直升飞机百年史
直升机是指依靠发动机带动旋翼产生升力和推进力的航空器。直升机是指依靠发动机带动旋翼产生升力和推进力的航空器。 由于其特殊的飞行机理,能前飞、后飞、左右侧飞,并能实现垂直起降、空中悬停、悬停回转等固定翼飞机难以完成的动作,它具有独特的，广泛的民用价值。由于其特殊的飞行机理,能前飞、后飞、左右侧飞,并能实现垂直起降、空中悬停、悬停回转等固定翼飞机难以完成的动作,它具有独特的，广泛的民用价值。 如果没有直升机,坐便轮椅五彩斑斓的航空世界将显得单调和乏味;如果没有直升机,现代化的战场将少了一个充满故事的角。如果没有直升机,五彩斑斓的航空世界将显得单调和乏味;如果没有直升机,现代化的战场将少了一个充满故事的角。 直升机－－－一种航空器命运，人类智慧。直升机－－－一种航空器命运，人类智慧。 艰难的起飞世界直升机。艰难的起飞世界直升机。 从概念的提出,到基本原理的认识,再到它正式诞生,痛苦孕育了两千年!从概念的提出,到基本原理的认识,再到它正式诞生,痛苦孕育了两千年!
历史学家认为,公元前3世纪中国就出现了看似简单、其实包含了直升机基本原理的飞行玩具－－－竹蜻蜒。历史学家认为,公元前3世纪中国就出现了看似简单、其实包含了直升机基本原理的飞行玩具－－－竹蜻蜒。 竹蜻蜒对世界航空发展的贡献是举世公认的。竹蜻蜒对世界航空发展的贡献是举世公认的。 公元14世纪,竹蜻蜒作为玩具传到了欧洲,欧洲人管它叫“中国飞陀螺”。公元14世纪,竹蜻蜒作为玩具传到了欧洲,欧洲人管它叫“中国飞陀螺”。 它奇妙的垂直升空原理被欧洲人作为一种航空器进行研究,许多航空先驱者都是从竹蜻蜒中悟出了一些重要航空原理。它奇妙的垂直升空原理被欧洲人作为一种航空器进行研究,许多航空先驱者都是从竹蜻蜒中悟出了一些重要航空原理。
1483年,意大利画家、工程师达·芬奇绘出了一张著名的旋翼模型设计图。 1483年,意大利画家、工程师达·芬奇绘出了一张著名的旋翼模型设计图。 1754年,俄罗斯“科学之父”罗蒙诺索夫第一次在俄罗斯科学院演示自制的旋翼模型。 1754年,俄罗斯“科学之父”罗蒙诺索夫第一次在俄罗斯科学院演示自制的旋翼模型。 1792年,英国“航空之父”凯利制成以鲸骨或时钟发条为动力的直升机模型。 1792年,英国“航空之父”凯利制成以鲸骨或时钟发条为动力的直升机模型。 19世纪后期,大发明家爱迪生曾想以电动机为动力研制直升机,但没有成功。 19世纪后期,大发明家爱迪生曾想以电动机为动力研制直升机,但没有成功。
1907年是直升机诞生的元年。 1907年是直升机诞生的元年。 法国飞机大师路易·布雷盖和他的兄弟,以及里歇教授一起研制出名为微孔抛光镜面加工“陀螺飞机1号”的直升机。法国飞机大师路易·布雷盖和他的兄弟,以及里歇教授一起研制出名为“陀螺飞机1号”的直升机。 该机装有50马力的发动机,有四副旋翼,每副旋翼由8片双层桨叶组成,看起来十分笨重。该机装有50马力的发动机,有四副旋翼,每副旋翼由8片双层桨叶组成,看起来十分笨重。 8月27日,布雷盖驾驶“陀螺飞机1号”试飞,但由于操纵问题没有解决,上升至1.5米的高度就掉了下来。 8月27日,布雷盖驾驶“陀螺飞机1号”试飞,但由于操纵问题没有解决,上升至1.5米的高度就掉了下来。 同年,法国人保罗·科尔尼自行研制出一种载人直升机,11月13日,亲自驾驶试飞。同年,法国人保罗·科尔尼自行研制出一种载人直升机,11月13日,亲自驾驶试飞。 科尔尼的直升机在距地30厘米的高度上悬停了20分钟,因而被航空史研究者确认为“人类第一架直升机”。科尔尼的直升机在距地30厘米的高度上悬停了20分钟,因而被航空史研究者确认为“人类第一架直升机”。 尽管科尔尼的直升机并没有完善的操纵系统,但其历史意义不亚于四年前莱特兄弟的划时代飞行。尽管科尔尼的直升机并没有完善的操纵系统,但其历史意义不亚于四年前莱特兄弟的划时代飞行。
直升机的孕育过程艰难,由于三大技术难关阻碍了其发展。直升机的孕育过程艰难,由于三大
技术难关阻碍了其发展。 一是大功率,重量比的发动机,二是如何平衡旋翼旋转时产生的扭矩,三是如何实现飞行控制。一是大功率,重量比的发动机,二是如何平衡旋翼旋转时产生的扭矩,三是如何实现飞行控制。透明显示 蒸汽机的出现曾为直升机带来一线希望,但很快被否定,内燃机的出现才使发动机符合了直升机的要求。蒸汽机的出现曾为直升机带来一线希望,但很快被否定,内燃机的出现才使发动机符合了直升机的要求。能效监测终端 克服扭矩问题,最常见的方法是采用单旋翼+尾桨布局,有纵列双旋翼、横列双旋翼和共轴双旋翼的布局形式。克服扭矩问题,最常见的方法是采用单旋翼+尾桨布局,有纵列双旋翼、横列双旋翼和共轴双旋翼的布局形式。 至于飞行控制问题,通常的做法是在旋翼桨毂上设置挥舞铰,以及旋翼桨叶变距机构。至于飞行控制问题,通常的做法是在旋翼桨毂上设置挥舞铰,以及旋翼桨叶变距机构。 在这个过程中,西班牙人胡安·切尔瓦功不可没,他最早在其发明的“自转旋翼机”上安装挥舞铰,对直升机技术的成熟和发展,产生了重要的影响。在这个过程中,西班牙人胡安·切尔瓦功不可没,他最早在其发明的“自转旋翼机”上安装挥舞铰,对直升机技术的成熟和发展,产生了重要的影响。
直升机的诞生,有两个人物居功至伟,一位是德国人福克·沃尔夫,一位是俄裔美国人伊戈尔·西科斯基。直升机的诞生,有两个人物居功至伟,一位是德国人福克·沃尔夫,一位是俄裔美国人
伊戈尔·西科斯基。 1933年,福克·沃尔夫设计了一种采用飞机机身、横列双旋翼布局的直升机FW-61,这是世界上第一种技术成熟的直升机。 1933年,福克·沃尔夫设计了一种采用飞机机身、横列双旋翼布局的直升机FW-61,这是世界上第一种技术成熟的直升机。 1937年,年轻美丽的汉卿·罗带西小驾驶FW-61在柏林体育场进行飞行表演,前飞、后飞、悬停、转弯,第一次向人们展示了直升机特有的魅力。 1937年,年轻美丽的汉卿·罗带西小驾驶FW-61在柏林体育场进行飞行表演,前飞、后飞、悬停、转弯,第一次向人们展示了直升机特有的魅力。 西科斯基原本是俄罗斯的飞机设计大师,早期曾专注于直升机研究,后转向固定翼飞机设计,世界上最早的战略轰炸机“伊里亚·穆罗梅茨”就是他的杰作。西科斯基原本是俄罗斯的飞机设计大师,早期曾专注于直升机研究,后转向固定翼飞机设计,世界上最早的战略轰炸机“伊里亚·穆罗梅茨”就是他的杰作。 “十月革命”后,西科斯基移居美国并重新开始直升机研究,1939年微波合成萃取仪12月,研制成功实用性直升机VS-300。 “十月革命”后,西科斯基移居美国并重新开始直升机研究,1939年12月,研制成功实用性直升机VS-300。 VS-300的技术领先,拥有趋于成熟的操稳控制系统和足够的可用功率。 VS-300的技术领先,拥有趋于成熟的操稳控制系统和足够的可用功率。 VS-300成为美国陆军第一种直升机装备,定名为R-4。 VS-300成为美国陆军第一种直升机装备,定名为R-4。 R-4在二战期间共生产了130多架,参加了一系列作战行动。 R-4在二战期间共生产了130多架,参加了一系列作战行动。
直升机的诞生，固定翼飞机,科学思考直升机的未来，宝贵源代码。直升机的诞生，固定翼飞机,科学思考直升机的未来，宝贵源代码。
R-4崭露头角后不久,1946年3月,美国贝尔47直升机获得第一张商用直升机适航许可证。 R-4崭露头角后不久,1946年3月,美国贝尔47直升机获得第一张商用直升机适航许可证。 作为运输工具,直升机是唯一能够抵达任何地形区域的飞行平台;作为作业工具,被广泛用于工业、农业、商业活动中,并在医疗救护、抢险救灾、重物起吊、森林灭火、治安巡逻等领域发挥着不可替代的作用。作为运输工具,直升机是唯一能够抵达任何地形区域的飞行平台;作为作业工具支承板,被广泛用于工业、农业、商业活动中,并在医疗救护、抢险救灾、重物起吊、森林灭火、治安巡逻等领域发挥着不可替代的作用。 据统计,目前世界上有2万多架私人，民用直升飞机,拥有和使用直升机的数量多少已经成为衡量一个国家科技、经济水平的重要标志之一。据统计,目前世界上有2万多架私人，民用直升飞机,拥有和使用直升机的数量多少已经成为衡量一个国家科技、经济水平的重要标志之一。
直升机的民用价值不可估量。直升机的民用价值不可估量。 直升机正如日中天,运输工具或作业平台的民用直升机,在全世界范围都保持着旺盛的需求态势,其性能水平和技术状态之于
环境,已经表现出某种不适应性。直升机正如日中天,运输工具或作业平台的民用直升机,在全世界范围都保持着旺盛的需求态势,其性能水平和技术状态之于环境,已经表现出某种不适应性。
直升机本身的技术复杂,决定了其不断完善、提高的必然性,直升机。直升机本身的技术复杂,决定了其不断完善、提高的必然性,直升机。
百年直升机。百年直升机。 科学技术进步,直升机!科学技术进步,直升机!
未来直升机在性能方面会有哪些提高；直升机技术发展；在未来10~20年,直升机将实现如下目标:扩大飞行包线。未来直升机在性能方面会有哪些提高；直升机技术发展；在未来10~20年,直升机将实现如下目标:扩大飞行包线。 空速增加100%,耗油率降低20%,空重降低20%;大幅度降低外部噪声,大幅降低振动水平和内部噪声,显著改善舱内舒适性;提高安全性,具备主动,被动检测能力,改善防冰、防雷性能;改善经济性,直接使用费用降低50%。空速增加100%,耗油率降低20%,空重降低20%;大幅度降低外部噪声,大幅降低振动水平和内部噪声,显着改善舱内舒适性;提高安全性,具备主动,被动检测能力,改善防冰、防雷性能;改善经济性,直接使用费用降低50%。
直升机技术发展主要侧重于新构形原理、先进旋翼系统、先进动力装置、智能复合材料结构、综合航空电子、先进飞行操纵系统,以及一体化设计、制造等几大技术领域。直升机技术发展主要侧重于新构形原理、先进旋翼系统、先进动力装置、智能复合材料结构、综合航空电子、先进飞行操纵系统,以及一体化设计、制造等几大技术领域。 新构形原理、先进旋翼系统、智能复合材料结构的意义尤其重大,将推动直升机性能的跨越。新构形原理、先进旋翼系统、智能复合材料结构的意义尤其重大,将推动直升机性能的跨越。
新的直升机构形是突破现有旋翼动力学限制的根本措施,目前已有组合式直升机、复合式直升机、旋翼飞机、“未来旋翼运输机”、鸭式旋翼/机翼飞机(CRW)和倾转旋翼机等新概念构形,其中倾转旋翼机(V-22)已经装备部队。新的直升机构形是突破现有旋翼动力学限制的根本措施,目前已有组合式直升机、复合式直升机、旋翼飞机、“未来旋翼运输机”、鸭式旋翼/机翼飞机(CRW)和倾转旋翼机等新概念构形,其中倾转旋翼机(V-22)已经装备部队。 新构形可以扩展飞行包线,对于降低信号特征、提高生存力意义重大。新构形可以扩展飞行包线,对于降低信号特征、提高生存力意义重大。
先进旋翼系统的研究包括直升机旋翼动力学、旋翼气动优化设计、先进翼型和平面形状、
自适应旋翼、可变直径旋翼、复合材料旋翼、无轴承旋翼,以及旋翼桨叶的防冰/除冰技术等。先进旋翼系统的研究包括直升机旋翼动力学、旋翼气动优化设计、先进翼型和平面形状、自适应旋翼、可变直径旋翼、复合材料旋翼、无轴承旋翼,以及旋翼桨叶的防冰/除冰技术等。 先进旋翼系统的采用,将使直升机上这一最关键、最娇贵的部件脱胎换骨。先进旋翼系统的采用,将使直升机上这一最关键、最娇贵的部件脱胎换骨。
智能材料结构将微传感器、微处理器、光纤等植入复合材料当中,使直升机旋翼及蒙皮。智能材料结构将微传感器、微处理器、光纤等植入复合材料当中,使直升机旋翼及蒙皮。 能够根据驾驶员的指令或局部气动力环境自动做出响应,以此改变桨叶和蒙皮的形状、弯度、扭转度、弧度及翘曲度等。能够根据驾驶员的指令或局部气动力环境自动做出响应,以此改变桨叶和蒙皮的形状、弯度、扭转度、弧度及翘曲度等。 智能材料结构的采用对于直升机的影响可能是革命性的,直升机的许多关键部件是在交变载荷下工作,对动力学环境的要求是矛盾的。智能材料结构的采用对于直升机的影响可能是革命性的,直升机的许多关键部件是在交变载荷下工作,对动力学环境的要求是矛盾的。 比如,直升机大速度前飞时,空气流动对前行桨叶和后行桨叶的影响是相反的。比如,直升机大速度前飞时,空气流动对前行桨叶和后行桨叶的影响是相反的。 通过智能变形,将周期性交变动力环境的影响降至最小,化不利为有
利,大幅度提高直升机性能、飞行品质和安全性,甚至使直升机获得比螺旋桨飞机还要宽泛的飞行包线。通过智能变形,将周期性交变动力环境的影响降至最小,化不利为有利,大幅度提高直升机性能、飞行品质和安全性,甚至使直升机获得比螺旋桨飞机还要宽泛的飞行包线。
