螺旋桨飞机
某日,在xplane上体验了一把塞斯纳,发现它左偏的还是蛮厉害的,于是想写一篇关于它原理的文章。
螺旋桨的好处很多,但坏处更不少,其中最让人头大的就是螺旋桨的滑流,进动,反作用力矩,气流斜吹问题。而本文要讲的左偏的罪魁祸首就是进动效应。
那么,何为进动?
进动,是一个物理学名词,一个自转的物体受外力作用导致其自转轴绕某一中心旋转,这种现象称为进动,也叫做旋进。
————来自百度百科
其实进动现象我们从小就在接触,譬如旋转的陀螺虽然斜了,但它还是会好长时间不倒地。
关于进动问题,还有个著名的实验,也最能解释单螺旋桨飞机左偏的问题:
旋转的陀螺虽然受到了重力,但依然不下垂
我们通过讲解这个例子从而揭开进动的”神秘面纱“。我们知道,对于旋转的陀螺,其有个平行于旋转轴的角动量L,而重力相对于支点有个力矩,力矩方向垂直于旋转轴,如下图所示:
我们可以看到,由于重力矩的存在,L角动量一直往逆时针方向偏,但是,无论怎么偏转,偏转后的角动量还是处于水平的,所以旋转的陀螺虽然受到了重力还是不会掉下来。但有同学要问,按这么分析,由于重力矩始终水平,其引起的偏转一直是水平,那么陀螺的角动量一直是处于在水平面上,那它不就不会下垂了吗,而事实是当陀螺转速越来越小时,陀螺也会慢慢垂下,直至完全下垂,这是为什么呢?
先上图:
当角动量L很小时,重力矩M就会显得很大,此时角动量方向会很快偏转至与原角动量方向垂直,而且原L越小,这个偏转速率越快,当初始L接近0时,偏转速率就会很大,显然旋转轴是不可能很快转到与L+dL方向平行的(能量守恒),但角动量还是要守恒的呀,所以陀螺就会向下偏,向下偏过程中产生的角动量方向就是大致与L+dL方向相同,这就解释了为什么陀螺最终还是会倒地。
有细心的同学可能老早就发现了,图中的陀螺很像发动机的螺旋桨,完全可照模照样类比过去。是的,由于大多数的螺旋桨都是顺时针方向旋转的,所以与图中的情况完全相同,这也就是为什么单螺旋桨的飞机会自动左偏。我们来感受一下螺旋桨的左偏有多严重:
以上gif选用xplane11中的塞斯纳录制
在实际中,驾驶这种单螺旋桨飞机起飞时时,方向舵都要向右偏一点以保持直线方向。
附上实验视频:
-------> 点我观看哦(●ˇ∀ˇ●)
相关阅读
网上打字赚钱是真的吗?经常有网友问我这个问题,真真假假我也做过不少分析,相信很多人都看过。对于这个老生常谈的问题,就算分析的再怎
淘宝用户都是有会员等级之分的,划分的依据就是淘气值了,淘宝的超级会员享有一定的特权,最近比较火的活动就是88会员盛典了,成为超级会
君正X1000芯片是针对语音识别功能做了专门定制的芯片,可以支持4个MIC,支持远场唤醒,功耗很低,适用于物联网、智能家居、智能音频、智
e1000网络驱动分析e1000是intel千兆以太网卡的驱动源码。官方关于驱动的使用可以参考如下链接。https://www.intel.cn/content/ww
在研究用户需求上没有什么捷径可以走,不要以为自己可以想当然地猜测用户习惯产品研发中心最容易犯的一个错误是:研发者往往对自己挖