旋翼是直升机和旋翼机等旋翼航空器的主要升力部件。
旋翼由桨毂和数片桨叶构成。桨毂安装在旋翼轴上,形如细长机翼的桨叶则连在桨毂上。
(1)旋翼的旋转方向[1]
当旋翼旋转时,有的旋翼是右旋,有的是左旋。若伸出右手,大拇指向上(指向旋翼升力方向),四指握拳方向与旋翼旋转方向一致,则该旋翼为右旋;若伸出左手,其四指握拳方向与旋翼旋转方向一致,则为左旋旋翼。
(2)旋翼的作用[1]
I.产生升力:用以平衡直升机的重力以及机身、平尾、机翼等部件在垂直方向上的分力。
II.产生向前的水平分力:克服空气阻力使直升机前进。
III.在悬停时,产生侧向或向后水平分力,使直升机进行侧飞或后飞。
IV.产生分力及力矩对直升机进行控制或机动飞行,类似于飞机上的各种操纵面。
旋翼一副旋翼最少有两片桨叶,最多可达8片。旋翼直径最小约5米,最大达35米。 按桨叶与桨毂连接方式的不同,旋翼大体上分为铰接式、无铰式、半铰式和无轴承式4种。
桨叶通过水平铰、垂直铰与桨毂相连接。在一般情况下,桨叶除旋转运动外,还有绕水平铰的上下挥舞、绕垂直铰的前后摆动以及通过操纵轴向铰的变距运动。
这种型式的旋翼桨叶根部的弯曲载荷较小,但结构复杂,维护不便。
取消水平铰和垂直铰,但仍有轴向铰。桨叶在挥舞方向和摆振方向相对于桨毂是固支的。桨叶的挥舞和摆振表现为桨叶根部的弯曲变形。
与铰接式相比,它的结构简单,但桨叶和桨毂的弯曲载荷较大。
它的特点是只有两片桨叶,彼此连成整体,共用一个中心水平铰,没有垂直铰,但仍有轴向铰。
这种型式旋翼的结构也比较简单,但操纵性较差。
这种型式的旋翼不仅没有水平铰和垂直铰,连轴向铰也被取消。桨叶的变距运动靠桨叶根部的扭转变形来实现。
它的结构简单,但要求桨叶根部的材料既有很高的弯曲强度和刚度,又有很低的扭转刚度。