什么是直升機空氣動力學(What Helicopter Aerodynamics)？

直升機空氣動力學涉及重力、推力和方向力之間復雜的相互作用，使其具有高度機動性，但也比傳統飛機效率低，最大速度低，航程短，必須時刻考慮偏航、俯仰和橫搖三個方向力當直升機在飛行中時，它也以獨特的氣動原理工作，由主旋翼盤...

直升機空氣動力學涉及重力、推力和方向力之間復雜的相互作用，使其具有高度機動性，但也比傳統飛機效率低，最大速度低，航程短，必須時刻考慮偏航、俯仰和橫搖三個方向力當直升機在飛行中時，它也以獨特的氣動原理工作，由主旋翼盤，尾槳，在接近陸地或建筑物時，由于其向前運動和推力變化而產生的平動或地面效應。

用于直升機空氣動力學的主旋翼在飛行過程中必須承受各種相互競爭的力，而大多數直升機的飛行原理在垂直方向上是眾所周知的起飛、懸停和飛行中的側向運動，這不是直升機性能特性的限制。直升機上的主旋翼盤可以向任何方向傾斜。向前傾斜可以減少向下的推力并提供向前的動量。但是，旋翼也可以傾斜到直升機主體的側面或后部，但這使載具成為可能幾個世紀前文藝復興時期的藝術家和工程師萊昂納多·達芬奇就設想了直升機空氣動力學的幾個方面。直升機主推力機構的這一特性使我們了解了偏航、俯仰和俯仰，橫搖特性在直升機空氣動力學中比最初認識到的更為重要。偏航是一種向左或向右的運動，通常伴隨著俯仰，即上下運動橫搖是偏航和俯仰的組合，直升機通過向上或向下向左或向右滾動而偏離其主飛行方向，所有這些都直接受旋翼槳葉的傾斜以及施加在槳葉上的功率大小的影響，不受尾槳串聯效應的影響，主旋翼盤的角度和推力的控制是通過手持式的循環或操縱桿來完成的，而尾槳的旋轉或扭矩水平則由腳踏板控制，尾槳直接抵消直升機機體的旋轉，否則直升機機體就會失控匹配主旋翼的旋轉。使用腳踏板增加或降低尾槳速度將允許直升機在飛行中改變其面對的方向。這通常在起飛和著陸時進行，因為一旦飛行器有明顯的向前運動，方向的改變就要用直升機來完成滾轉和俯仰的空氣動力學原理。因此，大多數直升機在尾端沒有安裝尾翼來控制方向，影響飛行中直升機的其他主要氣動力是平動升力和地面效應。直升機旋翼槳葉類似于固定翼飛機上的螺旋槳，但更平坦、更靈活，其設計目的是在空氣旋轉時將空氣推開，而不是將其擰入當車輛向前移動并提高速度時，車身和轉子周圍的空氣變得不那么湍急，允許通過平動空氣動力學產生更好的升力，從而為車輛創造一種前向慣性。地面效應與此相反，當車輛接近陸地時會產生排斥效應當向下的推力撞擊固體表面時，它產生了增加的向上推力，必須對其進行補償。如果直升機在飛行中靠近建筑物或其他固體障礙物，也會發生這種情況。用于直升機空氣動力學的主旋翼在飛行中必須承受各種相互競爭的力。現代直升機空氣動力學必須解釋通過使用葉片拍打提升。當車輛向前移動時，轉子葉片在運動時會扭曲，以適應葉片前部產生的比后部更大的提升效應，這會導致直升機翻滾。葉片拍打是用來抵消這一點的，使柔性旋翼葉片在前緣向上彎曲，在后緣向下彎曲。這樣可以平衡升力，這種靈活性在停放的直升機上是顯而易見的，因為直升機的旋翼在邊緣向下下垂。直升機空氣動力學的復雜性也使它們能夠在旋翼失去全部動力的情況下安全著陸。不像人們普遍認為的那樣，直升機會像巖石一樣下落，失去動力，車輛的形狀和仍在旋轉的轉子葉片使其能夠在緊急情況下執行自轉操作，也稱為滑行。當離合器系統分離時，車輛的下降實際上以保持或增加的速度驅動轉子，允許旋翼自由旋轉并以高于正常但安全的速度著陸。

直升機也被稱為旋轉翼飛機，因為它們的旋翼葉片產生升力的方式與飛機的機翼相同。