之一……机身结构图
图解直升机的结构之二……机身 机体用来支持和固定直升机部件、系统,把它们连接成一个整体,并用来装载人员、物资和设备,使直升机满足既定技术要求。机体是直升机的重要部件。下图为 UH—60A直升机的机身分段图。
  机体外形对直升机飞行性能、操纵性和稳定性有重要影响。
  在使用过程中,机体除承受各种装载传来的负荷外,还承受动部件、武器发射和货物吊 装传来的动负荷。这些载荷是通过接头传来的。为了装卸货物及安装设备,机身上要设计很 多舱门和开口,这样就使机体结构复杂化。
  旋翼、尾桨传给机体的交变载荷,引起机身结构振动,影响乘员的舒适性及结构的疲劳寿命。因此,在设计机身结构时,必须采取措施来降低直升机机体的振动水平。
  军用直升机机体结构应该有耐弹击损伤和抗坠撞的能力。 近年来,复合材料日益广泛地应用于机身结构,与铝合金相比较,它的比强度、比刚度高,可以大大减轻结构重量,而且破损安全性能好,成型工艺简单,所以受到人们的普遍重 视。例如波音360直升机由于采用了复合材料结构新技术以及先进气动、振动和飞行控制技 术,可使巡航速度增加35%,有效载
舞的结构
荷增加1296,生产效率提高50%。
之三……发动机直升机的动力装置大体上分为两类,即航空活塞式发动机和航空涡轮轴发动机。 在直升机发展初期,均采用技术上比较成熟的航空活塞式发动机作为直升机的动力装置。但由于其振动大,功率质量比和功率体积比小、控制复杂等许多问题,人们就利用已经 发展起来的涡轮喷气技术寻求性能优良的直升机动力装置,从而研制成功直升机用涡轮铀发
动机。
  实践证明,涡轮轴发动机较活塞式发动机更能适合直升机的飞行特点。当今世界上,除部分小型直升机还在使用活塞式发动机外,涡轮轴发动机已成为直升机动力装置的主要形式。
航空涡轮轴发动机
  航空涡轮轴发动机,或简称为涡铀发动机,是一种输出轴功率的涡轮喷气发动机。法国 是最先研制涡轴发动机的国家。50年代初,透博梅卡公司研制成一种只有一级离心式叶轮压气机、两级涡轮的单转于、输出轴功率的直升机用发动机,功率达到了206kW(280hp), 成为世界上第一台直升机用航空涡轮轴发动机,定名为“阿都斯特—l”(Artouste—1)。首先装用这种发动机的直升机是美国贝尔直升机公司生产的Bell 47(编号为XH—13F),于1954年进行了首飞。
  涡轴发动机自从问世近40年来,产品不断改进发展,结构、性能一代比一代好,型号不断推陈出新。据不完全统计,世界上直升机用航空涡轴发动机,经历了四代发展时期,输出轴功率从几十千瓦到数千千瓦,大大小小约有二十几个发展系列。
西方典型的四代航空涡轴发动机
涡轴发动机分类
  涡轴发动机据其动力涡轮的形式不同,可分为固定涡轮轴发动机和自由涡轮轴发动机两种。
前者的动力涡轮和燃气发生器转于,共同固定在同一根轴上;后者的动力涡轮和燃气发 生器转子,分别固定在两根轴上,动力涡轴与燃气发生器转于彼此无机械联系,动力涡轴呈“自由”状态。自由涡轮轴发动机,又可分为后出轴和前出轴两种。
涡轴发动机的主要机件及其工作原理
  与一般航空喷气发动机一样,涡轴发动机也有进气装置、压气机、燃烧室、涡轮及排气 装置等五大机件,涡轴发动机典型结构如下图所示。
结构之四……减速器直升机一般为齿轮传动式主减速器(如下图所示), 它有发动机的功率输入端以及与旋翼、尾桨附件传动轴相联的功率输出端,是直升机上主要动部件之一,也是传动装置中最复杂、最大、最重的一个部件。
主减速器工作特点及要求
  主减速器的工作特点是减速、转向及并车。它将高转速小扭短的发动机功率变成低转 速、大扭短传递给旋翼轴,并按转速、扭矩需要将功率传递给尾桨、附件等,在直升机中它 还起作中枢受力构件的作用,它将直接承受旋翼产生的全部作用力和力矩并传递给机体。 根据主减速器的工作特点,对其性能有如下要求:
  传递功率大、重量轻。随着直升机技术不断发展,要求主减速器传递的功率越来越 大,齿轮啮合处的载荷也大得惊人。一台限制传递功率为3000kW直升机主减速器,其中有 的一对啮合齿轮要承受高达10000kg的力,为了保证齿轮、轴的强度,减速器不得不付出相 当大的重量代价。比如直升机的主减速器重量一般要占整个直升机结构重量的 l/7~l/9。
  减速比大,传递效率高。主减速器的减速比即传动比,也就是发动机功率输出轴转 速与旋
翼转速之比;传递效率即传递过程中功率的损失。由于旋翼与发动机输出轴转速相差 十分悬殊,有的直升机总减速比高达120。转速差越大,旋翼轴的扭矩也越大,齿轮载荷就越高。为了减轻载荷,就必须采取多级传动和复杂的齿轮传动系等卸载措施,这势必给传递效率带来不利影响。 一般现代直升机减速器的传递效率大致保持在0.985左右。