山東鄒城 針大眾問:
這是我在2013年天津直博會直播上拍的照片,這是武直10上的一個部件,請問這是什么?
答:這是有別于固定翼飛機的一種“直升機專屬傳感器”——風速風向傳感器(Airspeed and Direction Sensor,縮寫為AADS),向外探出的細桿是為盡量避免機身亂流對AADS的影響。固定翼飛機飛行的速度方向和機體縱軸的夾角較?。ㄑ坨R蛇機動等非常規(guī)動作除外)。固定在飛機上并與縱軸平行的空速管能夠很好地測量空速。而直升機的飛行速度與機體縱軸的夾角變化范圍很大(垂直升降時為±90°),傳感器不僅要測出風速大小,還要測得空速與機體縱軸的夾角。AADS與其他傳感器共同構(gòu)成了大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng),為飛控系統(tǒng)提供全向空速、空氣密度比、大氣靜壓靜溫等信息,減輕飛行員的負擔,使得直升機能夠快速響應操作,完成復雜機動動作。另外,武裝直升機的火控系統(tǒng)也會利用這些信息來裝訂航炮、火箭彈等武器的初始數(shù)據(jù),提高其射擊效率。
Nzyjet問:
我想了解一下自轉(zhuǎn)旋翼機的旋翼被前方氣流吹動的原理,還有其翼型是飛機的翼型還是直升機的翼型?還有自轉(zhuǎn)旋翼機如何操控?希望能提供解答或者提供些權(quán)威文章以供學習。謝謝!
答:自轉(zhuǎn)旋翼機是上世紀20年代開始出現(xiàn)的一種有意思的飛行器,由西班牙人希爾瓦發(fā)明。當它向前運動時,遠前方來流沖擊葉片的動壓推動葉片繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。在同一片槳葉上,各處角速度是相同的,而線速度則是越靠近槳尖越大。來流速度、誘導速度和揮舞速度的不同使槳葉上的不同位置產(chǎn)生了不同的升力和阻力。在槳葉中部區(qū)域上,升力與阻力產(chǎn)生的合力指向轉(zhuǎn)軸前方,產(chǎn)生拉動槳葉旋轉(zhuǎn)的力矩。在槳尖部分,升力與阻力的合力指向轉(zhuǎn)軸后方,產(chǎn)生阻礙槳葉旋轉(zhuǎn)的力矩。合理控制旋翼,使兩種力矩實現(xiàn)平衡,就能產(chǎn)生較為穩(wěn)定的升力,進入定常飛行狀態(tài)了。
旋翼機比直升機出現(xiàn)得早,直升機上包括揮舞鉸在內(nèi)的很多技術(shù)都是從自轉(zhuǎn)旋翼機那里繼承來的,因此旋翼機在選取翼型的時候還不會涉及到直升機,往往是沿用固定翼飛機的翼型。實際上,專門的直升機翼型出現(xiàn)得很晚。自上世紀30年代到1965年左右,直升機旋翼多采用曾經(jīng)為固定翼飛機設(shè)計的NACA0012翼型。直到上世紀70年代開始,直升機的飛行速度大幅增加以后,出現(xiàn)了槳尖馬赫數(shù)趨近于1的情況,為了突破直升機前飛速度和升力限制的飛行包線,人們才開始研發(fā)專門的直升機翼型(如波音公司推出的VR系列翼型、法國ONERA推出的OA系列翼型等)。
自轉(zhuǎn)旋翼機的飛行速度慢,還不會遇到高速直升機的槳尖速度問題。選用類似NACA0012這種無彎度的對稱翼型能夠使其在速度和升力方面獲得良好的折衷,并且也會大幅降低加工制造的難度。
自轉(zhuǎn)旋翼機的升力通過主旋翼槳葉的穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn),其前飛速度是由主旋翼之外的螺旋槳提供的,可以通過改變發(fā)動機油門大小來控制前飛動力。俯仰和偏航等動作則通過控制尾翼上的空氣動力操縱面來實現(xiàn)。自旋翼機在起飛滑跑階段,要增大槳盤迎角使得槳葉加速旋轉(zhuǎn)以獲得足夠的升力。當旋翼機起飛后獲得了一定速度之后,可以適當減小槳盤迎角來穩(wěn)定槳葉轉(zhuǎn)速。
深圳 網(wǎng)友問:
前段時間廣東雷雨天氣密集,我在網(wǎng)上看到飛機被雷電擊中的照片。請問,雷雨天氣坐飛機有危險嗎?飛機如何防雷擊?
答:客機機身大部分是由鋁制成的,可以防范3 000萬伏的閃電。由于機身采用導體材料,當雷擊發(fā)生時,電流會沿著光滑的外表面?zhèn)鲗?,不會造成有害的“電壓差”,電流最后由機翼伸出的“放電刷”放電,也不會穿透機身對旅客造成傷害。這也是為什么有些旅客看到飛機被閃電擊中,卻安然無恙的原因。
飛機設(shè)計時采取了以下措施以確保飛機在雷擊后的安全: 所有關(guān)鍵性的蓋板在雷擊后不會熔化;在復合材料結(jié)構(gòu)中加入避雷條;飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計成良好的導通性(低電阻值),可以避免雷擊時產(chǎn)生過熱;對于最為關(guān)鍵的設(shè)備還有高等級的電磁干擾防護,如飛機電子儀器的電線包括電源通訊及控制線都加裝有接地金屬網(wǎng)保護,感應雷出現(xiàn)時,感應電場就會經(jīng)金屬網(wǎng)通到飛機的地線,防止各電線出現(xiàn)過壓現(xiàn)象,避免儀器損壞;飛機還安裝密封性極佳、防止火花引爆的結(jié)構(gòu)油箱。endprint