直升机专业名词解释——下回别告诉我看不懂啦

图——直升机执行吊装任务

本文致力于对直升机理论、设计、制造中涉及到的专业名词做一个比较汇总的说明，以后读者朋友们在阅读本号所发布的专业性较高的文章的时候，就可以参考本文的名词说明，更轻松地读懂专业性内容了。

如果有任何本文没有提到的专业名词需要解释，读者朋友可在文末留言，小编看到后会一一回复。

1.因次的概念

在直升机理论方法的推导和对直升机的气动性能、结构特性进行分析时，为了结论的通用性考虑，经常会用到无因次量。

那么，何谓无因次量呢？我打个比方，现在要对两批不同批次的学生的成绩做分析对比，但是不幸的是，虽然他们考试内容出自同一套题库，但是一组只抽取了6道题目，满分60分，第二组，抽取了8道题目，满分80分，这时候，为了便于快速对比两者成绩，将第一组嘘声所有的成绩除以60分，第二组学生的所有成绩除以80分，如此一来，两组学生的成绩都在0-1之间了，可以直接进行对比了，这个0-1之间的数，就称为“无因次”成绩，或者叫“无量纲”成绩，量纲的意思就是单位，成绩在此处的单位就是”分“。

现在，我么可以看到，第一组的同学考50分的，他的无因次成绩就是50/60=0.8333，第二组的同学考50分的，他的无因次成绩就是50/80=0.625。孰优孰劣，一目了然。

直升机的分析中也通常使用无因次量。比如旋翼的特性参考长度尺度就是旋翼半径R，特性参考时间尺度就是旋翼转速Ω，特性参考质量就是空气密度ρ。其他所有的特性参考物理量，都是有这三个量组合而成，比如说特性参考速度尺度就是转速乘以半径ΩR（也就是桨尖速度）。

2.桨叶的物理描述

图——直升机旋翼桨叶

R=旋翼半径；桨叶长度，从桨毂中心到桨尖的物理长度；

Ω=旋翼转速或者角速度（单位一般有弧度/秒，RPM，FPS）

ρ=空气密度；标准大气密度一般取1.225kg/m^3

ψ=桨叶的方位角，当桨叶处于旋翼正后方的时候定义为0°方位角，对于旋翼而言，一般转速恒定，因而方位角就是转速和时间的乘积

r=桨叶上的径向位置，从旋转中心（r=0）开始到桨尖（r=R）

按照国际惯例，当旋翼的旋转方向为顺时针时候，称为左旋，逆时针时候就称为右旋。一般欧美直升机都是右旋，苏联直升机都是左旋。

c=桨叶弦长，老式直升机一般都是矩形桨叶，也就是弦长不变，现代直升机桨叶一般有尖削，也就是弦长会随着桨叶径向变化

N=桨叶片数

θtw=桨叶负扭；表征了桨叶安装角随着径向的变化幅度

A=旋翼桨盘面积

σ=实度=桨叶面积/桨盘面积

γ=桨叶洛克数；表征桨叶气动力与惯性力的比值

3.桨叶空气动力学

图——直升机旋翼常用翼型

cla=桨叶剖面翼型的升力曲线斜率

α=桨叶剖面叶素微段的气动迎角

Ma=桨叶剖面微段的马赫数（微段来流速度与当地声速的比值）

4.桨叶运动

图——直升机旋翼挥舞运动

β=桨叶挥舞角；桨叶脱离桨盘平面的桨叶运动，向上挥舞为正

ζ=桨叶摆振角；桨叶在桨盘平面内运动，与旋转方向相反为正

collective pitch=总距；表征了直升机旋翼桨叶总的安装角的幅度

cycle pitch=周期变距；表征了直升机旋翼桨叶安装角随着方位角的变化幅度

一般来说，总距和周期变距是直升机旋翼最主要的操纵手段

5.旋翼迎角和速度

图——前飞状态的直升机

α_ro=旋翼桨盘平面迎角，前倾为正，旋翼需要前倾来使得拉力产生水平分量拉拉动直升机前飞

Vair=直升机前飞速度，相对于空气而言的速度

vind=旋翼诱导速度，一般只取垂直于桨盘平面的诱导速度分量，这个速度使得旋翼能够诱导气流穿过桨盘平面产生拉力

μ=前进比；水平方向来流速度和旋翼桨尖速度的比值

λ=入流比；竖直方向气流速度和旋翼桨尖速度的比值

6.旋翼力和功率

T= 旋翼拉力，定义为垂直于桨盘平面

H=桨盘平面内旋翼阻力；指向旋翼前飞的反方向为正

Y=桨盘平面内旋翼侧向力；指向桨盘前行侧时定义为正

Q=旋翼反扭矩；由于旋翼高速旋转，空起作用在旋翼上产生的扭矩

P=旋翼轴功率

下面介绍下力和功率的无量纲参数

CT=拉力系数=T/ρA（ΩR）^2

CH=后向力系数=H/ρA（ΩR）^2

CY=测向力系数=Y/ρA（ΩR）^2

CQ=扭矩系数=Q/ρA（ΩR）^2R

CP=功率系数=P/ρA（ΩR）^3

这里注意，实际上P=QΩ，因而CP=CQ。

桨盘载荷就是T/A

功率载荷就是P/T

桨叶载荷就是T/A_blade =T/(σA)=CT/σ

7.旋翼桨盘平面

TPP=桨尖平面

NFP=无变距平面

HP=桨毂平面

CP=操纵平面

名词解释到此结束，如有疑惑或者补充，欢迎留言。