螺旋桨飞机是怎么平衡螺旋桨产生的扭矩的?
扭力的产生有多种,以小型单引擎飞机为例,主要这几个方面:
Torque Reaction
(抱歉我手边只有英文教材,不敢随便乱翻译名词。)
简单来说就是牛顿第三运动定理,作用力和反作用力。如果从驾驶舱看去螺旋桨顺时针转动(美国飞机为例),那么就会有一个同样大小的逆时针的力,使得飞机往左偏转(roll)。起飞前的地面滑跑时,这个力作用在左侧主轮上,使左轮与地面产生更大的阻力,从而使得飞机产生向左偏转(yaw)。
Corkscrew Effect
这是说在飞机前进时,空气对于螺旋桨的反作用力产生螺旋状的气流,绕过机身后作用在vertical stabilizer上。顺时针旋转的螺旋桨,这股气流作用在vertical stabilizer的左侧,使得尾部向右、而机头向左偏转(yaw)。
Gyroscopic Action
这个太深奥了我也不懂,基本就是说飞机姿态改变时,会有一个偏转力产生,而螺旋桨对于作用在它身上的这个偏转力又会产生一个反作用力进而影响飞机姿态。
多谢
@沈万马补充:
Gyroscopic那个是说陀螺仪效应,导致在试图让飞机姿态离开原有轴向方向时会遇到受到回正阻力,转速越大阻力越大,会使得特定条件下转向困难。
P-Factor
终于到了众所周知的P-Factor。仍然以顺时针旋转的螺旋桨为例,桨叶向下转动时,位于飞机右侧,此时产生比向上转动即左侧时更大的力,因而产生沿飞机纵轴方向向左偏转的力(yaw)。这个偏转力在高功率、高AOA时最大,例如起飞,slow flight。
多谢
@带刺的小黄瓜补充
一个转动的物体,当在某一点施力,施力的效果会出现在沿转动方向 90 度的地方出现。所以俯仰改变导致偏航,或者偏航改变导致俯仰。
为了抵消掉巡航时期以上这些扭转力,小型飞机通常会:
- 设计飞机时将发动机偏置
- 安装rudder trim tab,即下图里红色箭头所指位置。rudder trim tab有助抵消向左的yaw,可以在地面维修时进行微调。
而在滑跑、起飞、slow flight等引擎高功率输出、AOA高的情况下,需要飞行员使用更多的右rudder来抵消向左的偏转力。
有的飞机还有可以手工调整的rudder trim(红色圆圈部分)。
FAA的
Pilot's Handbook of Aeronautical Knowledge里对Torque和各种trim都有详细的配图解释,可以参考阅读下。
螺旋桨飞机是怎么平衡螺旋桨产生的扭矩的?
扭力的产生有多种,以小型单引擎飞机为例,主要这几个方面:
Torque Reaction
(抱歉我手边只有英文教材,不敢随便乱翻译名词。)
简单来说就是牛顿第三运动定理,作用力和反作用力。如果从驾驶舱看去螺旋桨顺时针转动(美国飞机为例),那么就会有一个同样大小的逆时针的力,使得飞机往左偏转(roll)。起飞前的地面滑跑时,这个力作用在左侧主轮上,使左轮与地面产生更大的阻力,从而使得飞机产生向左偏转(yaw)。
Corkscrew Effect
这是说在飞机前进时,空气对于螺旋桨的反作用力产生螺旋状的气流,绕过机身后作用在vertical stabilizer上。顺时针旋转的螺旋桨,这股气流作用在vertical stabilizer的左侧,使得尾部向右、而机头向左偏转(yaw)。
Gyroscopic Action
这个太深奥了我也不懂,基本就是说飞机姿态改变时,会有一个偏转力产生,而螺旋桨对于作用在它身上的这个偏转力又会产生一个反作用力进而影响飞机姿态。
多谢
@沈万马补充:
Gyroscopic那个是说陀螺仪效应,导致在试图让飞机姿态离开原有轴向方向时会遇到受到回正阻力,转速越大阻力越大,会使得特定条件下转向困难。
P-Factor
终于到了众所周知的P-Factor。仍然以顺时针旋转的螺旋桨为例,桨叶向下转动时,位于飞机右侧,此时产生比向上转动即左侧时更大的力,因而产生沿飞机纵轴方向向左偏转的力(yaw)。这个偏转力在高功率、高AOA时最大,例如起飞,slow flight。
多谢
@带刺的小黄瓜补充
一个转动的物体,当在某一点施力,施力的效果会出现在沿转动方向 90 度的地方出现。所以俯仰改变导致偏航,或者偏航改变导致俯仰。
为了抵消掉巡航时期以上这些扭转力,小型飞机通常会:
- 设计飞机时将发动机偏置
- 安装rudder trim tab,即下图里红色箭头所指位置。rudder trim tab有助抵消向左的yaw,可以在地面维修时进行微调。
而在滑跑、起飞、slow flight等引擎高功率输出、AOA高的情况下,需要飞行员使用更多的右rudder来抵消向左的偏转力。
有的飞机还有可以手工调整的rudder trim(红色圆圈部分)。
FAA的
Pilot's Handbook of Aeronautical Knowledge里对Torque和各种trim都有详细的配图解释,可以参考阅读下。
螺旋桨飞机是怎么平衡螺旋桨产生的扭矩的?
飞机上对于持续的会导致姿态变化的力,要靠舵面对应修正,有时尾翼直接就做的带偏角,意思就是和
柴健翌说的差不多,属于横侧安定性之内,但不能全靠横侧安定性。
此外发动机是有安装角的,螺旋桨轴线下拉、右拉几度(从机头向机尾看,螺旋桨逆时针转),具体度数要根据实际情况确定。拉力的分力用来抵消一部分反扭。
飞机不光是有螺旋桨的反扭矩。
高速转动的螺旋桨就和陀螺一样,飞机会受陀螺的进动效应影响,任何绕垂直轴的偏航导致俯仰运动,任何绕横轴的俯仰导致偏航运动。所以下右拉同时也抵消进动效应。
最后结合舵面进行修正,这些东西实际调机和飞一把航模就全知道了。
螺旋桨飞机是怎么平衡螺旋桨产生的扭矩的?
飞机上对于持续的会导致姿态变化的力,要靠舵面对应修正,有时尾翼直接就做的带偏角,意思就是和
柴健翌说的差不多,属于横侧安定性之内,但不能全靠横侧安定性。
此外发动机是有安装角的,螺旋桨轴线下拉、右拉几度(从机头向机尾看,螺旋桨逆时针转),具体度数要根据实际情况确定。拉力的分力用来抵消一部分反扭。
飞机不光是有螺旋桨的反扭矩。
高速转动的螺旋桨就和陀螺一样,飞机会受陀螺的进动效应影响,任何绕垂直轴的偏航导致俯仰运动,任何绕横轴的俯仰导致偏航运动。所以下右拉同时也抵消进动效应。
最后结合舵面进行修正,这些东西实际调机和飞一把航模就全知道了。
螺旋桨飞机是怎么平衡螺旋桨产生的扭矩的?
起飞的时候蹬舵压杆,飞起来之后滚转配平。你可以试试战雷的全真模式,一开始飞单发机,八成连起飞都做不到,特别是那种马力特大的星型发动机的。
螺旋桨飞机是怎么平衡螺旋桨产生的扭矩的?
起飞的时候蹬舵压杆,飞起来之后滚转配平。你可以试试战雷的全真模式,一开始飞单发机,八成连起飞都做不到,特别是那种马力特大的星型发动机的。
螺旋桨飞机是怎么平衡螺旋桨产生的扭矩的?
这种飞机一般都不是对称的,副翼和方向舵都有固定调整片,永远是偏的,甚至有些飞机尾翼都歪着装,用来克服飞机自有的滚转或者偏航力矩
螺旋桨飞机是怎么平衡螺旋桨产生的扭矩的?
这种飞机一般都不是对称的,副翼和方向舵都有固定调整片,永远是偏的,甚至有些飞机尾翼都歪着装,用来克服飞机自有的滚转或者偏航力矩
螺旋桨飞机是怎么平衡螺旋桨产生的扭矩的?
Trim
螺旋桨飞机是怎么平衡螺旋桨产生的扭矩的?
Trim