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南京航空航天大学直升机技术研究所第三章尾桨南京航空航天大学直升机技术研究所一、尾桨的功用1．尾桨产生的拉力（或推力）对直升机重心形成偏转力矩，用以平衡旋翼的反作用力矩，并且可以通过加大或减小尾桨的拉力（推力）实现直升机的航向操纵。2．相当于一个直升机的垂直安定面，改善直升机的方向稳定性。3．某些直升机的尾桨向上斜置一个角度，可以提供部分升力，也可以调整直升机重心范围。南京航空航天大学直升机技术研究所南京航空航天大学直升机技术研究所二、尾桨的类型1．常规尾桨2．涵道尾桨3．无尾桨南京航空航天大学直升机技术研究所二、尾桨的类型1．常规尾桨南京航空航天大学直升机技术研究所南京航空航天大学直升机技术研究所2．涵道尾桨涵道风扇式尾桨类似于一般的风机，将尾桨置于垂直尾翼的圆筒形涵道中，因此，通常称之为“涵道风扇”或“涵道”尾桨。采用这种尾桨时，垂直尾翼在直升机前飞时产生一部分空气动力，对尾桨起卸载作用；同时，垂尾面积的大小又要能保证，当尾桨失效而直升机被迫自转下降时的全机气动平衡要求，即在涵道尾桨完全失效的情况下，直升机仍然能以一定的速度继续飞行。南京航空航天大学直升机技术研究所南京航空航天大学直升机技术研究所南京航空航天大学直升机技术研究所南京航空航天大学直升机技术研究所南京航空航天大学直升机技术研究所3．无尾桨南京航空航天大学直升机技术研究所南京航空航天大学直升机技术研究所•能明显提高直升机的使用安全；•对地面工作人员无威胁；•结构简单；•振动小；•能降低直升机噪声。南京航空航天大学直升机技术研究所1.没有垂直铰由于尾桨工作时的桨尖线速度与旋翼桨尖线速度差不多，而尾桨的直径却远比旋翼小，因此，尾桨的角速度远远大于旋翼，尾桨单位质量产生的离心力就要比旋翼大得多，这样尾桨的锥角以及挥舞角都要小于旋翼，所以，由哥氏力引起的尾桨旋转面内的受力问题没有旋翼那么严重；另一方面，尾桨叶的相对弦长大于旋翼，其外部形状是短而宽，因此，尾桨在旋转面内承受弯矩的能力比旋翼强得多。由于这两个特点，为了简化尾桨毂的构造，尾桨一般不设垂直铰。三、常规尾桨的结构特点2.只设总距操纵南京航空航天大学直升机技术研究所跷跷板式尾桨毂原理图四、二叶跷跷板式尾桨南京航空航天大学直升机技术研究所南京航空航天大学直升机技术研究所五、多叶万向接头式尾桨万向接头式尾桨毂原理图南京航空航天大学直升机技术研究所米-17系列直升机和米-8直升机的尾桨都属于多叶万向接头式尾桨，结构上基本相同，都包含有轴向铰和水平铰。两者只是在直升机尾斜梁上的安装位置不同外，米—8直升机的尾桨安装在尾斜梁末端的右侧，属于推力尾桨，而米—17系列直升机的尾桨安装在尾斜梁末端的左侧，属于拉力尾桨。南京航空航天大学直升机技术研究所米-17直升机万向接头式尾桨南京航空航天大学直升机技术研究所六、无轴承尾桨南京航空航天大学直升机技术研究所黑鹰直升机十字交叉梁式尾桨南京航空航天大学直升机技术研究所七、尾桨的结构动力学特点1.尾桨激振力（1）气动激振力（nω、2ω）（2）基础振动机体水平方向振动→尾桨集合型挥舞机体垂直方向振动→尾桨周期型摆振（3）尾桨不平衡和支座的各向异性→尾桨旋转面2ω的激振力南京航空航天大学直升机技术研究所2.尾桨固有频率分析方法和要求与旋翼相同需要注意安装角变化对尾桨固有频率的影响3.尾桨的动稳定性颤振问题没有旋翼严重挥舞-摆振耦合不稳定性比旋翼突出“尾摆”不稳定性改变挥舞调节系数、尾斜梁的弯曲扭转刚度南京航空航天大学直升机技术研究所