什么是直升机空气动力学(What Helicopter Aerodynamics)？

直升机空气动力学涉及重力、推力和方向力之间复杂的相互作用，使其具有高度机动性，但也比传统飞机效率低，最大速度低，航程短，必须时刻考虑偏航、俯仰和横摇三个方向力当直升机在飞行中时，它也以独特的气动原理工作，由主旋翼盘...

直升机空气动力学涉及重力、推力和方向力之间复杂的相互作用，使其具有高度机动性，但也比传统飞机效率低，最大速度低，航程短，必须时刻考虑偏航、俯仰和横摇三个方向力当直升机在飞行中时，它也以独特的气动原理工作，由主旋翼盘，尾桨，在接近陆地或建筑物时，由于其向前运动和推力变化而产生的平动或地面效应。

用于直升机空气动力学的主旋翼在飞行过程中必须承受各种相互竞争的力，而大多数直升机的飞行原理在垂直方向上是众所周知的起飞、悬停和飞行中的侧向运动，这不是直升机性能特性的限制。直升机上的主旋翼盘可以向任何方向倾斜。向前倾斜可以减少向下的推力并提供向前的动量。但是，旋翼也可以倾斜到直升机主体的侧面或后部，但这使载具成为可能几个世纪前文艺复兴时期的艺术家和工程师莱昂纳多·达芬奇就设想了直升机空气动力学的几个方面。直升机主推力机构的这一特性使我们了解了偏航、俯仰和俯仰，横摇特性在直升机空气动力学中比最初认识到的更为重要。偏航是一种向左或向右的运动，通常伴随着俯仰，即上下运动横摇是偏航和俯仰的组合，直升机通过向上或向下向左或向右滚动而偏离其主飞行方向，所有这些都直接受旋翼桨叶的倾斜以及施加在桨叶上的功率大小的影响，不受尾桨串联效应的影响，主旋翼盘的角度和推力的控制是通过手持式的循环或操纵杆来完成的，而尾桨的旋转或扭矩水平则由脚踏板控制，尾桨直接抵消直升机机体的旋转，否则直升机机体就会失控匹配主旋翼的旋转。使用脚踏板增加或降低尾桨速度将允许直升机在飞行中改变其面对的方向。这通常在起飞和着陆时进行，因为一旦飞行器有明显的向前运动，方向的改变就要用直升机来完成滚转和俯仰的空气动力学原理。因此，大多数直升机在尾端没有安装尾翼来控制方向，影响飞行中直升机的其他主要气动力是平动升力和地面效应。直升机旋翼桨叶类似于固定翼飞机上的螺旋桨，但更平坦、更灵活，其设计目的是在空气旋转时将空气推开，而不是将其拧入当车辆向前移动并提高速度时，车身和转子周围的空气变得不那么湍急，允许通过平动空气动力学产生更好的升力，从而为车辆创造一种前向惯性。地面效应与此相反，当车辆接近陆地时会产生排斥效应当向下的推力撞击固体表面时，它产生了增加的向上推力，必须对其进行补偿。如果直升机在飞行中靠近建筑物或其他固体障碍物，也会发生这种情况。用于直升机空气动力学的主旋翼在飞行中必须承受各种相互竞争的力。现代直升机空气动力学必须解释通过使用叶片拍打提升。当车辆向前移动时，转子叶片在运动时会扭曲，以适应叶片前部产生的比后部更大的提升效应，这会导致直升机翻滚。叶片拍打是用来抵消这一点的，使柔性旋翼叶片在前缘向上弯曲，在后缘向下弯曲。这样可以平衡升力，这种灵活性在停放的直升机上是显而易见的，因为直升机的旋翼在边缘向下下垂。直升机空气动力学的复杂性也使它们能够在旋翼失去全部动力的情况下安全着陆。不像人们普遍认为的那样，直升机会像岩石一样下落，失去动力，车辆的形状和仍在旋转的转子叶片使其能够在紧急情况下执行自转操作，也称为滑行。当离合器系统分离时，车辆的下降实际上以保持或增加的速度驱动转子，允许旋翼自由旋转并以高于正常但安全的速度着陆。

直升机也被称为旋转翼飞机，因为它们的旋翼叶片产生升力的方式与飞机的机翼相同。