你為什么想飛旋翼機(jī)?
首先,如果你在有風(fēng)或酷熱的條件下飛旋翼機(jī),你會(huì)感受到比你飛多數(shù)其它類型的飛機(jī)特別是微輕型飛機(jī)少得多的湍流。這是由于氣流流過旋翼而使旋翼高速旋轉(zhuǎn)和旋翼高強(qiáng)度的承受風(fēng)力載荷的能力。旋翼機(jī)能承受高達(dá) 20mph 的側(cè)風(fēng) ,這樣當(dāng)其它小飛機(jī)不得不因側(cè)風(fēng)過大而停在地面時(shí),旋翼機(jī)卻可以翱翔藍(lán)天,這意味著每年在英國旋翼機(jī)比多數(shù)其他的運(yùn)動(dòng)飛機(jī)有更多的可飛行天氣。
其二,你可以比許多其他類型的飛機(jī)飛的更安全。旋翼機(jī)活動(dòng)的高度范圍是600 英尺。當(dāng)然,它可以飛得更高,但有那個(gè)必要嗎?在這個(gè)高度層,你下面的世界已是一覽無遺,而且若一旦發(fā)動(dòng)機(jī)停車你還可以將它迫降在一小塊田野里,因?yàn)樗懞蟮幕芫嚯x還不到 10 英尺。
其三,你不能使一架旋翼機(jī)失速。由于升力是由旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的,所以旋翼機(jī)不需要向前的空速。一架旋翼機(jī)能在空中飛得很慢,這使它更具有觀賞性。然而,要注意,在低于 500 英尺的高度下,旋翼機(jī)不能以零空速向前飛,這樣可以確保一旦空中停車飛行員有足夠的時(shí)間處置。
設(shè)有兩個(gè)座位并可連續(xù)飛行 4 小時(shí),旋翼機(jī)的確是一個(gè)長途旅行的好伙伴 。乘坐旋翼機(jī)飛行樂趣無窮。它不僅具有直升機(jī)那種超凡的魅力和驚險(xiǎn)刺激的感覺,同時(shí)租賃價(jià)格也極低。與其花費(fèi)每小時(shí) 250 英鎊租賃直升機(jī),你還不如自己買一架并自己駕駛來享受飛行的樂趣。將油料、服務(wù)費(fèi)和每年的折舊費(fèi)合起來每小時(shí)的成本也就是 40 英鎊。
即便你擁有旋翼機(jī)并獲飛行許可證,當(dāng)局也不允許你用它來運(yùn)營謀利。但我所認(rèn)識(shí)的每一個(gè)擁有旋翼機(jī)飛著玩的人都有一個(gè)最大的收獲—燦爛的微笑,我稱其為“旋翼機(jī)的開心之笑”。
什么是旋翼機(jī)?
旋翼機(jī)看上去像一種小型的直升機(jī),它的一對(duì)旋翼同直升機(jī)相同但也僅此而已。
旋翼機(jī)和直升機(jī)的區(qū)別?
直升機(jī)有一臺(tái)連接到旋翼上的引擎,在飛行中引擎帶動(dòng)旋翼高速旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生動(dòng)力。旋翼機(jī)也有旋翼,我們稱其為“空轉(zhuǎn)旋翼”或“自動(dòng)旋翼”,在飛行中這對(duì)旋翼不和引擎相聯(lián)。
更細(xì)微的差別在于在正常飛行中,直升機(jī)旋翼向前傾斜,將旋翼上方的空氣向下壓。你也許看過電影:一架直升機(jī)從地面垂直升起 10 英尺后懸停,接著壓低機(jī)頭向前加速飛行,最后爬升遠(yuǎn)去。而旋翼機(jī)卻不同,飛行中,它的旋翼向后傾斜,空氣從旋翼的下方流向旋翼的上方,這種氣流帶動(dòng)旋翼旋轉(zhuǎn)。
假若直升機(jī)空中停車,直升機(jī)上的特殊離合器(又稱制輪木離合器)會(huì)使旋翼繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。直升機(jī)進(jìn)入自轉(zhuǎn)狀態(tài),而隨之出現(xiàn)了氣流流過旋翼方向的變化(氣流自旋翼下方流向旋翼上方),這種變化的結(jié)果與旋翼機(jī)氣流流過旋翼的方向相同。因此一架沒有引擎的直升機(jī)就像一架旋翼機(jī)。
許多人對(duì)我說“旋翼機(jī)是否就是窮人的直升機(jī)?”我認(rèn)為直升機(jī)就是富人的旋翼機(jī)。
氣流如何使旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)?
你一定見過那種在海邊隨處可買到的并被人們插在用沙子堆成的城堡上的兒童風(fēng)車。假如你迎風(fēng)拿著一個(gè)這種兒童風(fēng)車或?qū)λ悼跉?,那么氣流就?huì)使它的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)。同樣的原理也適用于讓氣流強(qiáng)行從旋翼機(jī)的旋翼下部向上部流過。
同其它類型的飛機(jī)一樣旋翼機(jī)也裝有引擎而且引擎與推進(jìn)器相聯(lián)接(多數(shù)現(xiàn)代飛機(jī)的引擎位于座艙的后面而不在飛機(jī)的前部)。當(dāng)引擎轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),來自推進(jìn)器的推力推動(dòng)旋翼機(jī)向前運(yùn)動(dòng)。由于旋翼機(jī)向后傾斜而使其下部面向氣流,該氣流推動(dòng)旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)不斷加速。
最終,旋翼旋轉(zhuǎn)將產(chǎn)生足夠的升力使旋翼機(jī)騰空而起。因此,旋翼機(jī)需要借助一段跑道(或田野)在推進(jìn)器推動(dòng)下向前滑跑,直到旋翼高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生足夠的升力使其起飛升空。旋翼機(jī)無法像直升機(jī)那樣垂直起飛。
那樣旋翼機(jī)的引擎就無關(guān)緊要了嗎?
從上面的敘述中你可能會(huì)得出這樣的結(jié)論:飛行中若引擎停止工作,氣流就不再急速流過旋翼,而旋翼就會(huì)停轉(zhuǎn),這絕對(duì)錯(cuò)誤!只要有氣流流過旋翼,他們就會(huì)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),為什么呢?旋翼也具有如同固定翼飛機(jī)機(jī)翼一樣的翼形。當(dāng)氣流流過時(shí)他們就會(huì)旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)氣流流過旋翼翼形表面時(shí)產(chǎn)生兩種力,其中一種力叫升力,氣流流速越快 ,產(chǎn)生的升力就越大。此外,氣流在旋翼上產(chǎn)生的力的方向也與氣流的速度有關(guān)。
旋翼上產(chǎn)生的力主要一部分(靠近旋翼翼展的外端)是垂直方向的,這部分力使旋翼機(jī)升空,而另一部分力(靠近旋翼翼展的中部)是水平方向并作用于旋翼漿片受壓中心的前端。這意味著這部分力實(shí)際上在推動(dòng)旋翼旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)旋翼達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí),足夠強(qiáng)大向前轉(zhuǎn)的力量能完全戰(zhàn)勝任何空氣阻力 ,這時(shí)旋翼就處于自我推動(dòng)狀態(tài),我們稱其“自轉(zhuǎn)”。這同帆船借助風(fēng)力揚(yáng)帆航行的原理類似,帆的作用就像旋翼葉片,而風(fēng)力將帆向前鼓滿推動(dòng)帆船前進(jìn)。
正如前面論述的,在旋翼達(dá)到它們必要的自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速之前,我們需要借助引擎來迫使空氣穿過旋翼使其加速運(yùn)轉(zhuǎn)。MT—03 型需要達(dá)到 280rpm。在這個(gè)轉(zhuǎn)速下,旋翼的尖端的點(diǎn)速度達(dá)到 300 rpm,再說一遍,一旦旋翼進(jìn)入自轉(zhuǎn),只要?dú)饬魍苿?dòng)旋翼,它們就不會(huì)停下來。
下圖簡(jiǎn)單展示了旋翼產(chǎn)生升力和承受向前的推力的區(qū)域。不同的部位產(chǎn)生不同的力的原因是由于沿旋翼葉片上的不同點(diǎn)的線性速度不同造成的。在旋翼恒速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),在同一時(shí)間段內(nèi),旋翼靠近翼尖某點(diǎn)的直線移動(dòng)距離要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于靠近翼根附近某點(diǎn)的直線移動(dòng)距離,這將在后面詳細(xì)論述。
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