直升机系统 4王华明 03.pdfVIP

南京航空航天大学直升机技术研究所 第 三 章 尾 桨 南京航空航天大学直升机技术研究所 一、尾桨的功用 1．尾桨产生的拉力（或推力）对直升机重心 形成偏转力矩，用以平衡旋翼的反作用力矩， 并且可以通过加大或减小尾桨的拉力（推力） 实现直升机的航向操纵。 2．相当于一个直升机的垂直安定面，改善直 升机的方向稳定性。 3．某些直升机的尾桨向上斜置一个角度，可 以提供部分升力，也可以调整直升机重心范围。 南京航空航天大学直升机技术研究所 南京航空航天大学直升机技术研究所 二、尾桨的类型 1．常规尾桨 2．涵道尾桨 3．无尾桨 南京航空航天大学直升机技术研究所 二、尾桨的类型 1．常规尾桨 南京航空航天大学直升机技术研究所 南京航空航天大学直升机技术研究所 2．涵道尾桨 涵道风扇式尾桨类似于一般的风机，将尾 桨置于垂直尾翼的圆筒形涵道中，因此，通常 称之为“涵道风扇”或“涵道”尾桨。采用这 种尾桨时，垂直尾翼在直升机前飞时产生一部 分空气动力，对尾桨起卸载作用；同时，垂尾 面积的大小又要能保证，当尾桨失效而直升机 被迫自转下降时的全机气动平衡要求，即在涵 道尾桨完全失效的情况下，直升机仍然能以一 定的速度继续飞行。 南京航空航天大学直升机技术研究所 南京航空航天大学直升机技术研究所 南京航空航天大学直升机技术研究所 南京航空航天大学直升机技术研究所 南京航空航天大学直升机技术研究所 3．无尾桨 南京航空航天大学直升机技术研究所 南京航空航天大学直升机技术研究所 •能明显提高直升机的使用安全； •对地面工作人员无威胁； •结构简单； •振动小； •能降低直升机噪声。 南京航空航天大学直升机技术研究所 三、常规尾桨的结构特点 1.没有垂直铰 由于尾桨工作时的桨尖线速度与旋翼桨尖线速度 差不多，而尾桨的直径却远比旋翼小，因此，尾桨的 角速度远远大于旋翼，尾桨单位质量产生的离心力就 要比旋翼大得多，这样尾桨的锥角以及挥舞角都要小 于旋翼，所以，由哥氏力引起的尾桨旋转面内的受力 问题没有旋翼那么严重；另一方面，尾桨叶的相对弦 长大于旋翼，其外部形状是短而宽，因此，尾桨在旋 转面内承受弯矩的能力比旋翼强得多。由于这两个特 点，为了简化尾桨毂的构造，尾桨一般不设垂直铰。 2.只设总距操纵 南京航空航天大学直升机技术研究所 四、二叶跷跷板式尾桨 跷跷板式尾桨毂原理图 南京航空航天大学直升机技术研究所 南京航空航天大学直升机技术研究所 五、多叶万向接头式尾桨 万向接头式尾桨毂原理图 南京航空航天大学直升机技术研究所 米-17系列直升机和米-8直升机的 尾桨都属于多叶万向接头式尾桨，结构 上基本相同，都包含有轴向铰和水平铰。 两者只是在直升机尾斜梁上的安装位置 不同外，米—8直升机的尾桨安装在尾 斜梁末端的右侧，属于推力尾桨，而 米—17系列直升机的尾桨安装在尾斜梁 末端的左侧，属于拉力尾桨。 南京航空航天大学直升机技术研究所 米-17直升机万向接头式尾桨 南京航空航天大学直升机技术研究所 六、无轴承尾桨 南京航空航天大学直升机技术研究所 黑鹰直升机十字交叉梁式尾桨 南京航空航天大学直升机技术研究所 七、尾桨的结构动力学特点 1. 尾桨激振力 （1）气动激振力（nω、2 ω） （2）基础振动 机体水平方向振动→尾桨集合型挥舞 机体垂直方向振动→尾桨周期型摆振 （3）尾桨不平衡和支座的各向异性 → 尾桨旋转面2 ω的激振力 南京航空航天大学直升机技术研究所 2.尾桨固有频率 分析方法和要求与旋翼相同