本书是按照中国民用航空规章《民用航空器维修人员执照管理规则》(CCAR66R1)和《民用航空器维修人员执照基础部分考试大纲》(AC66R102)中的M12编写修订而成的,主要内容包括直升机飞行原理、直升机操纵系统、直升机结构、直升机液压系统、直升机燃油系统、直升机电源系统、直升机通信导航系统、直升机起落架系统等主要系统,以及防冰排雨、救生设备等辅助系统的基本结构、基本工作原理等。本书适合具有一定知识基础的直升机机械、电子维修专业技术人员阅读参考。
本书是按照中国民用航空规章《民用航空器维修人员执照管理规则》(CCAR66R1)《民用航空器维修人员执照基础部分考试大纲》(AC66R102)中的M12编写的,并结合我国通用航空近年来的发展、国际直升机技术的发展以及国内直升机使用和维修的情况,进行了一定的修订、更新和完善。本书是直升机维修人员必须掌握的基础知识,在编写和修订过程中,力求做到通俗易懂,注重知识的实用性,贯彻了理论与实际密切结合的思想,基本上不涉及复杂的数学推导,强调定性描述考试大纲中要求掌握的基本知识。本书第1版出版以来一直作为CCAR147维修基础培训机构的培训教材或参考教材,也成为具有一定基础的航空机电专业人员的自学教材。
本书由陈康、刘建新主编和统稿,全书共15章,内容包括直升机飞行原理、直升机飞行操纵系统、桨叶锥体及振动分析、直升机传动系统、机身结构、空调系统、仪表和电子系统、电源系统、设备和装饰、防火、直升机燃油系统、直升机液压系统、防冰排雨、起落架和照明。其中第1版的第1章由陈康编写,第2章由马涛编写,第3章由王洋编写,第4章由施淳编写,第5章由李树广编写,第6、8、10章由任仁良编写,第7章由王会来编写,第9章由廖伟强编写,第11章由王明编写,第12章由程杰、宋静波编写,第13章由陈康编写,第14章由霍继辉、宋静波编写,第15章由高波编写。
第2版修订的重点是对原版各章的文字内容进行了重新梳理,力求把原理和结构讲解得更直接、更透彻,对部分插图进行了调整或选择了更具代表性和说明性的图片,对第1版中有些当初只是作为简单介绍而随着直升机技术的发展而广泛应用的系统或部件进行了较为详细的描述(如机载IHUMS系统),对逐渐淘汰的技术或系统和部件则减少或取消了叙述内容。修订过程中,第1版各章作者以及赵崇亮、邵国武、贺建坤、李振清、陶俊峰、何泉、孙琨、吴星海、曾嵘、王恺、吕恺等专家和专业人员参与了具体的修订、更新和审核工作。
黄传勇、胡焱、余德华等专家对修订的书稿进行了审校,提出了许多修改意见,在此表示深深的谢意。同时感谢中信海洋直升机股份有限公司对本书编写和修订的大力支持。
由于编者水平有限,教材中可能存在错误和不足,敬请各位专家和读者指出,以便在今后的修订中加以纠正。
编者
2015年11月
第1章直升机飞行原理
1.1直升机概述
1.1.1直升机的种类
1.1.2直升机类型的比较
1.1.3直升机与固定翼飞机的比较
1.1.4术语
1.2升力和阻力
1.2.1升力的产生
1.2.2阻力的产生
1.2.3直升机翼型的选择
1.2.4主旋翼
1.3悬停和地面效应
1.3.1垂直飞行
1.3.2油门内联装置
1.3.3悬停和地面效应
1.4过渡飞行和转换飞行
1.4.1过渡飞行
1.4.2转换飞行
1.4.3从悬停到前飞的机身姿态
1.5发动机功率曲线
1.5.1阻力变化
1.5.2功率变化
1.6相位角和陀螺进动
1.6.1相位滞后
1.6.2前置角
1.7摆振和升力不对称
1.7.1垂直关节和摆振
1.7.2升力的不对称
1.8自转和拉姿态
1.8.1自转
1.8.2拉姿态
1.9尾桨
1.9.1尾桨的作用
1.9.2直升机侧移
1.9.3离心偏转力矩
1.9.4尾桨升力的不对称
1.10直升机的稳定性和一些特殊情况
1.10.1速度限制和桨尖失速
1.10.2涡环效应
1.10.3桨叶挥摆
1.10.4地面共振
1.10.5机身姿态
1.10.6直升机的稳定性
1.10.7天气对起飞重量的影响
1.10.8直升机振动
第2章直升机飞行操纵系统
2.1主旋翼操纵
2.1.1简介
2.1.2操作系统部件
2.1.3总距操纵
2.1.4周期变距杆
2.1.5操纵复合摇臂
2.1.6倾斜盘和星形件
2.2尾桨操纵
2.2.1尾桨操纵系统
2.2.2喷气系统
2.3主桨毂
2.3.1简介
2.3.2全铰接式主旋翼桨毂
2.3.3半刚性跷跷板式主旋翼桨毂
2.3.4刚性主旋翼桨毂
2.4尾桨毂
2.4.1AS332超美洲豹
2.4.2H101 Heliliner
2.5弹性橡胶部件
2.5.1简介
2.5.2弹性橡胶轴承
2.5.3弹性橡胶减摆器
2.5.4检查和维护
2.6桨叶
2.6.1主旋翼叶片
2.6.2尾桨叶片
2.7操纵系统的工作
2.7.1人工操纵
2.7.2动力飞行操纵系统
2.7.3液压助力器
2.7.4感觉系统
2.8直升机增稳系统
2.9配平操纵系统
2.9.1配平调节
2.9.2固定和可调安定面
2.10典型的直升机飞行操纵系统
2.10.1系统描述
2.10.2操纵系统上的各种部件
2.11平衡和校装
2.11.1目的
2.11.2典型的操纵校装程序
2.11.3操纵系统限动装置
第3章桨叶锥体及振动分析
3.1直升机振动
3.2直升机减振措施
3.2.1简介
3.2.2减少/消除固有振动
3.3锥体检查
3.4平衡
3.5直升机机载监控系统
3.6地面共振
第4章直升机传动系统
4.1直升机传动系统的布局与类型
4.2减速器
4.2.1主减速器的功用
4.2.2主减速器的结构
4.2.3主减速器润滑系统
4.2.4应急喷洒系统
4.2.5其他减速器
4.2.6维护
4.3扭矩测量系统
4.3.1油压式扭矩测量系统
4.3.2霍尔效应传感器扭矩系统
4.3.3变形测量仪电子扭矩系统
4.3.4光电扭矩测量系统
4.4自由轮、离合器和旋翼刹车
4.4.1自由轮组件
4.4.2离合器
4.4.3旋翼刹车
4.4.4传动轴及传动轴连接
4.5传动系统监控
4.5.1磁性金属屑探测器
4.5.2油滤的污染监控
4.5.3滑油光谱分析法
4.5.4振动水平的监测
4.5.5直升机健康监控系统
4.5.6特殊事件后的检查
第5章机身结构
5.1结构适航性设计要求
5.1.1航空器结构设计思想
5.1.2直升机结构设计
5.1.3直升机结构的分类
5.2直升机区域划分和识别
5.2.1直升机结构分区
5.2.2直升机站位识别系统
5.3直升机结构应力应变
5.3.1直升机结构的基本变形
5.3.2疲劳
5.4排放通风系统安装和防雷击
5.4.1排放
5.4.2通风要求
5.4.3系统安装
5.4.4防雷击
5.5直升机结构
5.5.1概述
5.5.2桁架式结构
5.5.3承力蒙皮结构
5.5.4复合材料结构
5.6直升机部件的连接
5.6.1尾梁和安定面的连接
5.6.2窗户
5.6.3舱门
5.6.4发动机和主传动的安装
5.7结构装配技术
5.7.1铆接
5.7.2结构粘接
5.7.3螺栓连接
5.8表面防护
5.8.1合金防护
5.8.2直升机油漆和保护性喷涂
5.9机身线性检查
第6章空调系统
6.1概述
6.1.1通风与加温系统
6.1.2温度控制系统
6.2制冷系统
6.2.1蒸发循环制冷原理
6.2.2空气循环制冷系统
第7章仪表和电子系统
7.1电子仪表概述
7.1.1航空仪表的分类
7.1.2航空仪表的发展历程与布局
7.1.3航空仪表显示数据的基本T形格式
7.2全静压系统及仪表
7.2.1全压和静压
7.2.2全静压系统与管路
7.2.3高度表
7.2.4空速表
7.2.5升降速度表
7.3陀螺仪
7.3.1地平仪工作原理
7.3.2协调转弯仪
7.3.3转弯侧滑仪和速率陀螺
7.4罗盘
7.4.1地磁
7.4.2直升机磁场
7.4.3直读式罗盘
7.4.4远读式罗盘和陀螺磁罗盘
7.5自动飞行
7.5.1自动飞行控制系统的组成和基本功能
7.5.2自动驾驶仪
7.6通信系统
7.6.1通信系统的组成和功能
7.6.2甚高频通信系统
7.6.3高频通信系统
7.6.4驾驶舱话音记录系统
7.6.5紧急定位发射机
7.7导航系统
7.7.1导航系统的组成
7.7.2无线电导航系统
7.7.3雷达系统
7.7.4空中交通管制
7.7.5飞行管理系统
7.7.6近地警告系统
7.7.7机载防撞系统
第8章电源系统
8.1直升机电源系统概述
8.1.1电源的用途
8.1.2电源系统的组成
8.2航空蓄电池
8.2.1航空蓄电池的功能和构造
8.2.2电瓶的容量
8.2.3铅酸电池
8.2.4碱性蓄电池
8.2.5充电方式
8.2.6机载电瓶充电器
8.2.7电瓶的维护
8.3直流电源系统
8.3.1直流发电机
8.3.2调压器
8.3.3反流割断器(反流保护器)
8.3.4直流电源的并联供电
8.3.5直流电源系统的优缺点
8.3.6直流电源系统的质量要求
8.4交流电源系统
8.4.1交流电源系统的分类
8.4.2恒速恒频交流电源系统的基本要求
8.4.3交流发电机的结构和工作原理
8.4.4交流电源的故障保护
8.5二次电源
8.5.1变压整流器
8.5.2静止变流器
8.5.3应急照明电源
8.6外部/地面电源
8.6.1地面电源的功用
8.6.2地面电源的种类
8.6.3地面电源的控制
8.7直升机配电系统
8.7.1直流电网
8.7.2交、直流混合电网
8.7.3典型双发直升机电源分配
第9章设备和装饰
9.1直升机客舱设备
9.1.1客舱及其设备布局
9.1.2地板
9.1.3内装饰和乘客服务设备
9.1.4行李舱
9.2应急设备
9.2.1应急指示灯
9.2.2救生设备
9.3直升机吊挂设备
9.3.1载物设备
9.3.2维护
9.4应急漂浮设备
9.4.1概述
9.4.2设备的安装和使用
9.4.3设备维护
第10章防火
10.1火警和烟雾探测及警告系统
10.1.1防火系统的功能和组成
10.1.2警告信息描述
10.2火警探测系统
10.2.1火警探测系统的组成
10.2.2火警探测原理
10.2.3典型发动机火警探测系统的工作和说明
10.3直升机灭火系统
10.3.1火的种类和灭火方法
10.3.2直升机灭火系统的类型
10.3.3灭火系统的维护
第11章直升机燃油系统
11.1燃油系统概述
11.1.1燃油系统的主要功能及特点
11.1.2燃油系统基本构成及供油方式
11.2航空燃油
11.2.1航空燃油的种类及要求
11.2.2航空汽油
11.2.3航空煤油
11.2.4航空燃油的质量要求
11.3燃油系统各部件
11.3.1燃油箱
11.3.2燃油管路及固定
11.3.3燃油活门
11.3.4燃油泵
11.3.5燃油滤
11.3.6燃油加热及防冰保护
11.3.7燃油指示
11.4燃油系统排故及维护
11.4.1燃油系统的渗漏
11.4.2油箱修理
11.4.3维修时注意事项
11.5加油和放油
11.5.1概述
11.5.2飞机加油防静电
11.5.3注意事项
第12章直升机液压系统
12.1液压原理
12.1.1液压传动原理
12.1.2液压系统的组成
12.1.3液压传动的特点
12.2液压油及油箱
12.2.1液压油
12.2.2液压油箱
12.2.3蓄(储)压器
12.3液压泵
12.3.1液压泵的基本工作原理
12.3.2液压泵性能参数
12.3.3液压泵的类型
12.3.4液压泵的压力控制
12.3.5辅助液压泵
12.4液压控制元件
12.4.1方向控制阀
12.4.2压力控制阀
12.4.3流量控制元件
12.5液压执行元件
12.5.1作动筒的工作原理
12.5.2作动筒的类型
12.5.3作动筒辅助元件
12.6液压辅助元件
12.6.1液压油滤
12.6.2密封
12.7直升机液压系统
12.8直升机液压系统指示和警告
12.8.1机载设备和指示装置
12.8.2屏幕座舱式显示
12.9液压系统的维护
12.9.1污染
12.9.2液压油的灌充和系统排气
12.9.3密封件的更换
12.9.4部件的库存
第13章防冰排雨
13.1防冰系统
13.1.1防冰系统概述
13.1.2结冰探测器
13.1.3空速管加温防冰系统
13.1.4风挡加温防冰系统
13.1.5发动机进气道防冰系统
13.1.6水平安定面气动除冰系统
13.1.7桨叶电加温防/除冰系统
13.2排雨系统
第14章起落架
14.1起落架的功能、分类与结构
14.1.1概述
14.1.2起落架的功能
14.1.3起落架的分类
14.1.4固定式和可收起式起落架的结构形式
14.1.5减振系统
14.2收放系统
14.2.1概述
14.2.2起落架正常收放系统
14.2.3起落架应急放下系统
14.2.4起落架收放系统的维护
14.3指示和警告
14.3.1灯光指示
14.3.2警告系统
14.4机轮组件
14.4.1机轮
14.4.2直升机机轮刹车系统
14.4.3直升机机轮轮胎
14.5转弯系统
14.5.1前轮自动定中
14.5.2前轮中立锁
14.5.3动力转向系统
14.6滑橇和浮筒
14.6.1滑橇式起落架
14.6.2浮筒
第15章照明
15.1外部照明
15.1.1概述
15.1.2航行灯
15.1.3防撞灯
15.1.4着陆灯和滑行灯
15.1.5搜索灯
15.2内部照明
15.2.1驾驶舱照明
15.2.2客舱照明和货舱照明
15.3应急照明
15.3.1应急照明简介
15.3.2外部应急和撤离灯
参考文献