直升机结构与机械系统

第1章 直升机基础认知

1．1 直升机的应用和发展

1．2 单旋翼带尾桨式直升机的组成

1．3 典型直升机简介

1．4 维护与实践

职业素养

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第2章 机身结构

2．1 机身结构的认知

2．2 机身结构的类型

2．3 典型直升机的机身构造

2．4 维护与实践

职业素养

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第3章 起落装置

3．1 起落装置的认知

3．2 起落架的结构类型

3．3 轮式起落装置的布置形式及特点

3．4 油气式缓冲器

3．5 机轮、刹车装置和刹车供给系统

3．6 机轮转弯系统

3．7 起落架收放系统

3．8 尾部防护装置

3．9 维护与实践

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第4章 旋翼和尾桨

4．1 旋翼技术的认知

4．2 旋翼桨叶

4．3 旋翼桨毂

4．4 尾桨

4．5 维护与实践

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第5章 传动系统

5．1 传动系统的认知

5．2 主减速器

5．3 中间减速器

5．4 尾部减速器

5．5 传动轴

5．6 旋翼刹车装置

5．7 维护与实践

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第6章 液压系统

6．1 液压系统的认知

6．2 液压系统的动力附件

6．3 液压系统的控制附件

6．4 液压系统的辅助附件

6．5 液压系统的执行附件

6．6 典型直升机液压系统的构造

6．7 维护与实践

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第7章 操纵系统

7．1 操纵系统的认知

7．2 座舱操纵机构的结构类型与构造

7．3 操纵线系的结构类型与构造

7．4 自动倾斜器

7．5 辅助操纵附件

7．6 维护与实践

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第8章 燃油供给系统

8．1 燃油供给系统的认知

8．2 燃油供给系统附件

8．3 维护与实践

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参考文献

第1章直升机基础认知直升机通常是指依靠发动机驱动旋翼产生升力和纵横向拉力及操纵力矩，能垂直起降及前后、左右飞行的旋翼航空器。相对于固定翼飞机，直升机的飞行具有以下特点：垂直起降；空中悬停；近地飞行；任意方向的侧飞或后飞。1.1直升机的应用和发展直升机由于独特的飞行特性，在试制阶段就引起了军事家们的高度重视，20世纪40年代初，德国使用FL-282直升机在近海地区执行侦察任务。1942年美国西科斯基公司研制了第一种用于军事目的的直升机R-4，军方将其用于执行观察和空中救护任务。1944年4月21日，美国利用这种直升机在缅甸丛林成功地搜索并营救出1名美国飞行员和3名英国伤员。第二次世界大战（简称二战）以后，直升机获得了更多的应用。1946年，美国开始用直升机开展航空邮政业务。1950年6月1日，英国欧洲航空公司用S-51直升机开辟加利福尼亚到利物浦的客运业务。朝鲜战争时期，美国派出直升机在朝鲜进行机降作战。20世纪50年代中期，法国在阿尔及利亚战场首次把直升机作为武器载机，执行轰炸和扫射任务。直升机在军事及民用领域逐步得到认可，但是由于活塞式发动机功率有限，因此限制了直升机的快速发展。1950年，美国波音公司最早试验成功涡轴发动机，并于1951年成功地安装在直升机上。法国透博梅卡公司成功研制出“阿古斯塔”涡轴发动机后，西科斯基公司采用这种发动机于1954年研制出了世界上第一架涡轴直升机S-59。法国宇航公司也利用这种发动机研制了有名的“云雀”Ⅱ直升机，其也成为最早获得适航证的直升机。由于有涡轴发动机提供动力保证，因此直升机技术获得了迅速发展，目前已经历了四代。从具体技术上看，现代直升机的技术进步主要体现在先进的旋翼气动设计技术、旋翼桨毂向无轴承式过渡、尾桨结构的变化、复合材料的广泛使用、倾转旋翼概念的突破以及其他新概念研究的进展和验证等方面。另外，直升机的技术发展还包括传动系统的改进，电传操纵、主动控制技术的应用，机身抗冲击性能提高，起落架减振吸能等。由于直升机使用灵活、可垂直起降、对机场的依赖比较小等，所以它的应用领域十分宽广。在军事方面，它可以完成机降突击、攻击、运输、通信、救援、侦察、指挥、电子对抗、后勤支援、反坦克、反潜、训练等任务。在民用方面，它可以用于运输、旅游、地质普查、矿床勘探、森林防护、农业服务、电气安装、医疗救护、紧急救援、作为公务专机、航线运输、边境巡逻、海关缉私、城市治安维护、海上油井服务、电影电视拍摄与转播等。随着社会经济的发展，直升机还将发挥更大的作用。

1.2单旋翼带尾桨式直升机的组成

单旋翼带尾桨式直升机是目前应用最广泛的直升机。其主要由旋翼和尾桨、动力和传动装置、液压和操纵系统、起落装置、机身等部分组成，此外还有电气和仪表设备、机载电子设备和特种设备。对于武装型直升机，还有武器系统和火控系统。

1.2.1旋翼和尾桨旋翼系统是直升机的核心部件，一般由两片或多片桨叶和桨毂组成。旋翼系统产生直升机飞行所必需的升力、拉力和操纵力矩，有全铰接式、半刚性和刚性等形式，目前应用最多的是全铰接式旋翼。这种旋翼可以完成挥舞、变距和摆振等运动。随着科技的发展，旋翼桨毂逐渐向无铰式桨毂、星形柔性桨毂、无轴承式桨毂方向发展。尾桨用于平衡旋翼系统产生的反作用扭矩并操纵直升机的航向。常规尾桨由尾桨毂和尾桨叶两部分组成，设置有水平铰和轴向铰。涵道尾桨将尾桨叶和尾桨毂安装在筒形涵道中，利用涵道产生的附加气动力来平衡旋翼的反作用扭矩。无尾桨系统（NO-TAR)在发动机的驱动下，用喷气引射和主旋翼下洗气流的有利交互作用形成反扭矩来平衡旋翼的反作用扭矩。1.2.2动力、燃油和传动装置军用直升机的动力装置多采用1~3台涡轴发动机，以提高飞行可靠性。单台发动机的最大功率在数百千瓦至数千千瓦之间。每台发动机都有独立的燃油系统，且一般装有两套，当一套供油系统发生故障时，可由正常工作的系统实现“交输”供油。传动装置用于汇总和传递发动机功率输出轴的扭矩。它一般由减速器、传动轴、自由行程离合器和旋翼刹车装置等组成。发动机输出的扭矩经传动装置换向和变速后，分别带动旋翼、尾桨及有关附件工作。

本书是机务维修专业定向士官培养系列教材之一。全书共分8章，包括直升机机身结构、起落装置、旋翼、尾桨、传动系统、飞行操纵系统、液压系统、燃油系统等，比较全面的涵盖了直升机所涉及的理论基础。编写中力求做到言简意赅，深入浅出，着重于清晰透彻的定性分析，通过列举常备主要机型部附件构造、工作原理和维护特点，使所述内容尽量与部队机务修人员的实际工作紧密结合。本书内容图文并茂通俗易懂，利用飞行器维修技术专业国家教学资源库课程已经开发的教学视频、动画、虚拟仿真等教学资源，将视频、动画等各类资源制作成立体化数字教材，便于提高直升机维修人员的学习兴趣，有利于各军种定向士官学员较好的掌握教材中的内容，提高其专业素质和业务水平。