旋翼

来源：未知作者：佚名发布时间：2022-11-30 16:51:01

[拼音]：xuanyi

[外文]：rotor

直升机和旋翼机等旋翼航空器的主要升力部件，又称升力螺旋桨。20世纪50年代中期以前，第1代直升机的旋翼桨叶一般是由管式钢梁、木质骨架和蒙布组成的混合式结构。50年代末到60年代初的第 2代直升机旋翼广泛使用以铝合金压制梁为基本结构的金属桨叶。60年代末到70年代初的第 3代直升机旋翼以复合材料（玻璃钢为主）桨叶为标志。第 4代直升机旋翼的桨叶和桨毂将用更先进的复合材料来制造。

旋翼由桨毂和数片桨叶构成。桨毂安装在旋翼轴上，形如细长机翼的桨叶则连在桨毂上。桨叶旋转时与周围空气相互作用，产生沿旋翼轴的拉力（这是主要的），如果相对气流的方向或各片桨叶的桨距不对称于旋翼轴，还产生垂直于旋翼轴的分力。在直升机上，旋翼轴方向近于垂直，因此旋翼首先具有机翼的功能，产生向上的力。其次还具有类似于飞机推进装置的功能，产生向前的力。它还具有类似于飞机操纵面的功能，产生改变机体姿态的俯仰力矩或滚转力矩。

一副旋翼最少有两片桨叶，最多可达7片。旋翼直径最小约5米，最大达35米。按桨叶与桨毂连接方式的不同，旋翼大体上分为铰接式、无铰式、半无铰式和无轴承式4种。

（1）铰接式旋翼：桨叶通过水平铰、垂直铰与桨毂相连接。在一般情况下，桨叶除旋转运动外，还有绕水平铰的上下挥舞运动、绕垂直铰的前后摆动（摆振运动）及通过操纵轴向铰的变距运动（见自动倾斜器）。这种型式的旋翼桨叶根部的弯曲载荷较小，但结构复杂，维护不便。

（2）无铰式（固接式）旋翼：取消水平铰和垂直铰，但仍有轴向铰。桨叶在挥舞方向和摆振方向相对于桨毂是固支的。桨叶的挥舞运动和摆振运动表现为桨叶根部（或桨毂支臂）的弯曲变形。与铰接式相比，它的结构简单，但桨叶和桨毂的弯曲载荷较大。从70年代初开始，由于在旋翼上应用了疲劳强度较高的复合材料和钛合金，这种型式的旋翼增多。

（3）半无铰式（半固接式）旋翼：它的特点是只有两片桨叶，彼此连成整体，共用一个中心水平铰，没有垂直铰（好像一个跷跷板，常称跷跷板式旋翼），但仍有轴向铰。这种型式旋翼的结构也比较简单，但操纵性较差。

（4）无轴承式旋翼：这种型式的旋翼不仅没有水平铰和垂直铰，连轴向铰也被取消。桨叶的变距运动靠桨叶根部（或桨毂支臂）的扭转变形来实现。它的结构简单，但要求桨叶根部的材料既有很高的弯曲强度和刚度，又有很低的扭转刚度。70年代以来，在采用先进复合材料桨叶基础上，无轴承式旋翼的研究已有一定进展，但仍处于试验阶段。

以上4种型式的旋翼是典型的分类，实用中还有许多中间型式，如法国“海豚”直升机的星型柔性旋翼，就是一种介乎铰接式与无铰式之间的型式，即所谓有弹性约束的铰接式旋翼。