中国人都买的起的小飞机 详解旋翼机的飞行原理

你为什么想飞旋翼机？

首先，如果你在气流不稳定的情况下飞旋翼机，你会感受到比其它飞机少得多的颠簸和震动。这是由于气流流过旋翼而使旋翼高速旋转和旋翼高强度的承受风力载荷的能力。旋翼机能承受高达 20mph 的侧风 ，这样当其它飞机因侧风过大而停在地面时，旋翼机却可以翱翔蓝天，这意味着旋翼机比其他的飞机有更多的可飞行天气。

其二，旋翼机不会失速，可以比许多其他类型的飞机飞的更安全。旋翼机活动的高度范围是300米。当然，它可以飞得更高，但有那个必要吗？在这个高度层，你下面的世界已是一览无遗，而且若一旦发动机停车你还可以将它迫降在一小块田野里，因为它着陆后的滑跑距离还不到 5米。

旋翼机设有两个座位，并可连续飞行 4 小时，旋翼机的确是一个长途旅行的好伙伴 。乘坐旋翼机飞行乐趣无穷。它不仅具有直升机那种超凡的魅力和惊险刺激的感觉，同时价格也极低。与其花费每小时 3万元飞直升机，你还不如自己买一架旋翼机并自己驾驶来享受飞行的乐趣。将油料、服务费和每年的折旧费合起来每小时的成本也就是 1500元人民币。

即便旋翼机没有封闭座舱。但我认识的每个拥有旋翼机飞着玩的人都有一个最大的收获—灿烂的微笑，我称其为“旋翼机的开心之笑”。

什么是旋翼机？

旋翼机看上去像一种小型的直升机，它的一对旋翼同直升机相同但也仅此而已。

旋翼机和直升机的区别？

直升机有一台连接到旋翼上的引擎，在飞行中引擎带动旋翼高速旋转以产生动力。旋翼机也有旋翼，我们称其为“空转旋翼”或“自动旋翼”，在飞行中这对旋翼不和引擎相联。

更细微的差别在于在正常飞行中，直升机旋翼向前倾斜，将旋翼上方的空气向下压。你也许看过电影：一架直升机从地面垂直升起3米后悬停，接着压低机头向前加速飞行，最后爬升远去。而旋翼机却不同，飞行中，它的旋翼向后倾斜，空气从旋翼的下方流向旋翼的上方，这种气流带动旋翼旋转。

假若直升机空中停车，直升机上的特殊离合器会使旋翼继续旋转。直升机进入自转状态，而随之出现了气流流过旋翼方向的变化（气流自旋翼下方流向旋翼上方），这种变化的结果与旋翼机气流流过旋翼的方向相同。因此一架没有引擎的直升机就像一架旋翼机。

许多人对我说“旋翼机是穷人的直升机”我认为直升机就是富人的旋翼机。

气流如何使旋翼转动？

你一定见过那种在海边随处可买到的并被人们插在用沙子堆成的城堡上的儿童风车。假如你迎风拿着一个这种儿童风车或对它吹口气，那么气流就会使它的叶片转动。同样的原理也适用于让气流强行从旋翼机的旋翼下部向上部流过。

同其它类型的飞机一样旋翼机也装有引擎而且引擎与推进器相联接（多数现代飞机的引擎位于座舱的后面而不在飞机的前部）。当引擎转动时，来自推进器的推力推动旋翼机向前运动。由于旋翼机向后倾斜而使其下部面向气流，该气流推动旋翼转动不断加速。

最终，旋翼旋转将产生足够的升力使旋翼机腾空而起。因此，旋翼机需要借助一段跑道（或田野）在发动机推动下向前滑跑，直到旋翼高速旋转产生足够的升力使其起飞升空。旋翼机无法像直升机那样垂直起飞。

那样旋翼机的发动机就无关紧要了吗？

从上面的叙述中你可能会得出这样的结论：飞行中若引擎停止工作，气流就不再急速流过旋翼，而旋翼就会停转，这绝对错误！只要有气流流过旋翼，他们就会持续转动，为什么呢？旋翼也具有如同固定翼飞机机翼一样的翼形。当气流流过时他们就会旋转。

当气流流过旋翼翼形表面时产生两种力，其中一种力叫升力，气流流速越快 ，产生的升力就越大。此外，气流在旋翼上产生的力的方向也与气流的速度有关。

旋翼上产生的力主要一部分（靠近旋翼翼展的外端）是垂直方向的，这部分力使旋翼机升空，而另一部分力（靠近旋翼翼展的中部）是水平方向并作用于旋翼浆片受压中心的前端。这意味着这部分力实际上在推动旋翼旋转。

当旋翼达到一定转速时，足够强大向前转的力量能完全战胜任何空气阻力 ，这时旋翼就处于自我推动状态，我们称其“自转”。这同帆船借助风力扬帆航行的原理类似，帆的作用就像旋翼叶片，而风力将帆向前鼓满推动帆船前进。

正如前面论述的，在旋翼达到它们必要的自转转速之前，我们需要借助引擎来迫使空气穿过旋翼使其加速运转。MT0型需要达到 280rpm。在这个转速下，旋翼的尖端的点速度达到 300 rpm，再说一遍，一旦旋翼进入自转，只要气流推动旋翼，它们就不会停下来。

上图简单展示了旋翼产生升力和承受向前的推力的区域。不同的部位产生不同的力的原因是由于沿旋翼叶片上的不同点的线性速度不同造成的。在旋翼恒速转动时，在同一时间段内，旋翼靠近翼尖某点的直线移动距离要远远大于靠近翼根附近某点的直线移动距离，这将在后面详细论述。