起源於玩具的飛行器——直升飛機
中國公元前就廣泛流傳的玩具竹睛蜒是直升機旋翼的起源。直到2000多年後的 18世紀，竹錯蜒傳入歐美，啟發了歐美人利用旋翼的升力使航空器升空的設想。《大英百科全書》記載道：這種稱為「中國陀螺」的「直升機玩具」在15世紀中葉，就已經傳入了歐洲，誰知道後來，正是這種玩具激發了發明家們創造的靈感，製造出這種特殊的飛行器直升機呢？
輕型直升機
直升機主要由機體和升力（含旋翼和尾槳）、動力、傳動三大系統以及機載飛行設備等組成。直升機的機體上方安有一副或幾副類似於大直徑螺旋槳的旋翼，動力裝置驅動旋翼旋轉產生升力使直升機升空。操縱旋翼傾斜又可產生向前、後或左、右的水平分力，使直升機既能垂直上升下降、空中懸停，又能向前後左右任一方向飛行。目前實際應用的是機械驅動式的單旋翼直升機及雙旋翼直升機，其中又以單旋翼直升機數量最多。
直升機的最大速度可達300km/h以上，俯衝極限速度近400km/h,使用升限可達6000m(世界紀錄為12450m),一般航程可達600～800km左右。攜帶機內、外副油箱轉場航程可達2000km以上。根據不同的需要直升機有不同的起飛重量。當前世界上投入使用的重型直升機最大的是俄羅斯的米-26(最大起飛重量達56t，有效載荷20t)。
達芬奇的直升機手稿
而義大利人達芬奇在1483年提出了直升機的設想並繪製了草圖。這是一個用上漿亞麻布製成的巨大螺旋體，看上去好像一個巨大的螺絲釘。這種飛機器由四個人操縱，在達·芬奇時代流行的旋轉玩具可能引發了這位大發明家的設計靈感，他建議以旋轉一繞垂直軸的螺旋面來達到垂直的飛行。它以彈簧為動力旋轉，當達到一定轉速時，就會把機體帶到空中。駕駛員站在底盤上，拉動鋼絲繩，以改變飛行方向。事實上，達·芬奇稱自己的發明也只是提供一個直升動力，而不是真正能工作的飛機。西方人都說，這是最早的直升機設計藍圖。
之後直到1754年，俄國的羅蒙諾索夫首次進行了直升機旋翼模型的試驗。此後，英法等的科學家也進行多次直升機的研製試驗。實際上，最早的直升機要追溯到1907年8月，法國人保羅·科爾尼研製出一架全尺寸載人直升機，並在同年11月13日試飛成功。這架名為「飛行自行車」的直升機不僅靠自身動力離開地面13米，完成了垂直升空，而且還連續飛行了20秒鐘，實現了自由飛行。但由於平衡和操縱問題難以解決，大都未能升空，只有少數離地幾米，留空幾秒鐘。直到1923年西班牙人西爾瓦發明鉸接式旋翼，才為直升機的成功開闢了道路。
保羅·科爾尼試飛
1936年，德國的福克成功地試飛了第一架得到承認的載人直升機FW61，這也是第一架真正可操縱的直升機。它有橫列安裝的兩副旋翼，動力裝置是一台功率140馬力的活塞發動機。該機時速100~120公里，航程200公里，飛行高度3400米、起飛重量953千克，續航可達1小時20分。
1939年春，美國的伊戈爾·西科斯基完成了VS-300直升機的全部設計工作，同年夏天製造出一架原型機。他成功地讓世界上第一架真正的直升機——VS—300升空了。
VS－300與FW61最大不同在於前者裝有一副水平主旋翼和一副裝在機尾垂直旋轉的小冀，小翼產生可抵消主旋翼轉動時機身反向旋轉的反作用力矩。而這正是今天大多數直升機所具有的特點。在後來的試驗中，為了改善操縱性，VS－300曾左右又安裝了兩副水平旋翼。此後，西科爾斯基在VS－300的基礎上設計了R－4型直升機，這是第一種投入實際使用的直升機，生產了數百架，在第二次世界大戰及戰後得到了廣泛使用。因此人們將西科爾基稱為「現代直升機之父」。
20世紀40年代後，美國沃特-西科斯基公司研製的一種2座輕型直升機R-4，這是世界上第1種投入批量生產的直升機，也是美國陸軍航空兵、海軍、海岸警衛隊和英國空軍、海軍使用的第一種軍用直升機。「R-4」二戰期間便製造了幾百架。在設計上，它的特性與皮塞克基的「PV-2」類似——同樣是使用一個大型主旋翼和一個小型垂直尾翼(只是其中一個)——所產生的導向力也與絕大多數現代直升機毫無差異。「R-4」問世的重要意義在於讓直升機的應用成為一種可能，此後直升機技術日益成熟並廣泛應用於人類活動中。
R4 直升機
直升機比起固定翼飛行器來說有個獨特的優點，就是它可以垂直起降和空中懸停，這使得直升機可以在狹窄地區和複雜的車輛、飛機以及其它機械無法到達的區域執行任務。由於這些特點使其具有廣闊的用途及發展前景。在軍用方面已廣泛應用於對地攻擊、機降登陸、武器運送、後勤支援、戰場救護、偵察巡邏、指揮控制、通信聯絡、反潛掃雷、電子對抗等。在民用方面應用於短途運輸、醫療救護、救災救生、緊急營救、吊裝設備、地質勘探、護林滅火、空中攝影等。海上油井與基地間的人員及物資運輸是民用的一個重要方面。
但是當前直升機相對飛機而言，振動和雜訊較高、維護檢修工作量較大、使用成本較高，速度較低，航程較短。直升機今後的發展方向就是在這些方面加以改進。相信隨著科技的進步，直升機的功能日益完善，並在人們生活中扮演著更為重要的角色。
※美國和阿根廷，差別為何那麼大？
※男人該如何找到合適自己的那個女人
TAG:知識百科 |