反扭矩为什么阻止飞行，反扭矩平衡问题

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1，反扭矩平衡问题
2，说明四旋翼飞行器垂直上升时两组螺旋桨的转向情况并说明为什么
3，螺旋桨飞机为什么不需要平衡扭矩

1，反扭矩平衡问题

螺旋桨飞机的三个效应：进动、滑流扭转、螺旋桨反作用。若是多发螺旋桨飞机，还可能出现有拉力不对称。你说的直升机的平衡跟固定翼飞机有差别，固定翼飞机平衡在地面主要是受螺旋桨的滑流扭转作用，飞行中,当螺旋桨的扭转气流打在飞机垂直尾翼的一侧时,则会引起飞机的方向偏转。如果螺旋桨是向右旋转的,则扭转气流上层自左向右侧扭转,从左方向作用于垂直尾翼,使尾翼产生向右的空气动力,对飞机重心形成左偏力矩,即机头向左偏转。螺旋桨的转速越大,扭转气流对飞机的方向偏转影响越明显。故地面起飞时抵右舵修正方向。空中由于飞机自身速度增大，滑流作用减弱，使用方向舵配平即可。

我觉得可能是这样：在地面，发动机风叶与空气的反作用扭矩不足以使飞机倾覆；在空中，为了保持平衡，两侧机翼的舵面控制是有差异的，使两侧机翼的升力有差别。而且这个差别并不大，发动机主要的动力还是去推动空气直线运动，只有小部分转换为扭转力。驾驶员在操作是只管保持平衡，并不需要刻意让两侧机翼完全一致。就像开车一样，如果方向盘本来有点偏，只管看路，仍然可以跑。

反扭矩平衡问题

2，说明四旋翼飞行器垂直上升时两组螺旋桨的转向情况并说明为什么

四旋翼飞行器结构和原理 1.结构形式旋翼对称分布在机体的前后、左右四个方向，四个旋翼处于同一高度平面，且四个旋翼的结构和半径都相同，四个电机对称的安装在飞行器的支架端，支架中间空间安放飞行控制计算机和外部设备。结构形式如图 1.1所示。 2.工作原理四旋翼飞行器通过调节四个电机转速来改变旋翼转速，实现升力的变化，从而控制飞行器的姿态和位置。四旋翼飞行器是一种六自由度的垂直升降机，但只有四个输入力，同时却有六个状态输出，所以它又是一种欠驱动系统。四旋翼飞行器的电机 1和电机 3逆时针旋转的同时，电机 2和电机 4顺时针旋转，因此当飞行器平衡飞行时，陀螺效应和空气动力扭矩效应均被抵消。在上图中，电机 1和电机 3作逆时针旋转，电机 2和电机 4作顺时针旋转，规定沿 x轴正方向运动称为向前运动，箭头在旋翼的运动平面上方表示此电机转速提高，在下方表示此电机转速下降。（1）垂直运动：同时增加四个电机的输出功率，旋翼转速增加使得总的拉力增大，当总拉力足以克服整机的重量时，四旋翼飞行器便离地垂直上升；反之，同时减小四个电机的输出功率，四旋翼飞行器则垂直下降，直至平衡落地，实现了沿 z轴的垂直运动。当外界扰动量为零时，在旋翼产生的升力等于飞行器的自重时，飞行器便保持悬停状态。（2）俯仰运动：在图（b）中，电机 1的转速上升，电机 3 的转速下降（改变量大小应相等），电机 2、电机 4 的转速保持不变。由于旋翼1 的升力上升，旋翼 3 的升力下降，产生的不平衡力矩使机身绕 y 轴旋转，同理，当电机 1 的转速下降，电机 3的转速上升，机身便绕y轴向另一个方向旋转，实现飞行器的俯仰运动。（3）滚转运动：与图 b 的原理相同，在图 c 中，改变电机 2和电机 4的转速，保持电机1和电机 3的转速不变，则可使机身绕 x 轴旋转（正向和反向），实现飞行器的滚转运动。（4）偏航运动：旋翼转动过程中由于空气阻力作用会形成与转动方向相反的反扭矩，为了克服反扭矩影响，可使四个旋翼中的两个正转，两个反转，且对角线上的各个旋翼转动方向相同。反扭矩的大小与旋翼转速有关，当四个电机转速相同时，四个旋翼产生的反扭矩相互平衡，四旋翼飞行器不发生转动；当四个电机转速不完全相同时，不平衡的反扭矩会引起四旋翼飞行器转动。在图 d中，当电机 1和电机 3 的转速上升，电机 2 和电机 4 的转速下降时，旋翼 1和旋翼3对机身的反扭矩大于旋翼2和旋翼4对机身的反扭矩，机身便在富余反扭矩的作用下绕 z轴转动，实现飞行器的偏航运动，转向与电机 1、电机3的转向相反。（5）前后运动：要想实现飞行器在水平面内前后、左右的运动，必须在水平面内对飞行器施加一定的力。在图 e中，增加电机 3转速，使拉力增大，相应减小电机 1转速，使拉力减小，同时保持其它两个电机转速不变，反扭矩仍然要保持平衡。按图 b的理论，飞行器首先发生一定程度的倾斜，从而使旋翼拉力产生水平分量，因此可以实现飞行器的前飞运动。向后飞行与向前飞行正好相反。（在图 b 图 c中，飞行器在产生俯仰、翻滚运动的同时也会产生沿 x、y轴的水平运动。）（6）倾向运动：在图 f 中，由于结构对称，所以倾向飞行的工作原理与前后运动完全一样。

说明四旋翼飞行器垂直上升时两组螺旋桨的转向情况并说明为什么

3，螺旋桨飞机为什么不需要平衡扭矩

更正一下。发动机输出的，叫做扭矩，螺旋桨\旋翼反作用给机身的，叫做反扭矩。所以题目改成平衡或者克服反扭矩比较合适。两者都需要克服反扭矩的，只是形式上有差别。一、两者反扭矩的区别：1、方向不同。螺旋桨飞机的反扭矩是作用在机身Y轴方向的，也就是纵轴。直升机的反扭矩是作用在机身Z轴方向的，也就是立轴。2、大小不同。螺旋浆飞机的升力是由机翼产生的，螺旋桨提供给飞机的只是纵轴方向的拉力，远小于飞机本身的重力，因此反扭矩较小。直升机的旋翼提供的是升力，此升力大于机身的重力，因此相应的，反扭矩很大。二、克服反扭矩的方法。1、固定翼螺旋桨飞机：由于反扭矩作用方向在纵轴，因此在地面静止或者滑行的时候完全不用考虑。因为本身反扭矩就不大，不会将飞机在地面就横向掀翻，飞机本身的重力是足够克服这个反扭矩的。在飞行阶段，由于有了速度，飞机的机翼上面有了升力，会提供横向的稳定性，副翼也会提供横向的操纵力矩，因此只要把操纵杆稍向反扭矩一侧扳一点，就把反扭矩克服了。起飞的瞬间，由于已经有了速度，所以和飞行阶段是一样的。2、直升机（单旋翼带尾桨）：反扭矩方向在立轴，因此在地面时，如果没有尾桨的话，克服反扭矩就只能靠起落架或者滑撬与地面之间的摩擦。与固定翼相比，这种摩擦力简直太不靠谱了。在大速度飞行状态：有个别的直升机具有垂尾、侧垂尾，比如海豚、黑鹰、阿帕奇等，他们的尾斜梁都充当了垂尾的作用，有心的人可以观察一下清楚的照片，这些尾斜梁、垂尾都是带有翼型的，以一定的速度划过空气的时候，会产生垂直于表面的力，进而产生力矩来平衡反扭矩，和固定翼飞机的形式类似，但是它没有副翼，没有操纵力矩，无法人为控制。这个力矩的大小只和速度有关。在小速度和悬停状态：这时候就和固定翼飞机完全不同了。反扭矩非常大，垂尾又由于没有速度产生不了轴向的力矩，起落架或者滑撬也已经离开地面了，提供不了摩擦力，所以必须要有一个单独设置的尾桨来克服旋翼的反扭矩。结论：如果螺旋桨飞机也悬停的话，就需要在专门设置一个动力装置来克服螺旋浆的反扭矩了。

因为螺旋桨飞机可以靠机翼的副翼来抵消扭矩啊，飞行过程中一半副翼往上翻一般副翼向下翻在竖直方向上提供给机体反方向的扭矩来抵消机头螺旋桨的扭矩~~至于引擎的推重比我还不知道

先更正一下。发动机输出的，叫做扭矩，螺旋桨\旋翼反作用给机身的，叫做反扭矩。所以题目改成平衡或者克服反扭矩比较合适。两者都需要克服反扭矩的，只是形式上有差别。一、两者反扭矩的区别：1、方向不同。螺旋桨飞机的反扭矩是作用在机身Y轴方向的，也就是纵轴。直升机的反扭矩是作用在机身Z轴方向的，也就是立轴。2、大小不同。螺旋浆飞机的升力是由机翼产生的，螺旋桨提供给飞机的只是纵轴方向的拉力，远小于飞机本身的重力，因此反扭矩较小。直升机的旋翼提供的是升力，此升力大于机身的重力，因此相应的，反扭矩很大。二、克服反扭矩的方法。1、固定翼螺旋桨飞机：由于反扭矩作用方向在纵轴，因此在地面静止或者滑行的时候完全不用考虑。因为本身反扭矩就不大，不会将飞机在地面就横向掀翻，飞机本身的重力是足够克服这个反扭矩的。在飞行阶段，由于有了速度，飞机的机翼上面有了升力，会提供横向的稳定性，副翼也会提供横向的操纵力矩，因此只要把操纵杆稍向反扭矩一侧扳一点，就把反扭矩克服了。起飞的瞬间，由于已经有了速度，所以和飞行阶段是一样的。2、直升机（单旋翼带尾桨）：反扭矩方向在立轴，因此在地面时，如果没有尾桨的话，克服反扭矩就只能靠起落架或者滑撬与地面之间的摩擦。与固定翼相比，这种摩擦力简直太不靠谱了。在大速度飞行状态：有个别的直升机具有垂尾、侧垂尾，比如海豚、黑鹰、阿帕奇等，他们的尾斜梁都充当了垂尾的作用，有心的人可以观察一下清楚的照片，这些尾斜梁、垂尾都是带有翼型的，以一定的速度划过空气的时候，会产生垂直于表面的力，进而产生力矩来平衡反扭矩，和固定翼飞机的形式类似，但是它没有副翼，没有操纵力矩，无法人为控制。这个力矩的大小只和速度有关。在小速度和悬停状态：这时候就和固定翼飞机完全不同了。反扭矩非常大，垂尾又由于没有速度产生不了轴向的力矩，起落架或者滑撬也已经离开地面了，提供不了摩擦力，所以必须要有一个单独设置的尾桨来克服旋翼的反扭矩。结论：如果螺旋桨飞机也悬停的话，就需要在专门设置一个动力装置来克服螺旋浆的反扭矩了。

螺旋桨飞机为什么不需要平衡扭矩