基础理论的探讨：影响直升机反扭力的因素

laowenxu · 发表于 2014-2-17 17:29

曾经自以为对直升机原理了解甚多，可随着装机、修机、改机越来越多，突然发现其实知之甚少啊，实在是汗颜

这个反扭力，曾经让自己损失一架450，也是这个反扭力，也让改机后无法良好锁尾。于是想和大家讨论下，单就电直模型而言，影响反扭力的因素有哪些。

个人分析有以下几个因素：

1、大桨转速与螺距
   之所以把转速和螺距放在一起，是因为反扭力的来源是大桨转动受到了空气阻力，而空气阻力应该和大桨转速和螺距都有关系，转速和螺距又有以下几种搭配关系：
   A. 高转速和大螺距
   B. 低转速和大螺距
   C. 高转速和小螺距
   D. 低转速和小螺距
   想探讨的问题有：
   a. 上述4种搭配，所产生的反扭力大小排序如何？
   b. 上述4种搭配，使用同样尾桨的情况下，哪种搭配锁尾效果最好？
   讨论的前提是4种搭配均能使电直稳定悬停

2、在转速与螺距一致的前提下，大桨桨叶的数量是否影响反扭力大小？
   个人观点是桨叶数量越多，反扭力越大，因为桨叶受到的空气阻力更大

3、大桨的重量和重心会影响反扭力大小吗？

欢迎高手大侠们不吝赐教啊

keyzheng · 发表于 2014-2-17 17:52

大桨中量和中心肯定会影响的，而且是个不可忽视的影响，有转动惯量，就要有惯量守恒。

teana · 发表于 2014-2-17 18:14

没有什么理论支持，只是凭自己在飞行中的感觉，觉得这个反扭力和转速有关，和螺距没啥关系。转速的突然变化会导致反扭力变化，陀螺仪和尾舵机跟不上就会出现锁尾问题，这种情况在悬停模式下比较明显，因为转速变化剧烈。而3D或定速模式好些，但也会出现，因为再好的定速也不是绝对定速，负荷的改变也会产生转速的波动，只是幅度比较小而已，螺距的变化就是导致转速波动的原因，而螺距本身并不能影响到反扭力

jing_lee · 发表于 2014-2-17 18:37

质量和重心只是影响惯性动能，转速恒定时和反扭没关系。转速恒定时，反扭就是空气对大桨阻力的反作用力。

回不去的火星人 · 发表于 2014-2-17 19:12

1，升阻比，无他
2，转速和阻力并不成正比，桨叶数量多了，产生同样升力前提下转速也低。所以，不一定，或者参考高等空气动力学著作，或者实验确定吧
3，不影响

zhangpengsir · 发表于 2014-2-17 19:17

C. 高转速和小螺距，锁尾效果最好~

我觉得螺距会影响反扭力，大桨功角改变，空气阻力一定会有变化！

多桨，反扭力更大，桨叶重量和反扭力关系也很大！

david问天 · 发表于 2014-2-17 19:19

等结果

nice女武神 · 发表于 2014-2-17 19:53

前提不对啊

   A. 高转速和大螺距
   B. 低转速和大螺距
   C. 高转速和小螺距
   D. 低转速和小螺距

这里4种情况不可能都能稳定悬停差的太多了

aiermoduola · 发表于 2014-2-17 20:29

低速小螺距反扭最小毫无疑问

aiermoduola · 发表于 2014-2-17 20:34

个人感觉要有更好的锁尾效果可以加大尾桨加长尾管提高尾桨转速降低主旋翼高度如dfc 我瞎说的

快捷修理 · 发表于 2014-2-17 20:48

楼主提出4种悬停情况,意思是升力几乎相等的时候,看谁的反扭力大吧,
事实上反扭力只取决于马达的输出扭力,哪种情况最耗电,扭力相应也大,

这跟大桨的转速没有直接关系,比如你切熄火,大桨仍然会惯性转动,
而马达已经停止了,此时是没有反扭力的

caoli · 发表于 2014-2-17 20:55

大桨惯性转动也会产生反扭力！

laowenxu · 发表于 2014-2-17 20:56

快捷修理发表于 2014-2-17 20:48
楼主提出4种悬停情况,意思是升力几乎相等的时候,看谁的反扭力大吧,
事实上反扭力只取决于马达的输出扭力, ...

是的，反扭力确实等于马达的输出扭力，可问题就在于马达又为何要输出扭力呢？不就是为了让大桨保持一定的转速和螺距吗？大桨要保持转速和螺距，必须要克服空气阻力才行，而且这个阻力和大桨的转速及螺距是一种正相关关系，于是空气阻力通过大桨传给了电机，电机又将该力传导至机身从而产生了相应大小的反扭力，于是反扭力就和大桨转速及螺距相关了。这里电机是个中间媒介，没有了它，空气阻力无法传导至机身，于是你切熄火的时候就没有了反扭力，同时大桨因惯性而继续转动，但转速会因空气阻力而变低，之前因转速而获得的能量也在与空气的对抗中消耗殆尽。是这样吧？

laowenxu · 发表于 2014-2-17 21:01

nice女武神发表于 2014-2-17 19:53
前提不对啊

A. 高转速和大螺距

有一定道理，这4种情况中前3种我认为是存在的，第4种嘛，我是为了对称而加上去的

，大家不妨也琢磨下

不过对于同一架鸡鸡，第1种情况下的姿态可能和其他的不一样，比如，此时鸡鸡应该是上升而不是悬停

laowenxu · 发表于 2014-2-17 21:05

teana 发表于 2014-2-17 18:14
没有什么理论支持，只是凭自己在飞行中的感觉，觉得这个反扭力和转速有关，和螺距没啥关系。转速的突然变化 ...

谢天籁兄指点。但对螺距不影响反扭力持保留意见。比如你所说的定速情况，假定能达到理论上的定速，当鸡鸡从悬停状态开始上升时，必须靠增大螺距来实现，此时大桨是否会受到更大的空气阻力？那为了克服这个阻力，电机是不是应该输出更大的扭力？有了电机的更大扭力，反扭力是不是也相应增加？

惯匪 · 发表于 2014-2-17 21:22

太深奥了。

快捷修理 · 发表于 2014-2-17 21:37

本帖最后由快捷修理于 2014-2-17 21:42 编辑

所以我的意思,直接测量马达悬停时的电流,就可以知道哪种情况反扭力大
排除A和D不能稳定悬停的情况,只要测量B和C的情况就可以了

快捷修理 · 发表于 2014-2-17 21:39

caoli 发表于 2014-2-17 20:55
大桨惯性转动也会产生反扭力！

补好力学基础知识再来讨论好吗

大怪兽萝莉叔叔 · 发表于 2014-2-17 21:46

受教了

teana · 发表于 2014-2-17 22:38

laowenxu 发表于 2014-2-17 21:05
谢天籁兄指点。但对螺距不影响反扭力持保留意见。比如你所说的定速情况，假定能达到理论上的定速，当鸡 ...

这个我也弄不明白。我觉得螺距增加，电机的扭力要增加，但增加的扭力输出并没有作用在机身的水平扭力方向上，而是转化为垂直的升力了，只有旋转能够产生水平方向的力，而且越快这个力越大……有点乱，还是等等看有没有明白人给解释一下吧

基础理论的探讨：影响直升机反扭力的因素

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