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几吨重的直升机能飞天,它的旋翼靠的是什么,就不怕被转断吗?

202 人阅读 | 时间:2019年03月11日 23:56

直升机从地面上起飞时,有些人会发现,在发动机没有启动,旋翼没有转动时,旋翼是下垂的状态,有时都能看到两个地勤扛着一片旋翼走。但是在转动起来之后,旋翼被拉直,就能轻松的带着直升机和重重的货物飞起来,这是为什么呢?答案就在这,没有转动时,旋翼下垂,而转动起来后,旋翼就被拉直了。

直升机

现代的直升机旋翼,用的都是复合材料,和以前的金属材料相比,质量会下降很多,甚至都能降到两三个人就能轻松抬走的地步。而且复合材料的旋翼有各项翼型,在垂直于轴线的方向上会很软,受到这些力时会发生很大弯曲,甚至会被直接折断。

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所以直升机在静止时不能把旋翼吊起来,而在高速转动起来之后,旋翼除了受到空气升力,还会受到旋转带来的离心力,这正是旋翼能支撑起飞机的关键。受到升力作用后旋翼会微微上翘,偏离旋转轴面,连带升力也离开垂直方向。而离心力方向一直沿着轴面,加上桨毂的拉力,这些力会遵守高中学过的力的合成规则,产生一个垂直向上的合力,这个合力才是带动飞机的关键。

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这个现象就和我们生活中的用绳子系着物体转动一样,当转速足够时,就算没有直接的向上的里,物体也会在合力作用下沿着螺旋线上升。在直升机上,正是离心力和其他力的合成作用让旋翼承受了飞机的重力而不会被从中间折断。

这也正是复合材料非常适合制造旋翼的原因。复合材料里使用纤维增强,而它能承受的顺着纤维方向的力最大,其他方向的力却不行。用它制成的复合材料也继承了这一点,顺着纤维方向非常耐拉,但垂直于纤维方向就很软。而直升机旋翼正是需要耐拉,用它制造再好不过了。飞行汽车


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