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此槳葉產(chǎn)生的離心力在整個飛行中也基本保持不變。
因此在飛行中只有升力是一個可變因素影響錐體角的大小，在不同的飛行狀態(tài)
下，要想保持旋翼轉(zhuǎn)速不變，改變發(fā)動機(jī)的功率必然會引起旋翼有效力的變化。
2 主槳葉
由于槳葉是在不斷轉(zhuǎn)動的，槳葉的速度和相對氣流的速度沿著槳葉的葉根到葉
尖將是逐漸增大的。根據(jù)升力公式，槳葉產(chǎn)生的升力的大小取決于攻角和相對氣流
的速度，因此槳葉上的升力從葉根至葉尖也是逐漸增大的，升力圖形如圖1-10 所示。
這種情況將造成槳葉上產(chǎn)生不必要的彎曲負(fù)載。
圖1-10 槳葉上升力的分布
平衡槳葉翼展方向升力的方法有兩種：
1） 錐形槳葉：將槳葉做成錐形，使得翼型的弦線長度從葉根至葉尖逐步
升力錐體角
離心力
重力
葉尖旋轉(zhuǎn)平面
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減小，槳葉表面積也因此逐步減小，根據(jù)升力公式，面積的減小將使
升力減小而達(dá)到沿葉片展向升力的均衡。
2） 扭轉(zhuǎn)槳葉：將槳葉角從葉根至葉尖設(shè)計成下洗，即槳葉角逐步減小，
則攻角也逐漸減小，升力圖形如圖1-11 所示。
圖1-11 扭轉(zhuǎn)槳葉的力的分布
現(xiàn)代直升機(jī)的主槳葉同時采用了上述兩種方法，例如西科斯基（SIKORSKY）公
司的槳葉的下洗角（扭轉(zhuǎn)角）一般為7º。
第1.3 節(jié)推力和阻力
1.3.1 推力的產(chǎn)生
旋翼旋轉(zhuǎn)平面傾斜后，旋翼有效力的水平分量就是推力，推力的大小取決于槳
盤傾斜的角度。傾斜角越大，推力越大，同時升力將越小，也就是說，當(dāng)推力增加
時，必須增大旋翼有效力才能保持足夠的升力來平衡飛機(jī)的重力。
一旦飛機(jī)進(jìn)入轉(zhuǎn)換飛行狀態(tài)，主槳盤的前傾將引起飛機(jī)機(jī)身的前傾，從而使整
個主槳轂前傾，主槳轂又是和主槳軸裝配在一起的，因而主槳軸也會前傾，這時周
期操縱量就可以減小。
周期變距桿移動后，整個旋翼旋轉(zhuǎn)平面傾斜，槳葉角交替變化，槳葉向上或向
下?lián)]舞。
圖1-12 說明了當(dāng)機(jī)身姿態(tài)變化后能夠引起旋翼旋轉(zhuǎn)平面的進(jìn)一步變化從而周
期操縱量可略微減小。
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1.3.2 阻力的產(chǎn)生
任何物體在空氣中運動都將產(chǎn)生阻力，這是因為空氣作為一種流體具有粘性，
可以阻礙物體的運動，由此產(chǎn)生阻力。對于直升機(jī)來說，阻力有以下幾種形式：
1） 型阻（FORM DRAG）：
由機(jī)身的整體外形產(chǎn)生，良好的機(jī)身外形可以減小但永遠(yuǎn)不能消除這種阻力
2） 廢阻（PARASITE DRAG）：
由機(jī)身的外部附件如起落架、浮筒、外掛副油箱等產(chǎn)生，安裝不正確的面板、
受腐蝕的前緣等也會產(chǎn)生廢阻。
3） 翼型阻力（ROTOR PROFILE DRAG）：
由槳葉在空氣中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生，槳葉角越大，阻力越大；槳葉角越小，阻力越小。
4） 誘導(dǎo)阻力（INDUCED DRAG）：
當(dāng)旋翼轉(zhuǎn)動時，因槳葉的作用空氣被誘導(dǎo)向下流過主槳轂，空氣的流動產(chǎn)生反
飛機(jī)在懸停狀態(tài)
飛機(jī)在過渡飛行狀態(tài)
飛機(jī)在轉(zhuǎn)換飛行狀態(tài)
圖1-12 機(jī)身姿態(tài)的變化
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作用力，這種阻力叫做誘導(dǎo)阻力。誘導(dǎo)阻力在直升機(jī)懸停時最大，因為此時空氣相
對飛機(jī)沒有運動；當(dāng)直升機(jī)處于飛行狀態(tài)，空氣與飛機(jī)有相對運動，誘導(dǎo)阻力減小。
上述各種阻力作用于直升機(jī)和其旋翼系統(tǒng)，阻力的綜合效應(yīng)稱作總阻力，在水
平飛行狀態(tài)，阻力的作用方向與推力相反，當(dāng)飛行速度增加時，阻力也增加。阻力
與推力相等時，直升機(jī)處于勻速運動狀態(tài)。
阻力的作用方向永遠(yuǎn)與速度方向相反，大小與飛行速度的平方成正比。
在某種意義上說，阻力也可能單獨作用在某片槳葉上。在現(xiàn)代直升機(jī)上具有垂
直關(guān)節(jié)，這種垂直關(guān)節(jié)也叫阻力關(guān)節(jié)或擺振關(guān)節(jié)，它可以使槳葉在水平方向擺動。
必須允許每片槳葉在水平方向擺動的原因如下：
1） 槳葉的慣性：
在旋翼開始轉(zhuǎn)動和減速停車時，由于槳葉的慣性作用，會產(chǎn)生反向運動的趨勢。
2） 阻力的交替變化：
飛行中當(dāng)槳葉運動方向與氣流流動方向相對時阻力增加， 與氣流流動方向相同
時阻力減小。
3） 科利奧里斯效應(yīng)（CORIOLIS EFFECT）
根據(jù)動量守恒定律，當(dāng)物體轉(zhuǎn)動時，物體將保持勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)直到有外力改變
其轉(zhuǎn)動速度。當(dāng)轉(zhuǎn)動中物體的重心相對于轉(zhuǎn)動軸的位置改變時，物體轉(zhuǎn)動的角速度
將改變。如果重心向著轉(zhuǎn)動軸移動，轉(zhuǎn)動的角速度增大，反之角速度減小。
科利奧里斯效應(yīng)的最佳例子是花樣滑冰選手所作的冰上轉(zhuǎn)圈運動。在轉(zhuǎn)圈初期，
選手通常將手臂伸出以保持平衡，轉(zhuǎn)動中逐漸將手臂收攏直至環(huán)抱于胸前，沒有施
加任何的外力但此時的轉(zhuǎn)動速度增大，這是因為手臂的收攏改變了人體的重心位置。
當(dāng)轉(zhuǎn)動結(jié)束時手臂再次展出，轉(zhuǎn)動速度又逐漸減慢。
對于直升機(jī)的主槳葉，當(dāng)槳葉向上揮舞時，重心向轉(zhuǎn)動軸靠攏，槳葉加速；槳
葉向下?lián)]舞時重心向外移動，槳葉減速。
需要注意的是科利奧里斯效應(yīng)在直升機(jī)處于過渡飛行狀態(tài)時最大，懸停時則不
存在。圖1-13 顯示了槳葉在揮舞時重心位置的變化。
4） 胡克效應(yīng)（HOOKER JOINT EFFECT）
當(dāng)槳葉形成的轉(zhuǎn)動錐體的軸與主槳軸不再重合時，會產(chǎn)生胡克效應(yīng)。
圖1-13 槳葉揮舞時重心的改變
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直升機(jī)在懸停狀態(tài)時，兩個軸互相重合，進(jìn)入過渡飛行狀態(tài)時，由于旋翼旋轉(zhuǎn)
平面相對于主槳軸產(chǎn)生傾斜而產(chǎn)生胡克效應(yīng)，也叫萬向節(jié)效應(yīng)（UNIVERSAL JOINT
EFFECT）。
為保證旋翼轉(zhuǎn)速不變，前進(jìn)槳葉（槳葉運動方向與氣流流動方向相反）必須加
速，后退槳葉（槳葉運動方向與氣流流動方向相同）必須減速。
科利奧里斯效應(yīng)和胡克效應(yīng)在過渡飛行階段是同時存在的，實際上在飛行中兩
種效應(yīng)互相作用互相抵消，槳葉在垂直關(guān)節(jié)上的水平擺動量很小，只有當(dāng)飛機(jī)振動
較大時反應(yīng)量才較大。
1.3.3 功率變化
本節(jié)著重闡述飛行速度增大時為保持平飛功率的變化情況。
圖1-15 給出了飛行速度與功率的曲線圖，圖中上部的直線代表最大可用功率，
當(dāng)扭矩Tq、旋翼轉(zhuǎn)速Nr、高度不變時，可用功率是恒定的，因此圖中的直線位置也
　
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