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塞斯納龐巴迪

旋翼機


旋翼機

中文名稱:旋翼機

英文名稱:autogyro

定義:一種利用前飛時的相對氣流吹動旋翼自轉以產生升力的旋翼航空器。它的前進力由發動機帶動螺旋槳直接提供。旋翼機必須滑跑加速才能起飛。

  20世紀飛機升降時常因故障而失速,導致多人喪生。西班牙工程師謝巴于是發明了自轉旋翼機試圖解決這一問題。旋翼靠飛機運動時激起氣流轉動,產生升力,使飛機失速時不會下墜,當時,他的這個發明被新聞界稱之為“風車飛機”,1925年,謝巴在漢普郡芳白露皇家空軍基地首次正式試飛。三年后,1928年,謝巴親自駕駛旋翼機用37分鐘的時間成功橫越英倫海峽。此后,英美一些公司開始制造旋翼機,用于搜索和測量。1936年12月,謝巴搭乘的民航機在倫敦的克羅依登機場起飛時失速墜毀,他在這次空難中喪生。旋翼機雖然和直升機一樣,都是依靠旋翼產生升力,但它不是直升機。旋翼機與直升機的最大區別是,旋翼機的旋翼不與發動機傳動系統相連,發動機不是以驅動旋翼為飛機提供升力,而是在旋翼機飛行的過程中,由氣流吹動旋翼旋轉產生升力。

  旋翼機實際上是一種介于直升機和飛機之間的飛行器,它除去旋翼外,還帶有一副垂直放置的螺旋槳以提供前進的動力,一般也裝有較小的機翼在飛行中提供部分升力。旋翼機與直升機的最大區別是,旋翼機的旋翼不與發動機傳動系統相連,發動機不是以驅動旋翼為飛機提供升力,而是在旋翼機飛行的過程中,由前方氣流吹動旋翼旋轉產生升力,象一只風車,旋翼系統僅在起動時由自身動力驅動,稱之為預旋(prerotate),起飛之后靠空氣作用力驅動;而直升機的旋翼與發動機傳動系統相連,既能產生升力,又能提供飛行的動力,象一臺電風扇。由于旋翼為自轉式,傳遞到機身上的扭矩很小,因此旋翼機無需單旋翼直升機那樣的尾槳,但是一般裝有尾翼,以控制飛行。  在飛行中,旋翼機同直升機最明顯的分別為直升機的旋翼面向前傾斜,而旋翼機的旋翼則是向后傾斜的。

  需要說明的是,有的旋翼機在起飛時,旋翼也可通過“離合器”同發動機連系,靠發動機帶動旋轉而產生舉力。這樣可以縮短起飛滑跑距離,幾乎以陡直地向上爬升,但還不能垂直上升,也不能在空中不動(即“懸停”)。等升空后再松開離合器隨旋翼在空中自由旋轉。

  旋翼機飛行時,升力主要由旋翼產生,固定機翼僅提供部分升力。有的旋翼機甚至沒有固定機翼,全部升力都靠旋翼產生。

  由于旋翼機的旋翼旋轉的動力是由飛機前進而獲得。萬一發動機在空中停車螺旋槳不轉了,此時旋翼機因為具有慣性繼續維持前飛的狀態,并由于重力和空氣阻力逐漸減低速度和高度,就在這高度下降的同時,也就有了自下而上的相對氣流,旋翼就能可自轉提供升力。這樣,旋冀機便可憑飛行員的操縱安全地滑翔降路。即使在飛行員不能操縱,旋翼機失去控制的特殊情況下,也會像降落傘一樣的降落,雖然也是粗暴著陸,但不會出現類似秤陀落地的情況。

  直升機也是具備自轉下沿安全著陸能力的。但它的旋冀需要從有動力狀態過渡到自轉狀態,這個過渡要損失一定高度。如果飛行高度不夠,那么直升機就可能來不及過渡而觸地。旋翼機本身就是在自轉狀態下飛行的,不需要進行過渡,所以也就沒行這種為安全轉換所需的高度約束。

  由于旋翼機的旋翼是沒有動力的,因此它沒有由于動力驅動旋翼系統帶來的較大的振動和噪音,也就不會因這種振動和噪音而使旋翼、機體等的使用落命縮短或增加乘員的疲勞。旋翼機動力驅動螺旋槳所造成的影響,顯然小得多。

  另外,旋翼機還有-個很可貴的特點,就是它的著陸滑跑距離大大地短于起飛沿跑距離,甚至操縱得好可以不滑跑就地著陸,只要-塊比旋翼直徑大一些的地方就可降落,即使不怎么平也不要緊,甚至可在旅游船頂篷或甲板上降落。 美國的旋翼機飛行訓練手冊說:“旋翼機的穩定性在所有航空器中最高”。它可自動調節,使機身具有良好的俯仰穩定性、滾轉穩定性和速度穩定性。旋轉起來的旋轉槳盤恰似個大慣性輪,且旋翼沒有周期變距等變化。又由于旋翼視的旋翼安裝角比直升機的要大些,所以具有較好的陀螺效應,穩定性較高。旋翼機的抗風能力較高,而且在起飛時,它還喜歡有風。對常規的旋翼機來說,風有利于旋翼的起動和加速旋轉,可以縮短滑跑的躍離,當達到足夠大的風速時,一般的旋翼機也可以垂直起飛。

  旋翼機與直升機它們頭頂都有一副大直徑的旋翼,在飛行中依靠旋翼的旋轉產生升力。但是除去這些表面上的一致性,旋翼機和直升機卻是兩種完全不同的飛機。

  旋翼機與直升機的最大區別是,旋翼機的旋翼不與發動機傳動系統相連,發動機不是以驅動旋翼為飛機提供升力,而是在旋翼機飛行的過程中,由前方氣流吹動旋翼旋轉產生升力,象一只風車;而直升機的旋翼與發動機傳動系統相連,既能產生升力,又能提供飛行的動力,象一臺電風扇。

  在飛行中,旋翼機同直升機最明顯的分別為直升機的旋翼面向前傾斜,而旋翼機的旋翼則是向后傾斜的。

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