演示单元
直升机演示仪
一、实验目的
使用直升飞机模型，演示角动量守恒原理。
二、背景知识
直升机主要由机体和升力（含旋翼和尾桨）、动力、传动三大系统以及机载飞行设备等组成。旋翼一般由涡轮轴发动机或活塞式发动机通过由传动轴及减速器等组成的机械传动系统来驱动，也可由桨尖喷气产生的反作用力来驱动。
三、实验原理
根据角动量守恒定律，把直升机视为由主螺旋桨和机身组成的二体系统，在没有受到合外力矩的情况下，该系统的角动量应保持不变Jω=J1ω1+J2ω2=常矢量。飞机静止时，系统总的角动量为零Jω=0。当主螺旋桨转动时，产生一个对轴的角动量J1ω1，为保持系统的角动量为零，机身必须产生一个反向的角动量J2ω2。为了制止机身旋转，开动尾翼螺旋桨，尾翼螺旋桨推动空气，产生一个反向外力矩，由角动量原理，该力矩可以阻止机身的旋转。由于直升机的机身较长，力臂较大，因此尾翼螺旋桨只需要较小的功率即可平衡机身的转动。
四、实验操作及现象
1.接通电源；
2.打开机身螺旋桨控制开关，顺时针调节速度旋钮，由小到大，可以看到机身和螺旋桨沿着相反方向旋转起来；且两者转速同步改变；
3.打开尾翼控制开关（使其方向与机身螺旋桨控制开关的方向一致），调节尾翼转速，可使机身逐渐停止转动；
4.关闭尾翼螺旋桨，改变机身螺旋桨控制开关的方向，使之反转，机身旋转的方向也随之反向；
5.改变尾翼螺旋桨控制开关的方向，微微调整尾翼螺旋桨转速，机身也会逐渐停止旋转；
6.实验结束，速度调节逆时针旋至最小，关掉电源。
五、注意事项
1.开机时间不宜过长，实验过程中切勿人为阻止机身或螺旋桨的旋转；
2.两个螺旋桨控制开关的方向一定要一致，否则不但不能使机身平衡，反而会使机身越转越快；
3.机身螺旋桨的速度不要过大，否则尾翼的力矩将不能平衡机身的转动。
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