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机械工作原理分享案例,机械工作原理分享案例范文

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于机械工作原理分享案例的问题,于是小编就整理了1个相关介绍机械工作原理分享案例的解答,让我们一起看看吧。

  1. 直升机是如何获得向前的动力的?

直升机是如何获得向前的动力的?

直升机基本飞行原理其实和飞机一样,都是通过伯努利原理实现的,我们仔细看一看直升机的桨叶,就会发现和飞机机翼剖面形状一样,上面是弧形的,下面是平直的,桨叶高速旋转之后,上表面气流流场小,小表面流场大,就使得下表面压力大于上表面,从而产生一个向上的升力控制桨叶的转动速度,使升力等于直升机的重力,就处于悬停状态,反之就会上升或者下降。

那么,直升机前飞又是什么样的呢?跟飞机就有所不同的,飞机是靠发动机喷出高速气流产生的反冲力前进的,而直升机的前进还得依靠桨叶产生的力。诀窍就在于倾斜,我们不妨看看直升机前飞时照片,就会发现它是倾斜的。直升机桨毂和桨叶之间是可以活动的,直升机桨叶向前侧偏,和水平面之间呈现一定的角度,称为攻角。根据简单的力学分析,如图所示,我们得知,桨叶旋转是产生的升力不再是垂直于水平面,我们可以把这个力在水平和竖直两个方向进行分解,竖直方面升力如果等于重力,就只剩下一个水平向前的力,这就是直升机前飞的动力。如果攻角大于某一固定值,竖直方面升力如果大于重力,直升机就会向前爬升,反之就会向前下降。如果我们将桨叶方向偏转,直升机就会在水平方向产生一个向后的力,就会向后飞行。当然,这只是最简单的分析,实际上还牵涉到平衡力距的问题,这个过程是非常复杂的。

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(图片来源网络,侵删)

直升机的螺旋桨并不是只有一根柱子作为支撑的,而是旁边还有3根或者4、5根小柱子在螺旋桨的最上面那附近的。

他们起的作用就是依靠飞行员的电传控制,联合螺旋桨的大柱子,使得直升机能稳定地按照飞行员的要求进行螺旋桨的前倾、后仰等动作的。

如果这点明白了的话,下面就很容易明白了。

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因为螺旋桨旋转的时候产生了一股推力,当螺旋桨稍微前倾的时候,推力也就不是竖直向下,而是向斜后下方了。由于直升机在运动中只有这一个力在作用,所以为了保持平衡,直升机就要稍微前倾一点。

然后因为直升机的前倾,而螺旋桨和直升机的前倾角度相对固定,所以直升机就会一直前倾,直到达到飞行中的平衡位置为止。

基本形态的直升机(一个主旋翼加尾旋翼)表面上看有几个基本动作,向前进(前倾),向后退(后倾),侧飞(侧倾),原地旋转。其中前三个动作主要由主旋翼完成,原地旋转由尾旋翼配合完成。主要描述前三个动作。为什么主旋翼可以完成那么复杂的动作呢,我们做个***设,***设转速不变旋翼面积固定的情况下,产生升力大小是由旋翼的切割空气的仰角决定的,角度越大升力越大。附主旋翼中轴结构图一张。

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主旋翼并非像风扇叶一样固定一体的,而是每个旋翼单独可调节角度的,主旋翼中轴有一套非常复杂的机械控制系统,可以在旋转的情况下调节主旋翼的切割角度,还可以控制主旋翼转动到某一方向时的切割角度。例如现在要前进(前倾),那就是机尾的升力要大于机头的升力,从而让机身产生一定倾角产生升力及向前的推力,这时候旋翼的状态就是,旋转到机头的旋翼角度是10°(***设角度),旋转到机尾时为30

°(***设角度)

,固定往复便可产生升力及推力。前进后退侧飞都是依据这个原理进行动作。

直升机是一种独特的飞行器,此前直升机一直被归类在“飞机”之外,直升机和飞机属于两种截然不同的飞行器,此外还有另一种飞行器叫做旋翼机,这三种飞行器的飞行原理各不相同,因此被归为了三类。

要明白直升机怎么向前飞,首先需要知道直升机怎么飞,而要知道直升机怎么飞,可以先从简单的固定翼飞机怎么飞来入手。首先固定翼飞机***用流体力学原理,流体在一个管道中流动时,流速大的地方压力小,流速小的地方压力大。因此,机翼的上部凸出,这是一个细流管的构造,空气在机翼上部的流速快,从而压力减小,而机翼的下部平坦,空气的流速相对上部小,从而压力大,飞机在向前移动时,机翼上下的压力差随着飞机移动的速度而变大,当飞机的移动速度带来的机翼上下压力差大于飞机的自重时,飞机就腾空而起了。

而直升机的机翼为几片桨叶,将固定翼变成了绕轴快速转动的旋翼,同样根据流体力学原理,旋翼旋转的速度越快,上下压力差就越大,最终当旋转速度超过一定值后,旋翼上下的压力差大于了飞机的自重,飞机就获得一个向上的力,以旋翼上方所指的方向来移动。

因此,直升机如何向前就更简单了,当旋翼在一系列作动机构调整下,向前倾斜,让旋翼的上方朝斜前上方向,直升机就会朝着斜上方移动,而朝着斜上方的时候,地球的引力仍然是竖直的,所以一部分向上的力被抵消,直升机就向前飞行了。

到此,以上就是小编对于机械工作原理分享案例的问题就介绍到这了,希望介绍关于机械工作原理分享案例的1点解答对大家有用。

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