飞机螺旋桨为什么要偏置(小鸟必读!)

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/06 06:57:49
我们知道,当飞机存在奇数个螺旋桨时,其中一个特定的螺旋桨一般要偏置4—7°,这是为什么呢?下面我们就以单螺旋桨飞机为例来对这一问题进行简要分析。
     为便于分析,我们将以飞机的重心为原点定义一个空间坐标系,即从机头贯穿机尾方向的轴线为纵轴,迎对机头,从左翼至右翼方向的轴线为横轴,而同时垂直于纵轴和横轴的轴线称之为立轴。
     当螺旋桨高速旋转时,它将对飞机产生进动、章动和扭转效应。进动效应主要是产生偏航力矩,而章动产生上仰力矩,但它们一般都不至于对飞行产生过大的威胁,真正需要修正的是螺旋桨旋转时对机体产生的反转力矩,这如同于直升机需要用尾桨来抵消旋翼产生的反转力矩。
     为了抵消螺旋桨产生的反转力矩,我们可将尾翼沿螺旋桨旋向偏置一个适当的角度,当飞机受到螺旋桨的拉力前行时,向后的气流会在偏置的尾翼上产生一个随飞行速度变化而大小不等的作用力F(飞机速度是随螺旋桨转速而变化的,其产生的反转力矩随之变化),它近似为一个均布力,由此产生阻止飞机滚转的力矩M,其大小为:
    M=F×L
    L—垂直尾翼顶端到根部距离的一半
    由于垂尾的偏置将导致飞机明显的偏航,我们又把螺旋桨偏置一个适当的角度,这样螺旋桨拉力的分力就可以抵消垂尾偏置后产生的偏航效应,使飞机沿着正常的航向飞行。当进动效应和章动效应比较明显时,我们也可以采取对尾翼(垂尾和水平尾翼)和螺旋桨的适当偏置来保持飞机的正常航向。我们知道,当飞机存在奇数个螺旋桨时,其中一个特定的螺旋桨一般要偏置4—7°,这是为什么呢?下面我们就以单螺旋桨飞机为例来对这一问题进行简要分析。
     为便于分析,我们将以飞机的重心为原点定义一个空间坐标系,即从机头贯穿机尾方向的轴线为纵轴,迎对机头,从左翼至右翼方向的轴线为横轴,而同时垂直于纵轴和横轴的轴线称之为立轴。
     当螺旋桨高速旋转时,它将对飞机产生进动、章动和扭转效应。进动效应主要是产生偏航力矩,而章动产生上仰力矩,但它们一般都不至于对飞行产生过大的威胁,真正需要修正的是螺旋桨旋转时对机体产生的反转力矩,这如同于直升机需要用尾桨来抵消旋翼产生的反转力矩。
     为了抵消螺旋桨产生的反转力矩,我们可将尾翼沿螺旋桨旋向偏置一个适当的角度,当飞机受到螺旋桨的拉力前行时,向后的气流会在偏置的尾翼上产生一个随飞行速度变化而大小不等的作用力F(飞机速度是随螺旋桨转速而变化的,其产生的反转力矩随之变化),它近似为一个均布力,由此产生阻止飞机滚转的力矩M,其大小为:
    M=F×L
    L—垂直尾翼顶端到根部距离的一半
    由于垂尾的偏置将导致飞机明显的偏航,我们又把螺旋桨偏置一个适当的角度,这样螺旋桨拉力的分力就可以抵消垂尾偏置后产生的偏航效应,使飞机沿着正常的航向飞行。当进动效应和章动效应比较明显时,我们也可以采取对尾翼(垂尾和水平尾翼)和螺旋桨的适当偏置来保持飞机的正常航向。