直升機起飛的工作原理基于牛頓第三定律,即對于每一個作用力,都有一個大小相等、方向相反的反作用力。直升機通過其旋翼(主要是主旋翼)產生升力,使得直升機得以升空。以下是直升機起飛的具體工作原理:
旋翼產生升力:直升機的旋翼設計成特定的氣動形狀,稱為翼型。當旋翼旋轉時,每一片旋翼葉片在空氣中前進,產生升力。這是因為旋翼葉片的形狀和傾角(攻角)使得葉片上表面的空氣流速比下表面快,根據伯努利原理,這導致上表面的壓力低于下表面的壓力,從而產生向上的升力。
調節升力大小:為了起飛,直升機需要產生足夠的升力來克服其自身的重力。飛行員通過改變旋翼葉片的攻角(即旋翼葉片與飛行方向的角度),來控制升力的大小。這是通過一種稱為旋翼槳距控制的機制實現的,即改變所有旋翼葉片的攻角,以增加或減少升力。
平衡力量:直升機起飛時,還必須考慮到旋翼產生的扭矩,這可能會使機身旋轉。為了抵消這種扭矩,直升機配備了尾旋翼,通過產生側向力來平衡主旋翼的扭矩,保持直升機的穩定。
垂直起飛或傾斜起飛:直升機可以直接垂直起飛,也可以通過傾斜旋翼向前或向后傾斜,產生向前或向后的推力,實現傾斜起飛。
總的來說,直升機起飛的工作原理涉及到復雜的氣動力學,通過精確控制旋翼的旋轉速度、葉片的攻角,以及尾旋翼的作用,來實現升力的產生、力量的平衡和飛行方向的控制。