简单解释一下ka-50为何超速平飞会打桨

lkyfly0531

首先说明，本人也没系统学过直升机的飞行力学和桨叶的空气动力学，只学过一点固定翼的飞行力学，若有理解偏差或者理解完全错误的情况还请专业人士指出。。


开始吧。。。我们先看单旋翼的例子。假设这架直升机的主旋翼只有两片桨叶，而且已经被配平到了以150mph的空速稳定平飞的状态，周围的大气环境稳定、无风。

再假设直升机的桨叶正以400mph的翼尖速度逆时针画圆，那么通过简单的加减法我们就能得到该翼尖在不同位置时的“空速”，即翼尖划过空气的相对速度。如下图所示：



这片桨叶在直升机的右侧“迎风划动”（Advancing Blade），翼尖空速在3点钟的位置时达到了550mph。相反，桨叶在直升机的左侧“顺风划动”（Retreating Blade），翼尖空速在9点钟的位置时只有250mph。而空速越大，产生的升力也就越大。

这就造成了左右两侧升力的不平衡，因此该现象被称为“asymmetry of lift”。

左右两侧升力的不平衡直接导致了桨叶被抬起的程度不同。产生升力更多的那一侧被抬起得更高：



在理解了上述内容之后，我们再把情况拓展到同轴共桨的ka-50直升机上。由于上下旋翼的旋转方向不同，下旋翼产生更多升力的位置在右半部分，而上旋翼产生更多升力的位置在左半部分。而且下旋翼受到上旋翼所产生的下洗流的影响，导致下旋翼的抬升角度普遍比上旋翼来得大。这两个因素的结合致使下旋翼的右半部分能更靠近上旋翼。也就是下旋翼左倾，上旋翼右倾：



在直升机的飞行速度达到一定值之后，下旋翼的右半部分产生的升力远大于上旋翼的，被抬升得过高导致打桨。


PS：直升机飞行速度过快的话，“顺风划动”的桨叶也会因为空速不够产生升力而失速。单旋翼直升机的话会侧倾，共轴双旋翼则打桨。

lkyfly1027

不错，又占了一个沙发！
顶！

lkyfly0859

实际上，卡莫夫设计局已经通过机载电脑的微调把这个问题给解决了

lkyfly0768

lkyfly0859 发表于 2014-7-4 02:00

                               
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实际上，卡莫夫设计局已经通过机载电脑的微调把这个问题给解决了

再说150mph是正常速度，我们搞竞速飞行比赛时，就是接近黒鲨Ka-50的极限速度，也没遇到过打桨。

lkyfly0768

与LZ商榷：我没学过任何飞行原理，但因为有黒鲨手册。如果用“前行桨叶”和“后行桨叶”的“升力不均”来解释“直升机打桨”，是否有些误解。直升机的“周期变距”就是解决这个问题的。黒鲨双层旋翼的间距，在设计上已经考虑。黒鲨Ka-50游戏中的“打桨”，另有原因。“平飞超速”的危害主要是“后行桨叶失速”，引起直升机失控。

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lkyfly0531

lkyfly0768 发表于 2014-7-4 07:13

                               
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与LZ商榷：我没学过任何飞行原理，但因为有黒鲨手册。如果用“前行桨叶”和“后行桨叶”的“升力不均”来解 ...

我也不太清楚的说，那150mph是用来解释升力不均的。而且150mph的时候的确不会打桨，只是上下桨叶在右侧比较靠近而已。我是想升力不均到一定程度，比如300Km/h以上的速度段，会不会打桨呢～

上旋翼的后行桨叶失速和下旋翼右侧被抬升可能都是原因吧

lkyfly0768

lkyfly0531 发表于 2014-7-4 12:32

                               
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我也不太清楚的说，那150mph是用来解释升力不均的。而且150mph的时候的确不会打桨，只是上下桨叶在右侧比 ...

你不妨查查有关同轴双旋翼打桨的有关资料，论坛也有相关的帖子。

lkyfly0733

有争论才有精彩，这样的帖子越多越好。

lkyfly0728

精彩。
真相其实就是在讨论背后。学习了