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发信人: ersy (今儿呀真高兴~~), 信区: Aero
标  题: 直升机史话(转载)
发信站: 哈工大紫丁香 (2004年01月30日11:44:33 星期五), 站内信件

【 以下文字转载自 Green 讨论区 】
【 原文由 hnlz 所发表 】

　　飞机的发明，使人们在普遍受益的情况下又产生了新的不满足。飞机起飞需要滑跑，
需要修建相应的跑道和机场。这就带来了诸多不便。于是有人开始探索可以进行垂直起落
的飞行器，通称直升机。它是由发动机驱动的旋翼来提供升力和飞行作用力，并能进行垂
直起落的飞行器。它与普通飞机的明显区别是，它没有普通飞机那样强劲的机翼，但却有
旋翼。普通飞机的机翼只产生升力，直升机的旋翼不仅提供升力，把直升机托举在空中，
还能驱动直升机前飞、侧 飞和后飞。直升机是依靠旋翼才实现了垂直起飞的降落的。直升
机是飞行器中的一种，而飞机是飞行器中的另一种，不能简单地混称“直升飞机”。直升
机主要组成部分有：旋翼和尾桨、机身、起落架、动力系统、传动系统、操纵系统和仪表
设备等7个大部分。从外表可以看见旋翼、驾驶舱、机舱、发动机、尾梁、尾桨、水平安定
面、垂直安定面和起落架等部分。

　　1843年，英国有个名叫乔治·凯利的发明家，设计制作了一架直升机的模型。这是最
早把垂直起落的飞行器从想法变为直观形象的重要事件。这个直升机模型，机身呈现流线
型，很像海鸥要。 机头较尖，如同一只鸟的一台蒸汽机来提供动力。可惜的是这架直升机
不能真正起降。

　　1878年，意大利一位发明家恩里科·弗拉尼尼设计出了第一架可以真正起降的直升机
。弗拉尼尼是个土木工程师，但他对直升机的研制有浓厚的兴趣。与凯利的直升机模型根
本不同的是，弗拉尼尼的直升机可以飞行。试飞时，这架直升机的飞行高度达到了12米，
在空中停留了12秒。在直升机发展历史中，这是一个很重要的事件。1907年8月24日，法国
工程师布雷盖，驾驶一架直升机首次飞离了地面。布雷盖的直升机装有4副旋翼，每副由8
个巨大的双层桨叶组成。这架直升机没有操纵系统，飞行时的稳定性极差，不能自由飞行
。布雷盖后来又研制了第二架、第三架直升机，但终究没有能够取得更大的进展。

　　1922年，德保泰扎特的直升机离地而起。著名的垂直飞机专家德保泰扎特，是一位移
居美国的俄国科学家。1916年，他发表了一篇关于垂直飞行理论的论文，刊登在美国的国
家航空咨询委员会的报告上，美国陆军对论文中所给出的完整准确的数据极为重视。此后
，1921年，美国陆军与德保泰扎特签订了一项合同，为美国陆军研制一种直升机。1922年
底，美国军方的试飞员坐上了德保泰扎特研制的直升机。直升机的4副大旋翼旋转起来，直
升机慢慢地离地升起，十分稳定。不过德保泰扎特的直升机操纵系统比较复杂，驾驶困难
，而且整架直升机的结构强度不高，飞行振动大，旋翼尺寸不适。德保泰扎特的直升机虽
然可以垂直升起和垂直降落，但是很难平飞，所以只是一种垂直飞机，因而最终没有达到
实用的要求。

　　悬停是直升机特有的飞行本领之一。悬停时，直升机在空中既不前飞、侧飞、也不后
飞，既不上升，也不下降，就好像停在空中一样。过，与它停在地面不同，因为它的旋翼
在不停地旋转。在这种悬停飞行状态下，旋翼不提供前飞、侧飞和后飞的作用力，它提供
的升力又正好等于直升机的重量，所以直升机不会往下掉。如果要直升机垂直上升，只要
让升力大于重量即可实现。垂直下降则与此相反。

　　当飞行员启动发动机带动旋翼旋转后，由于旋翼桨叶与空气的相对运动，就会产生向
上的气动力。如果旋翼不向任何方向倾斜，气动力是垂直向上的，实际上它就是托起直升
机的升力。如果旋翼向前倾斜，那么它产生的气动力也会向前倾斜，那么它产生的气动力
也会向前倾斜。这个倾斜的力，可分解为一个垂直向上的力和一个水平向前的力。垂直向
上的力就是直升机飞行所需的升力，而水平向前的力就是驱动直升机向前飞行的作用力。
直升机有一个独特的本领，就是它能够在空中向后倒退飞行。飞行员只要操纵旋翼向后倾
斜，旋翼产生的气动力就会向后倾斜，这个向后倾斜的力可分解为一个垂直向上的升力和
一个水平向后的拉力，正是这个水平向后的接力使直升机实现向后倒退飞行的。同样，如
果直升机要向左或向右侧飞，飞行员只要操纵旋翼向左或向右倾斜就能实现。

　　单旋翼直升机在飞行时，旋翼不停地旋转，空气对旋翼就会产生一个大小相等、方向
相反的反作用力矩。在这个反作用力矩的作用下，直升机机体就会向旋翼旋转的反方向扭
转，造成无法飞行。而尾桨所产生的侧力对直升机重心形成的力矩，正好与空气对旋翼的
反作用力矩相反。只要控制尾桨侧 力的大小，它就可以抵消空气对旋翼的反作用力矩，制
止直升机机体的扭转。所以尾桨又称抗扭螺旋桨。控制尾桨侧力的大小，直升机就会实现
转变飞行，所以人们通常把尾桨双叫方向螺旋桨。

　　直升机常采用的是轮式起落架，有三点式和四轮式两种。三点式一个起落架在前，两
个主起落架在后；四轮式前后各两个起落架，主起落架在后。两者相比，四轮式停机较稳
，有利于侧风着陆和在地面装卸货物，缺点是重量较重，如果是不可收放的固定式起落架
，飞行阻力也较大。还有的是使用滑橇式起落架，机身下左右各一个，较大的直升机有的
也采用3个，按三点式布置。它有利于直升机在冰雪场地、松软场地和草地上起降。不过，
使用它的直升机地面移动不方便，而且起飞滑跑距离较长，也易与冰雪场地的冰雪冻结在
一起。水上直升机则使用的是浮筒式起落架。直升机的这些特点使它十分方便。

　　无尾桨直升机是指没有尾桨的单旋翼直升机。有一种无尾桨直升机的尾梁内装有一台
变距风扇，它能将气流进增压并从靠近尾梁下方的蒙皮开口喷出，从而产生一个侧向作用
力而达到抗扭的目的。这种直升机的尾端还设有一处喷气舱，压缩空气通过操纵从左侧 或
右侧喷出，即可实现方向操纵，作转变飞行。无尾桨系统安全可靠、振动小、噪音低，而
且便于维护，效率比普通尾桨约高70％。双旋翼直升机有2副旋翼。它可分为共轴式、纵列
式、横列式等，它们都没有单旋翼直升机那样的尾桨。双旋翼直升机的2副旋翼在工作时，
其转向正好相反，一副若向左旋转，另一副必定向右旋转。由于两副旋翼尺寸大小一样，
所以只要工作状态相同，空气对两副旋翼的反作用力矩也会相同而相互抵消，这就不存在
使直升机机体扭转的问题，也不需要抗扭。

　　1937年的一天，柏林的“德国大厅”挤满许多名人，他们是来观摩FW—61双旋翼横列
式飞表演的。德国当时著名的飞行女郎汉纳·赖奇担任试飞员。这架直升机的两副旋翼安
装在悬臂支架上，由安装在机头的一台发动机驱动。这架直升机是由德国人福克发明的。
汉纳·赖奇坐进座舱，把直升机发动起来了，观摩的人提心吊胆地看着直升机缓缓离开了
大厅的地面，然后在大约5米的高度上悬停在空中，又旋转了360度。当直升机又落回地面
时，大厅响起了一阵掌声。几天之后，还是由汉纳·赖奇驾驶这架直升机，以每小时68千
米的速度，从柏林飞到伦敦，飞行高度为3427米，创造了当时垂直飞行器的世界纪录。汉
纳·赖奇也成为世界上第一名直升机女驾驶员。但是这架直升机仍旧停留在原型机阶段，
并没有投入批量生产。

　　1939年9月14日，世界上第一架实用型直升机诞生，它是美国工程师西科斯基研制成功
的VS—300直升机。西科斯基原籍俄国，1930年移居美国，并开设了西科斯基飞机公司。他
制造的VS—300直升机，有1副主旋翼和3副尾桨，后来经过多次试飞，将3副尾桨变成1副，
这架实用型直升机从而成为现代直升机的鼻祖。后来，他又制造了S—61水陆两用直升机和
S—64货运直升机。VS—300直升机后来被存放在美国的爱迪生博物馆内。美国根据它发展
出一代新型直升机。第二次世界大战中，在中国、缅甸、印度等国使用这种直升机的改进
型达400架以上。

　　VS—300直升机诞生之后，影响巨大，尤其从20世纪50年代开始，直升机的制造技术发
展民迅猛。50年代中期以前，直升机的动力装置处在活塞式发动机时期，此后就进入了喷
气涡轮轴时期。旋翼材料结构技术也经历了几个阶段：40年代至50年代为金属木翼混合结
构，50年代中期至60年代中期为金属结构，60年代中期至70年代中期为玻璃纤维结构，70
年代中期以后发展成为新型复合材料结构。

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我将于茫茫人海中访我唯一灵魂的伴侣，
              得之，我幸；不得，我命。
                              如此而已。

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