题目

您好.直升机螺旋桨的升力怎记算阿?例如.桨叶长100厘米.宽20厘米.桨叶角度20度每秒30转.那么每个叶片升...
您好.直升机螺旋桨的升力怎记算阿?例如.桨叶长100厘米.宽20厘米.桨叶角度20度每秒30转.那么每个叶片升力是多少公斤.怎么记算.最好列一公式.

提问时间：2021-03-13

答案

直升机与普通飞机区别及飞行简单原理：
不可否认,直升机和飞机有些共同点.比如,都是飞行在大气层中,都重于空气,都是利用空气动力的飞行器,但直升机有诸多独有特性.
（1）直升机飞行原理和结构与飞机不同飞机靠它的固定机翼产生升力,而直升机是靠它头上的桨叶（螺旋桨）旋转产生升力.
（2）直升机的结构和飞机不同,主要由旋翼、机身、发动机、起落装置和操纵机构等部分组成.根据螺旋桨个数,分为单旋翼式、双旋翼式和多旋翼式.
（3）单旋翼式直升机尾部还装有尾翼,其主要作用：抗扭,用以平衡单旋翼产生的反作用力矩和控制直升机的转弯.
（4）直升机最显眼的地方是头上窄长的大刀式的旋翼,一般由2～5片桨叶组成一副,由1～2台发动机带动,其主要作用：通过高速的旋转对大气施加向下的巨大的力,然后利用大气的反作用力（相当与直升飞机受到大气向上的力）使飞机能够平稳的悬在空中.
三、平衡分析（对单旋翼式）：
（1）直升飞机的大螺旋桨旋转产生升力平衡重力.
直升飞机的桨叶大概有2—3米长,一般有5叶组成.普通飞机是靠翅膀产生升力起飞的,而直升飞机是靠螺旋桨转动,拨动空气产生升力的.直升飞机起飞时,螺旋桨越转越快,产生的升力也越来越大,当升力比飞机的重量还大时,飞机就起飞了.在飞行中飞行员调节高度时,就只要通过改变大螺旋桨旋转的速度就可以了.
（2）直升飞机的横向稳定.
因为直升飞机如果只有大螺旋桨旋,那么根据动量守衡,机身就也会旋转,因此直升飞机就必须要一个能够阻止机身旋转的装置.而飞机尾部侧面的小型螺旋桨就是起到这个作用,飞机的左转、右转或保持稳定航向都是靠它来完成的.同时为了不使尾桨碰到旋翼,就必须把直升飞机的机身加长,所以,直升飞机有一个像蜻蜓式的长尾巴.
四、能量方式分析.
根据能量守恒定律可知：能量既不会消失,也不会无中生有,它只能从一种形式转化成为另一种形式.在低速流动的空气中,参与转换的能量只有压力能和动能.一定质量的空气具有一定的压力,能推动物体做功；压力越大,压力能也越大；流动的空气具有动能,流速越大,动能也越大.
而空气的流速只有来自于发动机所带的螺旋桨对空气的作用,当然从这里分析能量也是守衡的.
直升机螺旋桨升力计算公式
一般直升机的旋翼系统是由主旋翼.尾旋翼和稳定陀螺仪组成,如国产直－8,直－9.
也有共轴反旋直升机,主旋翼是上下两层反转螺旋桨,无尾翼,如俄罗斯的卡－28.
1.现在的直升机螺旋桨（叫旋翼）的桨叶是由碳纤维和玻璃钢纤维与复合材料制造而成.
有一定的弹性,不转时,桨叶略有下垂弯曲.当螺旋桨旋转时,由于离心力的原理,
桨叶会被拉直.打个比方,我们看杂技“水流星”吧,两只水碗栓在一根绳子两端,
放着不动时,绳子是支持不了水碗的,当旋转起来后,我们看到水碗和绳子象直线一样,
空中飞舞.
2.直升机的主螺旋桨是怎么支撑飞机的重量?这个问题就是直升机的飞行原理：
（以一般直升机为例）直升机能在空中进行各种姿态的飞行,都是由主旋翼（你讲的螺旋桨）
旋转产生的升力并操纵其大小和方向来实现的.升力大于重量时,就上升,反之,就下降.
平衡时,就悬停在空中.直升机的升力大小,不但决定于旋翼的转速,
而且决定于旋翼的安装角（又称桨叶角）.升力随着转速.桨叶角的增大而增大；
随着转速.桨叶角的减小而减小.直升机在飞行时,桨叶在转每一圈的过程中,
桨叶角都是不同的；而且,每片桨叶的桨叶角也是不同的.这才使直升机能够前.后仰,
左.右倾,完成各种姿态.直升机尾旋翼的转速和桨叶角的变化同主旋翼原理相同,
控制直升机的左转弯.右转弯和直飞.不管天空有风无风,直升机要稳定飞行,
不变航向,也要靠稳定陀螺仪控制尾旋翼来完成.总之,直升机旋翼系统非常复杂,
我只讲直升机空中姿态变化与旋翼的关系.
1,直接影响螺旋桨性能的主要参数有：
　　a.直径D——相接于螺旋桨叶尖的圆的直径.通常,直径越大,效率越高,　　　但直径往往受到吃水和输出转速等的限制；
　　b.桨叶数N;
　　c.转速n——每分钟螺旋桨的转数；
　　d.螺距P——螺旋桨旋转一周前进的距离,指理论螺距；
　　e.滑失率——螺旋桨旋转一周,船实际前进的距离与螺距之差值与螺距之比；
　　f.螺距比——螺距与直径的比（P/D）,一般在0.6~1.5之间；一般地说来,高速轻载船选取的值比较大,低速重载的船选取的值比较小；
　　g.盘面比——各桨叶在前进方向上的投影面积之和与直径为D的圆面积之比.通常,高转速的螺旋桨所取的比值小,低速、大推力的螺旋桨所取的比值大.例如,拖轮的螺旋桨盘面比大于1.2甚至更大的情况也不少见；

机翼升力计算公式
升力L=1/2 *空气密度*速度的平方*机翼面积*机翼升力系数 （N）
机翼升力系数曲线如下 注在小迎角时曲线斜率是常数.
在标识的1位置是抖振点,2位置是自动上仰点, 3位置是反横操纵和方向发散点,4位置是失速点. 对称机翼在0角时升力系数=0（由图）非对称一在机身水平时升力系数大于0,因此机身水平时也有升力
滑翔比与升阻比
升阻比是飞机飞行速度不同的情况下升力与阻力的比值,跟飞行速度成曲线关系,一般升阻比最大的一点对应的速度就是飞机的有利速度和有利迎角.滑翔比是飞机下降单位距离所飞行的距离,滑翔比越大,飞机在离地面相同高度飞的距离越远,这是飞机固有的特性,一般不发生变化.
如果有两台飞行器,有着完全相同的气动外形,一台大量采用不锈钢材料的 ,另一台大量采用碳纤维材料,那么碳纤维材料的滑翔比肯定优于不锈钢材料的.这个在SU-27和歼11-B身上就能体现出来,歼11-B应该拥有更大的滑翔比.
螺旋桨拉力计算公式（静态拉力估算）
你的飞行器完成了,需要的拉力与发动机都计算好了,但螺旋桨需要多大规格呢?下面我们就列一个估算公式解决这个问题
螺旋桨拉力计算公式：
直径（米)×螺距(米）×浆宽度（米）×转速平方（转/秒）×1大气压力（1标准大气压）×经验系数（0.25）=拉力（公斤）
或者
直径（厘米)×螺距(厘米）×浆宽度（厘米）×转速平方（转/秒）×1大气压力（1标准大气压）×经验系数（0.00025）=拉力（克）
前提是通用比例的浆,精度较好,大气压为1标准大气压,如果高原地区,要考虑大气压力的降低,如西藏,压力在0.6-0.7.1000米以下基本可以取1.
例如：直径100厘米*螺蚊距离45厘米的浆,浆的大宽度10厘米,转速50转/秒,计算可得：
100*45*10*50*50*1*0.00025/1000=28.125公斤.