本人刚入魔菜鸟一枚，每天业余大部分时间就是逛论坛看看老鸟们的帖子，看帖子的过程中发现有不少关于航模直升机射桨的案例，特别是700级别电直射桨感觉是相当恐怖，处于好奇心的驱使就想在理论上分析一下电直大桨的离心力到底有多大，本人工科男一名虽然大学毕业好多年，毕业后也没从事技术相关工作，但是好歹也是某著名工科大学毕业的（有点吹牛，兄弟们慢点拍砖），底子还是有那么一点点的，好了，废话不多说直接进入主题。
上图为简化版的直升机主旋翼图片为了简化计算我们假设主桨为细长的形状而且质量是均匀分布的则单位长度的质量为m/l。
离心力的计算公式为
为了书写简单我们把
则F=Amr
由于主桨不是一个质点离心力不能直接套用公式计算，这时我们要利用简单的微积分计算。
我们以现在比较常见的亚拓700X为例计算大桨的离心力有多大。假设飞机定速为2100转，使用的为原装碳纤维桨。
其基本参数为L=0.791 l=0.7 n=2100 m=0.19带入公式计算得到
F≈3587牛顿，这个力是相当大了。
假设亚拓700X用的内六角螺栓都是12.9级的螺栓抗拉屈服强度为1200MPa，
12.9级螺栓的实际屈服强度为1200MPa（抗拉强度）×0.9（屈强比）=1080MPa；
亚拓桨夹和横轴的连结用M6螺栓，此螺栓的最大抗拉力为F=1080×3.14×9=30520N，这个力远远大于上面计算的主桨的离心力，故螺栓被直接拉断射桨的可能性微乎其微。
但在实际的飞行中主桨的受力比较复杂，主桨也不完全是刚性的会变形用上述方法计算的离心力应该有一定的误差，但即使有误差其离心力也不可能大过横轴螺栓的抗拉强度。
但是我们也应该看到如果发生射桨事故，另一边的桨如果不能也同时射出去这种情况是相当危险的，300多公斤的偏心力作用在5公斤多点的直升机上后果可想而知。不知道有没有这种一边射桨了一边不射的直升机。
以上就是本菜鸟的一点拙见，请各路高手拍砖指点。
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发表于 2017-12-21 15:52
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