器的旋轉力矩，同時承受旋翼槳葉產生的
空氣動力，并將旋翼的氣動合力傳給機身。
一. 主旋翼槳轂的比較
目前我們見到最多的是全鉸接式主旋翼槳轂和半剛性蹺蹺板式主旋翼槳轂，
但在采用了彈性材料部件以后，槳轂的分類已經不是那么明顯了。
概括地說,最早的主旋翼槳轂根據它的結構設計分為三類：
● 全鉸接式主旋翼槳轂—主旋翼槳轂包含揮舞水平關節和擺振垂直關節；
● 半剛性蹺蹺板式主旋翼槳轂——主旋翼槳轂包含有揮舞水平關節或其它形
式的允許揮舞的部件；
● 剛性主旋翼槳轂——主旋翼槳轂不能使旋翼揮舞或擺振。
每種主旋翼槳轂都有軸向關節軸承以提供旋翼槳距的變化，因此不能用來分類。
另外也有特例，例如在Westland Lynx 直升機上，主旋翼槳轂被定為半剛性蹺蹺板
式，但它卻有一定程度的揮舞和擺振功能。在實際工作中，在直升機維護手冊內可
以找到描述該槳轂屬于哪一類的具體信息。
1. 全鉸接式主旋翼槳轂
全鉸接式主旋翼槳轂可能是目前應用在中型到重型直升機上最普遍的類別。
1).優點：
● 揮舞水平關節的采用使主旋翼可以傾斜而不需要使旋翼主軸發生傾斜；
● 揮舞水平關節和垂直關節可以釋放旋翼安裝處的彎曲應力和載荷；
● 揮舞水平關節可以減少因陣風引起的反應，通過單獨的槳葉揮舞，而不會
將影響傳遞到機身；
● 揮舞水平關節和擺振垂直關節提高了直升機的穩定性，尤其在以中速到高
速的前飛過程中。
2).缺點：
● 揮舞水平關節軸承和軸向關節軸承承受很大的載荷，尤其在沿翼展方
向的離心力，這些載荷如果再得不到足夠的潤滑就會加速鉸接軸承的
磨損和失效；
● 單獨的槳葉的揮舞會產生科里奧利效應，就需要擺振關節；
● 需要減擺器來控制旋翼的擺振速率，否則直升機會不穩定。如果這些
減擺器的工作時間不一致，超出規定范圍，會增加直升機的水平振動；
● 允許旋翼下擺，就需要下垂止動塊，以防止旋翼傷害到人員和機身。
2. 半剛性蹺蹺板式主旋翼槳轂
半鋼性主旋翼槳轂有幾種不同的設計，最普遍的是蹺蹺板式的。
1).優點：
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● 由于取消了單獨的揮舞關節和擺振關節，簡化了結構，也減少了故障
的產生，尤其減少了象全鉸接式主旋翼槳轂產生的振動；
● 由于簡化了設計，維護也隨之簡化，節約了時間；
● 旋翼固定在主旋翼槳轂上，不需要剛性來應付離心力；
● 由于減少了部件，減輕了重量和減少了阻力。
2).缺點：
● 由于單獨槳葉揮舞的限制，陣風會引起不穩定性；
● 由于缺少揮舞關節和擺振關節，會在旋翼根部產生更大的彎曲應力,因
此葉片必須有足夠強度以承受這種應力，因此重量增加；
● 蹺蹺板式槳轂需要懸掛式設計以減少科里奧利效應影響。
3．剛性主旋翼槳轂
除了周期變距，這種槳轂不提供旋翼任何的活動。這種設計使操縱反應非常快
速，通常只應用在小型直升機上。
1).優點：
● 設計簡單，減少了故障的產生，減輕了維護；
● 相同尺寸時，剛性主旋翼槳轂的橫截面積比其它兩種的要小，因此阻
力也隨之減少；
● 操縱反應既快又準確。
2).缺點：
● 需要更復雜的操縱系統來保證直升機的穩定性，尤其在前飛時，由于
旋翼不能通過揮舞產生平衡的升力，而只能通過使槳葉扭轉來實現；
● 槳葉的設計必須有足夠強度來承受各種狀態下所產生的載荷；
● 鋼性主旋翼槳轂非常容易受陣風或側風的影響。
2.3.2 全鉸接式主旋翼槳轂
鉸接在這里即為關節。安裝在槳轂上的每片旋翼有三個關節——軸向關節軸承、
揮舞關節、垂直關節。全鉸接式主旋翼槳轂大多安裝有三片或三片以上的旋翼，通
過一個叫做“旋翼軸套”的部件聯接，該軸套提供這三個關節。下圖為全鉸接式主
旋翼槳轂的示意圖和各個關節的位置。
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圖2-24 全鉸接式槳轂
圖2-25 典型的全鉸接式主旋翼槳轂
旋翼軸套有上下兩個安裝接耳通過錐形銷來安裝旋翼。旋翼軸套和心軸這兩個
重要部件安裝在一起形成一個組件。心軸的一端為叉形接頭安裝在擺振關節的耳軸
上，軸向關節軸承則安裝在該心軸上。軸套包含有一個圓柱形殼體、變距搖臂和安
裝接耳，它套在軸向關節軸承的外面，因此操縱系統通過變距搖臂可以使它自由轉
動，來使槳距角變化。下圖為旋翼軸套和心軸的構造圖。
揮舞關節
垂直關節
旋翼軸套和軸向關節
槳轂頭
主傳動軸
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圖2-26 旋翼軸套和心軸的構造圖
下垂限動器和揮舞限動塊允許主旋翼揮舞有許多好處，例如揮舞可以消除直升
機在前飛時產生的不平衡升力，減少陣風影響的敏感度，但這也帶來了不利，需要
克服。
當直升機起動時，旋翼開始轉動，由于作用在它們上面的離心力非常小，旋翼
會下墜，即不受控制的上下活動，尤其當有陣風時會更嚴重；另外當直升機停車時，
旋翼轉速減慢，離心力也會減小，同樣會引起旋翼下墜，無論哪種狀態都會嚴重危
及安全，在某些情況下可能會拍擊尾梁，損壞機身結構。因此就需要一個系統能夠
滿足當旋翼以正常速度旋轉時允許完全自由揮舞，而當轉速低于一定值時又能限制
它的下墜。這可以通過在主槳轂的支臂上安裝一個下垂限動器來實現，該限動器的
一個卡塊位于主旋翼軸套和主槳轂支座之間。當限動器工作時，它就會限制槳葉的
下垂量，當退出工作時就會恢復槳葉的完全自由揮舞。
下垂限動器由兩根結實的彈簧拉緊固定，在旋翼啟動時，作用在限動器上的離
心力會克服彈簧的拉力，使限動器向外移，從而使卡塊退出工作；當關車減速時，
彈簧將限動器拉回，卡塊就會卡在主旋翼的軸套和主槳轂支座之間。
　
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