直升机的控制方式(转帖)

viclor

直升机的控制方式
    1.贝尔方式

    贝尔方式大多使用在真实的直升机，其特性是动作控制较直接，小动作较灵敏但无法从事大动作飞行，也就是小舵灵敏，大舵迟钝。特徵是没有稳定翼片，只有一对配重，有的更连平衡配重都没有，以旋翼头的减震橡皮轴承取代，像实机的飞狼 ( 贝尔 222 ) 就是。

    2.希拉方式

    希拉方式和贝尔方式的特性相反，大舵灵敏适合大动作飞行，应用在R/C直升机，只是现在很少有单纯的希拉控制方式的 R/C 直升机， 希拉控制方式的 R/C 直升机特徵是有一对平衡翼片。平衡翼主要是作为伺服机和主旋翼间的一个中介，以伺服机拉动平衡翼，再以平衡翼拉动主旋翼，达到四两拨千斤之效。

    3.贝尔.希拉混合式

    撷取贝尔式和希拉式的优点混合而成，只有 R/C 直升机采用，其控制流程如下：
    当打降舵时，整个旋翼控制分为下面两道流程同时进行

    贝尔效应流程
    打降舵 >> 十字盘前倾 >> 剪型臂衰减舵量 >> 主旋翼攻角差在 3 点和 9 点钟方向达最大值 >> 主旋翼最大升力差反应力出现在 6 点和 12 点钟方向 ( 陀螺效应，延後90度 ) >>主旋翼回转面向前倾 >> 前进力。

    希拉效应流程
    打降舵 >> 十字盘前倾 >> 平衡翼攻角差在 3 点和 9 点钟方向达最大值 >> 平衡翼最大升力差反应力出现在 6 点和 12 点钟方向 ( 陀螺效应，延後 90 度 ) >> 平衡翼回转面向前倾 >> 拉动主旋翼攻角差在 3 点和 9 点钟方向达最大值 >> 主旋翼最大升力差反应力出现在 6 点和 12 点钟方向 ( 陀螺效应，延後 90 度 ) >> 主旋翼回转面向前倾 >> 前进力。

    由上面流程可知，贝尔效应流程少了一道陀螺效应，控制较直接快速，而且是透过剪型臂衰减动作量 ( 小舵 ) 以伺服机直接拉动主旋翼攻角，因为是直接拉动主旋翼，所以小舵灵敏，在停悬时的小动作修正，有直接快速的效果，但因拉动主旋翼的攻角很小，所以无法从事侧滚等大动作量的飞行。而希拉效应刚好相反，反应慢半拍，但因为是以伺服机拉动平衡翼再以平衡翼去拉动主旋翼攻角，所以动作量很大，这有点像汽车的方向盘，有动力辅助的，省力转得快，但细微的路面感较差，没动力辅助的，开起来路面感十足，但转大方向，像路边停车，得费九牛二虎之力。

    平衡翼对希拉效应灵敏度影响很大，在旋转的过程中，平衡翼因周期性的攻角变化而作周期性的上下细微摆动，平衡翼上下摆动幅度越大，主旋翼攻角差也就越大，攻角差越大，升力差也就越大，机体的动作量也越大，而能改变平衡翼上下摆动幅度的就是平衡翼攻角、重量、面积、平衡杆长度，平衡翼片中心轴位置、转速 ... 等，其中最方便直接的就是换平衡翼片，换个大面积、轻量的平衡翼片，重量越轻，陀螺效应越小，越容易上下摆动，拉动的主旋翼角度越大，升力差也就越大，翻滚动作也就越快速。

[ 本帖最后由 viclor 于 2006-4-14 18:19 编辑 ]

cljtm

不错啊！又学习了一课！帮顶！！

viclor

自己顶
奇怪了,难道大家都了解这些知识吗?
我是看了很久也没见到,都在讨论什么机子好,基本知识怎么没人感兴趣了

whong028

长知识,这种好贴要顶..........

小鸭号

写的很精辟！简短！透彻！

viclor

翼端速度与离心力

    直升机靠著主旋翼高速回转时所产生的离心力来悬住机体。离心力是水平方向的力而机体重力是垂直方向的力，实际飞行时两者几乎呈 90 度，所以直升机飞行时其主旋翼所产生的速度和离心力是非常大的。
    在这里有一个公式可算出翼端速度和离心力:
    翼端速度：
    V = 2 * 圆周率 * R * 60 * RPM
    V = 旋翼翼端速度(公尺/小时)
    圆周率 = 3.14(大约值)
    R = 旋翼头中心到翼端距离(公尺)
    RPM = 旋翼每分钟转速
    以30级来算
    停悬 1500 RPM 翼端速度= 2 * 3.14 * 0.625 * 60 * 1500 = 353km/h
    上空 1800 RPM 翼端速度= 2 * 3.14 * 0.625 * 60 * 1800 = 424km/h
    速度够吓人吧 !
    离心力：
    F = W * R * ( 2 * 圆周率 * RPM / 60 )* ( 2 * 圆周率 * RPM / 60 ) / G
    F = 离心力,也就是单边旋翼头承受的拉力 (公斤)
    W = 旋翼重量 (公斤)
    R = 旋翼头中心到旋翼重心距离 (公尺)
    G = 重力加速度 ( 9.8 公尺/ 秒 平方)
    以30及来算
    停悬1500 RPM 离心力=0.1 * 0.355 *(2*3.14*1500/60)的平方/9.8 = 89 公斤
    上空1800 RPM 离心力=0.1 * 0.355 *(2*3.14*1800/60)的平方/9.8 =129公斤
    可见旋翼头要承受多大的拉力
    以上只是30级的数据,60级的数据更大

wxb3871

好帖！顶起来！！