【簡(jiǎn)介：】中國(guó)公元前就廣泛流傳的玩具竹睛蜒是直升機(jī)旋翼的起源。直到2000多年后的 18世紀(jì)，竹錯(cuò)蜒傳入歐美，啟發(fā)了歐美人利用旋翼的升力使航空器升空的設(shè)想。《大英百科全書(shū)》記載道：這

中國(guó)公元前就廣泛流傳的玩具竹睛蜒是直升機(jī)旋翼的起源。直到2000多年后的 18世紀(jì)，竹錯(cuò)蜒傳入歐美，啟發(fā)了歐美人利用旋翼的升力使航空器升空的設(shè)想。《大英百科全書(shū)》記載道：這種稱為“中國(guó)陀螺”的“直升機(jī)玩具”在15世紀(jì)中葉，就已經(jīng)傳入了歐洲，誰(shuí)知道后來(lái)，正是這種玩具激發(fā)了發(fā)明家們創(chuàng)造的靈感，制造出這種特殊的飛行器直升機(jī)呢？

輕型直升機(jī)

直升機(jī)主要由機(jī)體和升力（含旋翼和尾槳）、動(dòng)力、傳動(dòng)三大系統(tǒng)以及機(jī)載飛行設(shè)備等組成。直升機(jī)的機(jī)體上方安有一副或幾副類似于大直徑螺旋槳的旋翼，動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力使直升機(jī)升空。操縱旋翼傾斜又可產(chǎn)生向前、后或左、右的水平分力，使直升機(jī)既能垂直上升下降、空中懸停，又能向前后左右任一方向飛行。目前實(shí)際應(yīng)用的是機(jī)械驅(qū)動(dòng)式的單旋翼直升機(jī)及雙旋翼直升機(jī)，其中又以單旋翼直升機(jī)數(shù)量最多。

直升機(jī)的最大速度可達(dá)300km/h以上，俯沖極限速度近400km/h,使用升限可達(dá)6000m(世界紀(jì)錄為12450m),一般航程可達(dá)600～800km左右。攜帶機(jī)內(nèi)、外副油箱轉(zhuǎn)場(chǎng)航程可達(dá)2000km以上。根據(jù)不同的需要直升機(jī)有不同的起飛重量。當(dāng)前世界上投入使用的重型直升機(jī)最大的是俄羅斯的米-26(最大起飛重量達(dá)56t，有效載荷20t)。

達(dá)芬奇的直升機(jī)手稿

而意大利人達(dá)芬奇在1483年提出了直升機(jī)的設(shè)想并繪制了草圖。這是一個(gè)用上漿亞麻布制成的巨大螺旋體，看上去好像一個(gè)巨大的螺絲釘。這種飛機(jī)器由四個(gè)人操縱，在達(dá)?芬奇時(shí)代流行的旋轉(zhuǎn)玩具可能引發(fā)了這位大發(fā)明家的設(shè)計(jì)靈感，他建議以旋轉(zhuǎn)一繞垂直軸的螺旋面來(lái)達(dá)到垂直的飛行。它以彈簧為動(dòng)力旋轉(zhuǎn)，當(dāng)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，就會(huì)把機(jī)體帶到空中。駕駛員站在底盤(pán)上，拉動(dòng)鋼絲繩，以改變飛行方向。事實(shí)上，達(dá)?芬奇稱自己的發(fā)明也只是提供一個(gè)直升動(dòng)力，而不是真正能工作的飛機(jī)。西方人都說(shuō)，這是最早的直升機(jī)設(shè)計(jì)藍(lán)圖。

之后直到1754年，俄國(guó)的羅蒙諾索夫首次進(jìn)行了直升機(jī)旋翼模型的試驗(yàn)。此后，英法等的科學(xué)家也進(jìn)行多次直升機(jī)的研制試驗(yàn)。實(shí)際上，最早的直升機(jī)要追溯到1907年8月，法國(guó)人保羅?科爾尼研制出一架全尺寸載人直升機(jī)，并在同年11月13日試飛成功。這架名為“飛行自行車”的直升機(jī)不僅靠自身動(dòng)力離開(kāi)地面13米，完成了垂直升空，而且還連續(xù)飛行了20秒鐘，實(shí)現(xiàn)了自由飛行。但由于平衡和操縱問(wèn)題難以解決，大都未能升空，只有少數(shù)離地幾米，留空幾秒鐘。直到1923年西班牙人西爾瓦發(fā)明鉸接式旋翼，才為直升機(jī)的成功開(kāi)辟了道路。

保羅?科爾尼試飛

1936年，德國(guó)的?？顺晒Φ卦囷w了第一架得到承認(rèn)的載人直升機(jī)FW61，這也是第一架真正可操縱的直升機(jī)。它有橫列安裝的兩副旋翼，動(dòng)力裝置是一臺(tái)功率140馬力的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。該機(jī)時(shí)速100~120公里，航程200公里，飛行高度3400米、起飛重量953千克，續(xù)航可達(dá)1小時(shí)20分。

1939年春，美國(guó)的伊戈?duì)?西科斯基完成了VS-300直升機(jī)的全部設(shè)計(jì)工作，同年夏天制造出一架原型機(jī)。他成功地讓世界上第一架真正的直升機(jī)――VS―300升空了。

VS－300與FW61最大不同在于前者裝有一副水平主旋翼和一副裝在機(jī)尾垂直旋轉(zhuǎn)的小冀，小翼產(chǎn)生可抵消主旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)機(jī)身反向旋轉(zhuǎn)的反作用力矩。而這正是今天大多數(shù)直升機(jī)所具有的特點(diǎn)。在后來(lái)的試驗(yàn)中，為了改善操縱性，VS－300曾左右又安裝了兩副水平旋翼。此后，西科爾斯基在VS－300的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了R－4型直升機(jī)，這是第一種投入實(shí)際使用的直升機(jī)，生產(chǎn)了數(shù)百架，在第二次世界大戰(zhàn)及戰(zhàn)后得到了廣泛使用。因此人們將西科爾基稱為“現(xiàn)代直升機(jī)之父”。

20世紀(jì)40年代后，美國(guó)沃特-西科斯基公司研制的一種2座輕型直升機(jī)R-4，這是世界上第1種投入批量生產(chǎn)的直升機(jī)，也是美國(guó)陸軍航空兵、海軍、海岸警衛(wèi)隊(duì)和英國(guó)空軍、海軍使用的第一種軍用直升機(jī)?！癛-4”二戰(zhàn)期間便制造了幾百架。在設(shè)計(jì)上，它的特性與皮塞克基的“PV-2”類似――同樣是使用一個(gè)大型主旋翼和一個(gè)小型垂直尾翼(只是其中一個(gè))――所產(chǎn)生的導(dǎo)向力也與絕大多數(shù)現(xiàn)代直升機(jī)毫無(wú)差異。“R-4”問(wèn)世的重要意義在于讓直升機(jī)的應(yīng)用成為一種可能，此后直升機(jī)技術(shù)日益成熟并廣泛應(yīng)用于人類活動(dòng)中。

R4 直升機(jī)

直升機(jī)比起固定翼飛行器來(lái)說(shuō)有個(gè)獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，就是它可以垂直起降和空中懸停，這使得直升機(jī)可以在狹窄地區(qū)和復(fù)雜的車輛、飛機(jī)以及其它機(jī)械無(wú)法到達(dá)的區(qū)域執(zhí)行任務(wù)。由于這些特點(diǎn)使其具有廣闊的用途及發(fā)展前景。在軍用方面已廣泛應(yīng)用于對(duì)地攻擊、機(jī)降登陸、武器運(yùn)送、后勤支援、戰(zhàn)場(chǎng)救護(hù)、偵察巡邏、指揮控制、通信聯(lián)絡(luò)、反潛掃雷、電子對(duì)抗等。在民用方面應(yīng)用于短途運(yùn)輸、醫(yī)療救護(hù)、救災(zāi)救生、緊急營(yíng)救、吊裝設(shè)備、地質(zhì)勘探、護(hù)林滅火、空中攝影等。海上油井與基地間的人員及物資運(yùn)輸是民用的一個(gè)重要方面。

但是當(dāng)前直升機(jī)相對(duì)飛機(jī)而言，振動(dòng)和噪聲較高、維護(hù)檢修工作量較大、使用成本較高，速度較低，航程較短。直升機(jī)今后的發(fā)展方向就是在這些方面加以改進(jìn)。相信隨著科技的進(jìn)步，直升機(jī)的功能日益完善，并在人們生活中扮演著更為重要的角色。