直升機為什麼不可以高海拔飛行？有一關鍵技術困擾

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直升機指的是通過旋翼產生升力和動力，能夠垂直起降的一類飛機。直升機最早由西科斯基公司在1939年研發，很快直升機就憑藉其起降方便，成本低廉的特點大受歡迎。不論在軍事上還是商業上直升機都有很廣泛的應用。但與一般固定翼飛機動輒上萬米的飛行高度不同，直升機普遍飛的比較低，一般在六千米以下。那麼，為什麼直升機飛不高呢？

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這就要從固定翼飛機和直升機的飛行原理說起了。固定翼飛機的升力來源於特製的厚度分布不均的機翼，從側面看大致呈弓形。，當飛機水平方向達到一定速度時，因為機翼厚度不同就可以利用流體壓強與流速關係產生向上的力「托起飛機」，這就需要另外的裝置給飛機提供水平方向的動力。而直升機相當於把固定翼飛機的動力裝置和升力裝置「合二為一」了，直升機通過發動機驅使特製的旋翼高速轉動，當空氣流過時，同樣由於旋翼下表面空氣流速比上表面慢，由此產生了垂直方向上的升力。一定範圍內旋翼轉速越快直升機獲得的升力越大，由此實現沒有水平速度的垂直起降。當機體傾斜時還可以在水平方向上提供一個推力分量力，實現直升機前進甚至倒退。

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由此不難發現，當高度過高時，因為空氣變得異常稀薄，而旋翼掃過的面積一定，此時再想提升高度就不得不提高旋翼轉速，而我們知道，提高旋翼角速度後，因為距中軸最遠，旋翼兩端的速度是最大的，甚至超過音速，類比固定翼戰鬥機破音障的情況，超音速條件下旋翼受到的阻力是很大的，在中軸驅動力和阻力的「兩面夾擊」下，旋翼很容易斷掉，而且大阻力條件下產生的高溫也對旋翼材料的耐熱指數提出了很高要求。相比而言，固定翼飛機受這些條件的限制要小得多。這也就是直升機相對於固定翼飛機飛不高的原因。

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