槳盤

槳盤，又作槳盤平面，一般指旋翼類飛行器在飛行時旋轉著的旋翼槳葉所構成的平面。

基本介紹

• 中文名：槳盤
• 外文名：rotor disc
• 別名：槳盤平面

簡介

槳盤一詞常見於直升機、傾轉旋翼機、自轉旋翼機等旋翼類飛行器學科中，通常指其在飛行時，旋翼槳葉旋轉所構成的一個圓盤面，稱之為槳盤，槳盤平面的定義在旋翼飛行器的飛行力學和氣動研究中頗為重要，常見的套用有槳盤迎角、槳盤載荷等。

槳盤控制舵機的技術指標

運動範圍

舵機的運動範圍主要取決於操縱機構的具體結構尺寸，一般而言，旋翼機的槳盤傾角變化範圍在-10度～+15度，通過槓桿機構與舵機的輸出軸連線，當採用線性位移舵機時，可以通過槓桿機構解算出槳盤傾角範圍內舵機所需輸出的全量程 ，在本樣例無人駕駛旋翼機中，槳盤傾角通過操縱機構轉換到舵機輸出軸的位移是 0～78 mm，為此設計的舵機最大線位移應不小於 80 mm。

控制精度

舵機控制精度與旋翼機的姿態控制精度關聯，按無人機對伺服舵機控制精度的要求，伺服控制精度應為無人機姿態控制精度的 50%以下，當旋翼機姿態控制精度要求為±2度，則伺服舵機對槳盤的控制精度應小於1度，通過操縱機構傳動比的解算，舵機線位移控制誤差最大為 3 mm，從線位移伺服舵機的可實現性而言，舵機控制精度可設為 0.5 mm。

運動速率

舵機運動速率的設定與無人旋翼機姿態控制的穩定性和回響速度直接相關，對於樣例無人駕駛旋翼機而言，在其穩定飛行時縱向姿態最大變化速率約為 20 (º)/s，橫向姿態最大變化率約為 30 (º)/s，因此槳盤傾角的最大變化速率應為姿態變化率的1.5～2.0 倍，從而對應於槳盤傾角最大變化速率時的伺服舵機最大運動速率應不小於 60 mm/s。

回響頻率

舵機的回響頻率由操縱的無人旋翼機橫縱向回響頻率所決定。筆者所研究的無人旋翼機縱向回響頻率為 0.5～0.75 Hz，橫向回響頻率為 1.0～1.5 Hz，航向回響頻率為 1.0～2.0 Hz。對應於-10°相移時，舵機的頻寬頻率應為其操縱面的-10°頻率回響的1～2倍，因此舵機的-10°回響頻率應不小於3Hz。對於低通特性而言，舵機對應於-90°相移的回響頻率是其-10°相移時的 5 倍，不小於15Hz。

槳盤理論

渦輪螺旋槳發動機在低亞聲速飛行時拉力大，推進效率較高，經濟性較好，這使得其在運輸機領域有著不可替代的地位。所以在巡航馬赫數低於 0.6左右的低速飛機上仍普遍採用螺旋槳推進，如國產運七、運八飛機等。螺旋槳飛機還具有低速飛行時升力大，起飛著陸時的飛行速度低的優點。這樣，以螺旋槳發動機為動力的飛機，對跑道的依賴程度大大降低。螺旋槳飛機的這種特性，使其在軍用運輸機和前線飛機領域有著噴氣推進式飛機難以替代的地位和廣闊的套用前景。目前，國內外大多數軍用運輸機都採用渦輪螺旋槳飛機。

槳盤理論：以氣流通過槳盤的動量和能量變化作為依據。動量理論將螺旋槳看成是一個前進的槳葉片數無限多的槳盤 (disk)，不考慮槳盤厚度 ，氣流連續地通過槳盤。假設來流氣體在未受螺旋槳擾動的軸向速度和壓強分別為V0和 P0。當氣流逼近螺旋槳時速度增加、壓強減小，在螺旋槳盤前壓強為P氣流通過槳盤後壓強增加P1，軸向速度增大為 V0 (1+a)，當氣流接近滑流區，軸向速度進一步增大為V0(1+b)，但壓強降到原來流壓強P。螺旋槳的拉力就是由槳盤前後的這個壓力差來提供的 。

工程套用

當螺槳盤轉子統有擠壓油膜軸承時，系統兩平面內剛度與阻尼有藕合。螺槳盤轉子軸頭動剛度是螺槳盤轉子系統顫振渦動分析的主要參數，也是影響系統顫振渦動的主要因素。如果由於某種原因造成軸頭動剛度的突然降低，引起系統失穩，這對帶螺槳發動機的飛機的飛行安全非常不利。動剛 度測量與處理方法可以實現線上監測，因 此，建議根據適航條例對槳軸系統的軸頭動剛度進行線上監測，以控制螺槳顫振失穩的發生，提高螺槳轉子工作的可靠性與飛機的安全性。

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