1、直升机飞行操控的基本原理图 1 直升机飞行操纵系统 - 概要图(a)(b)图 2 直升机操纵原理示意图1.改变旋翼拉力的大小 2.改变旋翼拉力的方向 3.改变尾桨的拉力飞行操纵系统包括周期变距操纵系统、总距操纵系统和航向操纵系统。如图 2 所示,周期变距操纵系统控制直升机的姿态(横滚和俯仰) ,总距操纵系统控制直升机的高度,航向操纵系统控制直升机的航向。一、周期变距操纵系统周期操纵系统用于操纵旋翼桨叶的桨距周期改变。当桨距周期改变时,引起桨叶拉力周期改变,而桨叶拉力的周期改变,又引起桨叶周期挥舞,最终使旋翼锥体相对于机身向着驾驶杆运动的方向倾斜,从而实现直升机的纵向(包括俯仰)及横向(包括横滚
2、)运动。纵向和横向操纵虽然都通过驾驶杆进行操纵,但二者是各自独立的。周期变距操纵系统(见图 3)包括右侧和左侧周期变距操纵杆(1 )和(3) 、可调摩擦装置(2 ) 、橡胶波纹套(4) 、俯仰止动件(5) 、横滚连杆(7) 、俯仰连杆(8) 、横滚止动件及中立位置定位孔(9) 、横滚拉杆( 10) 、横滚协调拉杆(11 ) 、俯仰扭矩管轴组件(12) 、总距拉杆(13) 、与复合摇臂相连接的拉杆(14) 、伺服机构(15) 、伺服机构(横滚+总距)(16 ) 、伺服机构(俯仰+总距) (17)和可调拉杆(18)等组件。1.右侧周期变距操纵杆 3.左侧周期变距操纵杆 2.可调摩擦装置 4.橡胶波
3、纹套 5.俯仰止动件 6.复合摇臂 7.横滚连杆 8.俯仰连杆 9.横滚止动件及中立位置定位孔 10.横滚拉杆 11.横滚协调拉杆 12.俯仰扭矩管轴组件 13.总距拉杆 14.与复合摇臂相连接的拉杆 15.伺服机构 16.伺服机构(横滚+总距) 17.伺服机构(俯仰+总距) 18.可调拉杆图 3 直升机周期变距操纵系统(一)纵向操纵情况当前推驾驶杆时,通过俯仰扭矩管轴组件(9)及俯仰连杆( 8) ,使复合摇臂(6)上的纵向摇臂逆时针转动,通过其后的拉杆、摇臂,使左前侧纵向伺服机构下移,自动倾斜器固定盘向左前方倾斜,旋翼桨盘前倾,进而使直升机向前运动。后拉驾驶杆,情况相反。(二)横向操纵情况当
4、右压驾驶杆时,驾驶杆向右偏转,带动左横滚连杆(7)向前运动,同时右横滚连杆(7 )向后运动。通过复合摇臂(6 )及其后的拉杆、摇臂,使左后侧横向伺服机构上移,右侧伺服机构下移,自动倾斜器固定盘向右前方倾斜,旋翼桨盘右倾,进而使直升机向右运动。左压驾驶杆情况相反。二、总距操纵系统总距操纵系统用于操纵旋翼的总桨距,使各片桨叶的桨距同时增大或减小,从而改变旋翼拉力的大小。旋翼总桨距改变时,其需用功率也随之改变。因此,还必需相应地改变发动机的油门,使发动机输出功率与旋翼的需用功率相匹配。为了减轻驾驶员的负担,通常将发动机的油门操纵与总桨距操纵交联。这样,当驾驶员操纵总桨距时,发动机的油门开度(供油量)
5、也相应改变。所以,总桨距操纵又称为桨距油门操纵,它是由一根桨距油门杆来进行操纵的。旋翼的总桨距以及周期变距操纵都是通过自动倾斜器实现的。总距操纵系统包括旋翼手柄(1) 、可调摩擦装置(2 ) 、总距扭矩管( 3) 、总距拉杆(4 ) 、复合摇臂(5) 、总距杆配平弹簧(6) 、总距止动件及中心位置定位孔(7) 、左侧和右侧总距杆(8)和(9) 、复合摇臂上的预调器操纵摇臂( 10) 、横滚连杆(11) 、俯仰拉杆(12 ) 、与复合摇臂相连接的拉杆(13) 、伺服机构(14 ) 、伺服机构(横滚+总距) (15 ) 、伺服机构(俯仰+ 总距) (16 )和可调拉杆(17)等组件。1.旋翼手柄
6、2.可调摩擦装置 3.总距扭矩管 4.总距拉杆 5.复合摇臂 6.总距杆配平弹簧 7.总距止动件及中心位置定位孔 8.左侧总距杆 9.右侧总距杆 10.复合摇臂上的预调器操纵摇臂 11.横滚连杆 12.俯仰拉杆 13.与复合摇臂相连接的拉杆 14.伺服机构 15.伺服机构(横滚+总距 16.伺服机构(俯仰+总距) 17.可调拉杆图 4 直升机总距操纵系统当上提总距杆时,总距拉杆(4)向前运动,带动复合摇臂及其上的三个周期变距操纵摇臂顺时针旋转,经后面三个拉杆(13) 、摇臂传动使伺服机构作动筒壳体都向上移动同一位移,自动倾斜器也上移同一位移,三片桨叶安装角同时增大某一值,进而使直升机的升力增加
7、。下放总距杆时正好相反。三、航向操纵系统航向操纵系统用于操纵尾桨叶的桨距,改变尾桨推力(或拉力)大小,以实现航向操纵。航向操纵系统由脚蹬组件和操纵线系两大部分组成。航向操纵系统(见图 8-7 和 8-8)包括右侧脚蹬组件(1) 、尾梁中的连接装置(2) 、航向柔性操纵钢索(3) 、止动件( 4) 、左侧脚蹬组件(5)和扭力管(6)等组件。1.右侧脚蹬组件 2.尾梁中的连接装置 3.航向柔性操纵索 4.止动件 5.左侧脚蹬组件6.扭力管图 5 直升机航向操纵系统图 6 脚蹬组件分解驾驶员蹬脚蹬,经操纵线系,保持或改变尾桨叶的桨距,以改变尾桨推力的大小,保持或改变直升机的方向。当向前蹬右脚蹬时,尾
8、桨叶桨距增加,进而增加尾桨推力,直升机向右转;而向前蹬左脚蹬时,效果正好相反。四、飞行操纵系统简要说明图5 操纵杆操作简要示意图图6总桨距操作简要示意图尾桨操纵的工作原理:当向前蹬右脚蹬时,尾桨桨距增加,当向前蹬左脚蹬时其效果相反。旋翼操纵系统的工作原理:周期变距操纵杆和总桨距操纵杆的作用如图7所示。1) 横向周期变距操纵杆的作用:当向左压周期变距操纵杆时,左右横向线系作反向的等距运动,使自动倾斜器绕Y轴(该Y轴通过纵向伺服机构安装点)向右倾斜。2) 纵向周期变距操纵杆的作用:当向前推周期变距操纵杆时,纵向线系使自动倾斜器绕X轴(该轴通过两个横向伺报机构的安装点)向前倾斜。3) 总桨距操纵杆的作用:当上提总桨距操纵杆时,总桨距值增大,纵向和横向线系自复合摇臂处起,在相同方向作等量的位移,使得自动倾斜器平行于初始位置向上平移。图8 复合摇臂运动示意图