整個旋翼用一個水平的橫軸和動力軸連接起來使直升機前進的推進力究竟是怎樣產生的呢?最早的辦法是—翼的主軸向前傾斜。這個辦法不好,發動機軸不斜,旋翼軸傾斜,結果造成很嚴重的機械振動。後來是使每一個葉片可以繞它自己的軸線(葉片長度方向的軸線)扭轉,這種動作和螺旋槳變距一樣,以改變葉角,使它在不同的方位角上作周期的變由。要向前飛的話,駕駛員操縱周期變距機構,使每個葉片在轉後半圓時,葉角是逐漸增大的,到正後方時葉角最大。然後逐漸改小。在轉前半圈時,葉角是逐漸減小的,在正前方時葉角最小。現在,一個葉片在旋轉一周時葉角既然有了大小的變化,有效的衝角也必然隨之有大小,於是轉到正後方向的葉片升力最大,轉到正前方的葉片升力最小。采用揮拍鉸鏈的那種推進力。
旋翼向鎮斜產生推進力旋翼,這時每個葉片轉到正後方時必因舉力增大而增大整個葉片的上斜角;同理,轉到主俞方時,葉片的上斜角必減小,結果整個旋翼的尖梢盤麵必向前傾斜,整個旋翼的升力也就向前傾斜了。換句話說,這時旋翼就有了推動機身前進的力。采用第二種避免翻滾辦法的旋翼,也是通過操縱周期變距機構來改變葉片的葉角的,結果整個旋翼也向前傾斜,從而得到向前的推力。
旋翼的周期變距機構比螺旋槳的變距機構要複雜得多,因為不僅是賽求它能夠變大或變小,而且是要它使每一葉片在轉每一圈時,吐角都準確地在規定的方位上從小變大,又從大變小。這種機構一般地都不僅僅能使升力向前斜,使飛機能向前飛,而且也能使葉片轉到正前方時葉角最大,到正後方時葉角最小,這樣可以使機身向後退,也可以尚左或右操縱,使機身向左或右賦。
直升機的無動力下降
直升機不但能垂直上升、水平前進、後退,也能在空中停下。
無動力下降時旋翼所產生的力直升機降落時,可用動力下降,這時下降的速度可以任意的慢;也可以作無動力的下降。如此無動力下降,起初會加速下降,如能及時操縱,使旋翼繼續轉動,最後可以達到一個平衡的勻速下降,下降速度約在每秒7~8米之間,約相當於一個落體從3米高處落到接近地麵那一瞬間的速度。無動力下降一般在發動機損壞時才用。在旋翼和發動機之間有離合器,當發動機損壞後,駕駛員應立即鬆開離合器,同時把旋翼的葉角改變成負的,使旋翼得以繼續旋轉下去,這時機身在下降,風從下麵往上吹向旋翼,而旋翼依靠原有的旋轉慣性,仍有旋轉的相對風,兩種相對風合在一起,使旋翼的每個葉片上產生一個向上向前(對葉片前緣而言)的氣動力,這個力的一部分組成升力,另一部分則推動葉片自動旋轉。這時旋翼之所以會旋轉,其道理與風車一樣。旋翼能繼續自轉,就有升力,因此,就能平衡下降,直升機就不致像石塊似的掉到地上。
直升機的尾漿
根據直升機旋翼布局來劃分,直升機可分為多種不同型1式。兩副旋翼一上一下裝在同一根旋翼軸上的,稱為共軸雙I旋翼直升機;兩副旋翼一前二盾安裝在機身前後兩塔座上的,稱為縱列雙旋翼直升機;兩副旋翼一左一右安裝在機身兩支架上的,稱為橫列式雙旋翼直升機。這幾種直升機都沒有尾直槳,也不需要裝尾槳。
升平時,我們見得最多的直升機是,機身上部裝有一副巨機大旋翼,而在後部長長尾梁末端的斜強一側,裝有一副小小的尾槳,尾槳的旋轉平麵,與旋翼旋轉平麵垂直。這種直升機稱為單旋翼帶尾槳的直升機,也稱單旋翼直升機。
雙旋翼直升機都沒有尾槳,為什麼單旋翼直升機要裝尾槳呢?
為了說明這個問題,不妨打個比方。假如,你在湖上劃船,隻用一翼在船的一側向後劃水,劃著劃著,就會出現這樣一種現象:小船不前進,總在水上打轉兒。這是為什麼呢?原理是反作用力矩在起作用。牛頓第三定律說,當物體甲給物體乙一個作用力時,物體乙必然給物體甲一個反作用力,而且作用力和反作用力作用在同一直線上,大小相等、方向相反。劃船也是這樣,當你用槳劃水時,槳給水一個作用力,水反挪又給槳一相等的皮作用力,隻是方向相反。這就形成了一個反作用力矩,使小船在水上打轉兒。直升機的旋翼工作時也有同樣的現象。旋翼在空中飛速旋轉,拍打。