直升机习称直升飞机

直升机习称直升飞机
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尽管这种"竹蜻蜓"没有连续提供动力的装置，但它却给那些梦想着升天的
发明家们以极大的启示:如果给这种"竹蜻蜓"装上一个适当的动力装置，使之能够连续不停地旋转，岂不就可以克服空气的摩擦力，在空中长时间地飞行了吗?
15世纪，欧洲的一些人已经开始探索直升机的发展道路。

最先设想直升飞
行器，并画出了草图的人是意大利的著名画家、杰出的艺术与科学大师莱奥纳
尔多·达·芬奇。

而在此之前，达·芬奇还曾提出过扑翼机的设想。

不幸的是，他的这种直升飞行器草图同他的扑翼机草图一样，当时并没有发表。

直到1893年，达·芬奇的关于这两种飞行器研究的著作才得以出版。

虽然达·芬奇的这
些设想都没有能够得以实现，但其设计思想却有许多值得后人借鉴的地方。

后
人为了介绍直升机探索的艰苦过程，曾根据达·芬奇的草图仿制了一个直升飞
行器的模型。

至今，这个模型仍被摆放在纽约的一个博物馆里，供人参观。

19世纪中叶，英国发明家乔治·凯利制作了一架直升机模型，它的头部尖
如鸟嘴，机身就像海鸥一样呈流线型，上面装有两副向相反方向旋转的旋翼，
旋翼为横向布局，尾部有垂直方向舵，并以1台小型蒸汽机为旋翼提供动力。

尽管模型制作得相当完美，但它最终也没能飞起来。

30余年后，意大利的一个土木工程师恩里科·弗拉尼尼又研制出了一架直
升机模型。

这个模型的重量仅3.6公斤，采用双桨共轴式旋翼，装有一台
0.184千瓦(0.25马力)的蒸汽机。

恩里科·弗拉尼尼的这个模型比乔治·凯利
的模型前进了一步，它在试飞中最高曾飞到了12.2米的高度，并在空中停留了20秒钟的时间。

飞向天空的梦想，吸引了许许多多的人投身到飞行器的研制中来，一部分
人致力于固定翼飞机的发展，一部分人致力于直升机的发展。

19世纪末至20
世纪初，不仅诞生了居里夫人、爱因斯坦等一大批杰出的科学家，而且机械制
造技术也得到了突破性的进展。

尤其是N.A.奥托在1867年发明的4冲程内燃机，对飞机设计师们来说，无异于是雪中送炭。

也就是在这一时期，直升机的
发展进入了一个新的阶段，法国、西班牙、意大利、德国、美国、俄国等国家
的许多科学家，都在为直升机的研制而奋斗。

这一阶段，诞生了许多直升机模型。

1907年8月24日，法国工程师布雷盖-里歇驾驶着他自己设计制造的一架
真正的直升机，飞离了地面。

这架看起来相当笨重的直升机装有4副旋翼，每
副旋翼由8个巨大的双层桨叶组成，上面装有一台36.7于瓦(50马力)的发动机，可乘载一人。

这是世界上第一架由人驾驶着飞离地面的直升机。

布雷盖的
直升机模型成了直升机发展的一个重要起点。

布雷盖直升机的严重不足之处，那就是没有飞行操纵系统，这就使得布雷
盖直升机的飞行稳定性极差，不能在天空自由飞行。

一年后，布雷盖又制造出
经过完善的第二架直升机，但该机仍没有解决飞行操纵的问题。

1909年，布雷
盖第三架直升机造好后，仍然未能解决飞行操纵问题。

最后，被飞行操纵问题
所困扰的布雷盖，决定暂时放弃了垂直飞行试验，等待时机成熟时再重操旧业。

就在布雷盖飞行后不久，一个名叫保罗·科尔尼的英国人也完成了一架名为"飞行自行车"的飞行器。

这架飞行器采用双旋翼，旋翼直径约6米，纵向安
装在旋翼支架上;动力装置为1台18.3于瓦(25马力)的活塞式发动机，通过皮
带轮将动力传输给旋翼。

起落架是用4个自行车轮子制造的。

保罗·科尔尼的
直升机在多次试飞中，最高只飞起了1英尺，留空时间也仅有20秒。

这架直升机的问题同布雷盖直升机的问题一样，也是操纵性能很差。

与此同时，丹麦设计师埃勒哈默尔又推出了一架复合式直升机。

埃勒哈默
尔直升机的独特之处在于，他推出了许多有趣的创新。

例如设计了液压离合器
和齿轮箱;由上下两层对转的旋翼提供升力;每个旋翼的末端安装了可以浩劫的
叶片，改变叶片的角度，就可以改变飞机的飞行方向等，使得飞行员在一定程
度上能够操纵直升机。

之后，又有英国设计师佩斯卡拉设计出的3号直升机，
并且创下了飞行736米的世界纪录。

不过，最终直升机的操纵问题是直到1923年，西班牙设计师胡安·德·拉·谢尔瓦发明了铰接桨叶的桨毂后，才真正得
到解决，从而为直升机的发展开辟了道路。

1910年，在尤里耶夫的领导下，莫斯科高等技术学校的大学生们成立了一
个直升机科研小组。

经过两年的努力，他们终于制造出了一架与实物大小相当
的单旋翼式直升机模型，并在1912年举行的国际浮空器展览会上获得了金质奖卓。

尤里耶夫是苏联气体动力学家，苏联直升机制造业的创始人。

1910年，他
就发明了自动倾斜装置，并成功地应用在直升机模型的设计制造上。

移居美国的俄国科学家德保泰扎特在垂直飞行方面的研究成，就使其成了
一个垂直飞行专家。

他在1916年发表的一篇关于垂直飞行理论的论文中，详细地论述了直升机的设计问题，并给出了比较完整、准确的设计数据。

德保泰扎
特的论文对于当时的直升机研制工作具有非常重要的参考价值。

文章后被刊登
在美国国家航空咨询委员会(NACA)的报告上，引起了美国陆军的极大重视。

1921年，美国陆军与德保泰扎持签订了一项合同，为美国陆军研制一种直
升机。

经过一年的努力，德保泰扎特的直升机终于研制成功，并决定于1922年11月18日进行首次试飞。

上午9时左右，美国陆军的试飞员坐上了早已停放
在试飞场上的直升机。

随着发动机轰鸣声的响起，直升机的4副大旋翼就像巨
大的风车转动了起来，只见直升机慢慢地飞离了地面，十分稳定。

直升机的试
飞成功，赢得了现场观众的阵阵欢呼。

德保泰扎特制造的这架直升机重达626公斤，其动力装置为1台132千瓦(180马力)的发动机，旋翼的转速为90转/分。

为了控制旋翼的转速，德保泰
扎特在发动机上安装了一个油门调节器。

这架直升机的飞行操纵系统与普通飞
机的飞行操纵系统相似，但机械操纵系统比普通飞机的要复杂，因此，驾驶起
来比较困难。

鉴于这种情况，美国陆军提出了对第一架直升机进行改进的要求:
重新设计机身，提高结构强度，减小振动;重新设计旋翼，并减小尺寸。

虽然德保泰扎特进行了种种努力，但后来试飞的结果仍不能令人满意。

由于德保泰扎
特设计的这种直升机的机身结构超重，实用升限太低，不能满足美国陆军的要求，美国陆军最终于1924年，放弃了这项长达3年的发展计划。

而在这时，谢尔瓦却没有放弃努力。

他循着自己的思路，使旋翼机一步步
地向前发展。

从其萌生自转旋翼机到其挥舞铰技术的问世，大约用去了10时间。

谢尔瓦最终设计出了一种看似固定翼飞机和现代直升机结合的产品――C·8LⅡ
型旋翼机。

1928年，他亲自驾驶着他的C·8LⅡ型旋翼机飞越了英吉利海峡，
并以此作为旋翼机发展史上的创举而载入史册。

经过几代人的不懈探索和执着努力，直升机从外形到结构都更于趋科学与合理，飞行性能也得到极大的发展。

这使得20世纪30年代后，直升机逐步向实用型发展仅几年时间，就实现了直升机的定型生产。

1936年，德国人H.福克的制造公司研制出1架Fa-61型直升机，并多次成功地进行了飞行表演。

FW-61直升机袭用了普通飞机的机身和方向舵，采用双旋翼横列式，1台121千瓦(165马力)的发动机安装在机身的前部，起落架为3轮式，样子看起来十分古怪。

特别值得一提的是，这架直升机打破了垂直飞行器的全部记录，从而成为了世界上第一架能够在空中盘旋的真正的直升机。

FW-61直升机的试飞成功不仅震动了整个航空界，并且最终打破了直升机发展多年停滞不前的局面。

1937年的一天，一个名叫汉娜·里特斯的女子，驾驶着这个样子古怪的直升机，从德同的柏林起飞，以68公里/小时的速度飞抵英国伦敦。

直升机进行这种长距离的飞行，这在当时还是破天荒的第一次。

FW-61直升机诞生不久，就赶上了希特勒发动的第二次世界大战。

虽然法西斯德国于1940年将其作为Fa-223型战斗机投入了生产，但却因德国官方的意见分歧和战时的生产困难，预定的计划却未能实现。

因此，直到1945年战争结束时，也仅仅生产出3架飞行性能良好的样机。

就在德国生产FW-61直升机样机的同时，位于大西洋彼岸的美国，一位名叫伊戈尔·伊万诺维奇·西科尔斯基的人，却于1939年研制成功了世界上第一架实用型VS-300的直升机，并成功地进行了试飞。

伊戈尔·伊万诺维奇·西科尔斯基原是俄国人。

早在本世纪初，西科尔斯基就曾从事过直升飞机的设计制造工作。

第一次世界大战前，他设计的"格兰德"、"俄国勇士"和"伊里业·穆罗梅茨"三种飞机均以航程远而著称，并为此后的多发动机飞机奠定了基础。

"十月革命"后，西科尔斯基因持有不同政见而于1919年移居美国，不久在美国开办了一家航空公司。

1939年后，西科尔斯基再次将其研究转回到直升机的设计制造中来。

西科尔斯基设计的VS-300是一种比较成功的直升机。

在最初的设计中，他采用了1副主旋翼和2副尾桨。

后经多次的试飞，西科尔斯基发现只要有1副
尾桨就足以产生所需的偏转力矩，便将3副尾桨拆除了2副。

这样，西科尔斯基就为实用型直升机制定了一种比较完美的外形，也为后来直升机的发展指明了方向。

这种新型直升机的问世，立刻引起了美国陆军的注意。

1940年，美国陆军决定购买这种直升机的改进型VS-316，并将其编号为R-4直升机。

R-4是一种双座机，主旋翼的直径为11.58米，最大重量1152公斤，使用1台136千瓦(185马力)的活塞发动机，巡航速度为109公里/小时，航程达320公里。

在试飞中，R-4直升机的最大速度达到了125千米/小时，升限1524米。

西科尔斯基所设计的R-4直升机是一种非常成功的直升机。

它不仅能垂直起降，空中悬停、前飞、后飞、侧飞，而且还能在无动力情况下自转下降，因此，完全具备了现代直升机的飞行特点。

R-4直升机可载1名驾驶员和1名观察员。

如果只载1名驾员，它还可挂1枚深水炸弹，从军舰上起飞执行反潜任务。

R-4直升机是世界上服役较早的直升机。

第1架R-4直升机于1942年5月交付美国陆军后，直升机开始使用并成批生产。

在此之后，西科尔斯基在R-4直升基础上又研制出了R-5型和R-6型直升机。

R-4直升机的诞生，具有划时代的意义。

它标志着直升机发展最艰难的探索时期已经结束。

从此，直升机开始走上了迅速发展的道路。