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李敬波的博客

宇宙物理学家 超光速之父

 
 
 

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逆风飞扬——旋翼机的升力原理  

2016-03-17 22:14:04|  分类: 飞行 |  标签: |举报 |字号 订阅

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                       逆风飞扬—旋翼机的升力原理

                                          作者 李敬波

    航空界广泛流传了一个80多年的幼稚谬论,就是不懂装懂,人云亦云,大肆杜撰旋翼机的升力原理。认为旋翼单纯是由阻力差驱动的,并认为旋翼机的螺旋桨和直升机的螺旋桨在空中的旋转方向相反。

    首先,阻力差驱动的旋翼机的螺旋桨的转速的最大线速度一般不会超过飞行速。若一个直径8米的旋翼机以30m/s的速度飞行时,旋翼机的旋转角速度约30/(8/2)=7.5弧度/秒,1/=6.28弧度/秒,仅7.5/6.281.2/秒。以不足2转的转速,怎能产生旋翼机足够的升力呢?

    最可气的是:人们认为直升机的旋翼是主动的正旋,旋翼机的旋翼是被动的负旋。(翼型)直升机失去动力后,旋转换向后才能成为旋翼机。但不幸的是:由于高度不够,或停止转动后没能反转,导致坠机事故。

   我做了一个竹蜻蜓的实验,负旋根本无法上天。本座认为:旋翼机和直升机一样,同样是正旋。

   首先,纠正一个传统错误:对于旋转的机翼,迎风角不再是翼面与水平线(风吹来的方向)之间的夹角。迎风角是以翼面为参照物,与风向之间的夹角。

    比如:旋翼机突然失去动力,往下掉。此时,旋翼由于惯性,还在高速旋转,而风(以地面做参照系)则是垂直向上的。此时的迎风角不是不是100度左右(失速状态),以翼面做参照物,其感知的风速是负翼速与(地)风速的矢量和。由于翼速远远大于(地)风速,因此,(翼)风速是从稍微倾斜的下方吹来的。迎风角不大于16度(非失速范围内),旋翼机就能平稳降落,安全着陆。

    下面,我们来看旋翼机逆风飞扬的原理,如图所示:

逆风飞扬——旋翼机的升力原理 - 会当凌绝顶123 - 李敬波的博客

 

    风吹过机翼,产生升力和阻力,因旋翼机的旋翼轴是倾斜的,升力就会产生一个倾斜的升力(依靠旋翼机的螺旋桨的推力来平衡)和一个加速旋翼旋转的加速力,这就是逆风飞扬。旋翼旋转后,合成风速大大提高,迎风角却变小了。

    其实,旋翼的每一个角度的迎风角、风速和升力都不相同,我们都可以通过简单的计算来解决。

    关于几乎逆风的加速力,很多人想不明白:风不是产生阻力吗?怎能产生加速力呢?

    确确实实,阻力是不会产生加速力的。旋翼是什么?根据流体力学原理,风可产生大于10倍阻力的升力,加速力是升力的一个分力,一个使机翼斜向上飞扬的力。

    翼型直升机(非螺旋桨型)正常飞行时,轴是前倾的。因此,失去动力后,只能机毁人亡。要想变为旋翼机平稳降落,除非在失去动力的瞬间将翼轴后倾,但现在的直升机都没有设计这一安保功能,其原因就是不懂旋翼机的升力原理。

逆风飞扬——旋翼机的升力原理 - 会当凌绝顶123 - 李敬波的博客

 

原稿的链接地址

http://tieba.baidu.com/p/2484696632?pid=36072774985&cid=#36072774985

发表时间为:2013.7.26

现在本人从事装卸工作,看书、写字的时间更少了,无暇整理被百度遗失博客,故从简。

                                                                                       宇宙物理学家  超光速之父   李敬波

                                                                                                                                          2016.3.15

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