旋翼航空器基礎/直升機簡介
直升機有各種尺寸和形狀，但大多數直升機都具有相同的幾個主要部件。這些部件包括一個承載有效載荷和機組人員的機艙；一個容納各種部件或部件附著的機身；一個動力裝置或發動機；以及一個變速箱，變速箱除了其他功能外，還可以將發動機輸出的動力傳遞到主旋翼，主旋翼提供讓直升機飛行的空氣動力。然後，為了防止直升機由於扭矩而旋轉，必須存在某種型別的反扭矩系統。最後，還有起落架，起落架可以是滑橇、輪子、滑雪板或浮筒。本章是對這些部件的介紹。[圖 1-1]
直升機上的旋翼系統可以包含一個主旋翼或兩個旋翼。對於大多數雙旋翼直升機，旋翼以相反的方向旋轉，因此一個旋翼的扭矩被另一個旋翼的扭矩抵消。這抵消了旋轉趨勢。[圖 1-2]
一般來說，旋翼系統可以分為全鉸接、半剛性和剛性三種。這些系統的變體和組合將在第 5 章——直升機系統中詳細討論。
全鉸接旋翼系統通常包含三個或更多旋翼葉片。這些葉片可以獨立地上下襬動、改變槳距和前移或後移。每個旋翼葉片透過一個稱為擺動鉸鏈的水平鉸鏈連線到旋翼轂，該鉸鏈允許葉片上下襬動。每個葉片可以獨立地上下移動。擺動鉸鏈的位置可能與旋翼轂的距離不同，並且可能不止一個鉸鏈。每個製造商根據穩定性和控制的要求選擇鉸鏈位置。每個旋翼葉片還透過一個稱為阻力鉸鏈或滯後鉸鏈的垂直鉸鏈連線到旋翼轂，該鉸鏈允許每個葉片獨立於其他葉片在旋翼盤平面內前後移動。阻力鉸鏈和阻尼器通常被包含在該型別旋翼系統的設計中，以防止圍繞阻力鉸鏈的過度運動。阻力鉸鏈和阻尼器的目的是吸收旋翼葉片的加速和減速。全鉸接旋翼的葉片也可以改變槳距，或者圍繞其翼展軸旋轉。簡而言之，改變槳距是指改變旋翼葉片的槳距角。
半剛性旋翼系統允許兩種不同的運動，即擺動和改變槳距。該系統通常包含兩個葉片，它們剛性地連線到旋翼轂。然後，旋翼轂透過一個樞軸軸承或蹺蹺板鉸鏈連線到旋翼杆。這使得葉片可以像蹺蹺板一樣一起擺動。當一個葉片向下擺動時，另一個葉片向上擺動。改變槳距透過改變槳距鉸鏈來完成，改變槳距鉸鏈改變葉片的槳距角。
剛性旋翼系統在機械上比較簡單，但在結構上比較複雜，因為執行負荷必須透過彎曲而不是鉸鏈來吸收。在這個系統中，葉片不能擺動或前移和後移，但它們可以改變槳距。
大多數具有單個主旋翼系統的直升機都需要一個獨立的旋翼來克服扭矩。這是透過一個可變槳距反扭矩旋翼或尾旋翼來實現的。[圖 1-3]。當主旋翼扭矩發生變化時，或在懸停時進行航向改變時，需要改變反扭矩系統的推力來保持方向控制。
另一種形式的反扭矩旋翼是尾槳或“尾部風扇”設計。該系統使用一系列旋轉葉片，這些葉片被封閉在一個垂直的尾部中。由於葉片位於圓形管道內，因此它們不太可能與人和物體接觸。[圖 1-4]
NOTAR® 系統是反扭矩旋翼的替代方案。該系統使用低壓空氣，低壓空氣由安裝在直升機內的風機強制進入尾梁。然後，空氣被送入位於尾梁右側的水平槽以及可控旋轉噴嘴，以提供反扭矩和方向控制。從水平槽出來的低壓空氣與來自主旋翼的下洗氣流一起產生了被稱為“科安達效應”的現象，該現象在尾梁右側產生了升力。[圖 1-5]
最常見的起落架是滑橇式起落架，這種起落架適用於在各種型別的表面上著陸。某些型別的滑橇式起落架配備了阻尼器，因此著陸衝擊或顛簸不會傳遞到主旋翼系統。其他型別透過彎曲滑橇連線臂來吸收衝擊。著陸滑橇可能配備可更換的重型滑橇鞋，以防止過度磨損。
直升機也可以配備浮筒，用於水上作業，或者配備滑雪板，用於在雪地或鬆軟地面上著陸。輪子是另一種型別的起落架。它們可以採用三輪式或四點式配置。通常，當直升機在地面滑行時，機頭或尾部起落架可以自由旋轉。
典型的輕型直升機裝有往復式發動機，該發動機安裝在機身上。發動機可以水平或垂直安裝，變速箱為垂直主旋翼軸提供動力。[圖 1-6]
另一種發動機型別是燃氣輪機。這種發動機因其較大的馬力輸出，被用於大多數中型至重型直升機。發動機驅動主傳動系統，主傳動系統將動力直接傳遞給主旋翼系統以及尾旋翼。
當你開始駕駛直升機時，你將使用四種基本的飛行控制。分別是迴圈槳距控制；總槳距控制；油門，通常位於總槳距操縱桿末端的扭轉式手柄控制；以及反扭矩踏板。總槳距和迴圈控制主旋翼葉片的槳距。這些控制的功能將在第 4 章——飛行控制中詳細解釋。[圖 1-7]