直升飛機(jī)為什么能懸停在空中，它的飛行原理是什么？

LearnEngineering制作的動(dòng)畫，講解的是直升飛機(jī)的飛行原理！直升飛機(jī)可以起飛和著陸而不需要跑道，可以在空中懸停，可以在360度空間內(nèi)任意方向進(jìn)行操縱。 這個(gè)視頻將揭開飛行直升機(jī)背后的復(fù)雜性和科學(xué)性，你還將了解為什么直升機(jī)飛行員是一個(gè)非常復(fù)雜的工作。

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一、直升機(jī)與普通飛機(jī)區(qū)別及飛行簡(jiǎn)單原理

不可否認(rèn)，直升機(jī)和飛機(jī)有些共同點(diǎn)。比如，都是飛行在大氣層中，都重于空氣，都是利用空氣動(dòng)力的飛行器，但直升機(jī)有諸多獨(dú)有特性。

（1）直升機(jī)飛行原理和結(jié)構(gòu)與飛機(jī)不同，飛機(jī)靠它的固定機(jī)翼產(chǎn)生升力，而直升機(jī)是靠它頭上的槳葉（螺旋槳）旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力。

（2）直升機(jī)的結(jié)構(gòu)和飛機(jī)不同，主要由旋翼、機(jī)身、發(fā)動(dòng)機(jī)、起落裝置和操縱機(jī)構(gòu)等部分組成。根據(jù)螺旋槳個(gè)數(shù)，分為單旋翼式、雙旋翼式和多旋翼式。

（3）單旋翼式直升機(jī)尾部還裝有尾翼，其主要作用：抗扭，用以平衡單旋翼產(chǎn)生的反作用力矩和控制直升機(jī)的轉(zhuǎn)彎。

（4）直升機(jī)最顯眼的地方是頭上窄長(zhǎng)的大刀式的旋翼，一般由2～5片槳葉組成一副，由1～2臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，其主要作用：通過高速的旋轉(zhuǎn)對(duì)大氣施加向下的巨大的力，然后利用大氣的反作用力（相當(dāng)與直升飛機(jī)受到大氣向上的力）使飛機(jī)能夠平穩(wěn)的懸在空中。

二、平衡分析（對(duì)單旋翼式）

（1）直升飛機(jī)的大螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力平衡重力。

直升飛機(jī)的槳葉大概有2—3米長(zhǎng)，一般有5葉組成。普通飛機(jī)是靠翅膀產(chǎn)生升力起飛的，而直升飛機(jī)是靠螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)，撥動(dòng)空氣產(chǎn)生升力的。直升飛機(jī)起飛時(shí)，螺旋槳越轉(zhuǎn)越快，產(chǎn)生的升力也越來越大，當(dāng)升力比飛機(jī)的重量還大時(shí)，飛機(jī)就起飛了。在飛行中飛行員調(diào)節(jié)高度時(shí)，就只要通過改變大螺旋槳旋轉(zhuǎn)的速度就可以了。

（2）直升飛機(jī)的橫向穩(wěn)定。

因?yàn)橹鄙w機(jī)如果只有大螺旋槳旋，那么根據(jù)動(dòng)量守衡，機(jī)身就也會(huì)旋轉(zhuǎn)，因此直升飛機(jī)就必須要一個(gè)能夠阻止機(jī)身旋轉(zhuǎn)的裝置。而飛機(jī)尾部側(cè)面的小型螺旋槳就是起到這個(gè)作用，飛機(jī)的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)或保持穩(wěn)定航向都是靠它來完成的。同時(shí)為了不使尾槳碰到旋翼，就必須把直升飛機(jī)的機(jī)身加長(zhǎng)，所以，直升飛機(jī)有一個(gè)像蜻蜓式的長(zhǎng)尾巴。

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來源：直觀學(xué)機(jī)械整理，歡迎轉(zhuǎn)載

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