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直升机依靠螺旋桨飞行,为何旋翼架起来却承受不住直升机重量呢?

Jul 02
admin 2022-07-02 20:39 人才招聘   浏览量:   次

直升机拥有起飞距离短,飞行灵活等优点,尤其是能在恶劣地质环境中投送兵力,因此受到了各军兵种的青睐。在我国军队中,不仅陆海空三军都装备了直升机,连武警这样主要负责执勤、保卫工作的部队也装备了直升机。至于地方的消防和公安,则根据自身的任务性质和财政实力,装备了部分直升机。直升机主要是依靠螺旋桨进行飞行的,那么,为什么直升机的螺旋桨桨叶加起来却承受不住直升机的质量呢?难道是直升机螺旋桨的桨叶质量不行吗?

其实这和桨叶的质量没有任何关系。直升机之所以能够起飞,主要依靠的是螺旋桨旋转时搅动空气产生的升力。直升机螺旋桨桨叶下的空气飞速旋转,为直升机提供了一个向上的升力,这个升力能够均匀地分布于直升机螺旋桨的任意一点,不会对螺旋桨的任何一个点产生过大的压力。在地面时,直升机螺旋桨的桨叶最前端是下垂的,而在飞行时,直升机螺旋桨的桨叶最前端是上翘的,这就是升力对其产生的影响,只不过在直升机飞行时,飞速旋转的叶片干扰了我们的视线,让我们不易看到桨叶的状态。

如果将桨叶架起来往上抬,那么整架直升机的质量都会被集中到螺旋桨根部的一个点上。直升机的螺旋桨本身就使用轻质复合材料,十吨重的武装直升机看着很重,可它的叶片只需要两个人就可以抬走,这足以可见直升机螺旋桨的桨叶是多么轻盈。假如将压力都集中在桨叶的一个点上,那么再坚硬的桨叶都无法承受这一重量。就像是一座只能承重五十公斤的独木桥突然被压上了两百公斤的重量,等待它的只有断裂。

从力学的角度来看,直升机的桨叶在旋转时其实形成的是一个尖端朝下的“倒三角”结构,三角形在结构中是稳定的,感兴趣的朋友可以做一个实验,手里拿着一块平直的木片,木片下用绳子垂吊一块质量比较大的重物,再用三角形的木块,尖端朝下用绳子垂吊一块相同质量的重物,我们可以看出,倒三角结构明显更加稳定,而仅仅一块木片则很有可能被重物拉断,所以直升机螺旋桨旋转时形成的“倒三角”结构可以带动更重的机体进行飞行。

在战场上,直升机的战损很少是因为被直接击中机体而产生的,很多直升机都是因为被击中螺旋桨而坠毁,比如在电影《黑鹰坠落》中,美军的两架黑鹰直升机都是因为被索马里民兵武装击中螺旋桨而坠毁。不过在电影中,黑鹰被击中的是尾部螺旋桨,这会导致飞机失去平衡,在空中盘旋坠落,而如果飞机的顶部螺旋桨被击中损毁,那么会导致飞机的升降系统出现问题,飞机很有可能会从空中直直地坠落在地上,这样的情形在韩国军队中就真实发生过。

对于直升机而言,其机身上的两片螺旋桨是最重要的部件,因此在对直升机的防空作战中,攻击敌方直升机的螺旋桨是非常有效的攻击方式之一,只要打掉了对方的螺旋桨,那么敌方的直升机就会直接坠落,丧失战斗力。而对于直升机飞行员而言,螺旋桨是保护的重点部位,有些国家在螺旋桨的根部安装防弹钢板,其目的就是保护脆弱的直升机螺旋桨,防止在战场上被敌方防空火力击中。


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