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直升機原理詳解

時間:2011-04-05 10:12來源:藍天飛行翻譯 作者:航空 點擊:

直升機原理詳解

http://data.aero.cn/plus/view.php?aid=4567

這是我找到的最完整,最系統介紹直升機的原理及發展史的文章。
  自從萊特兄弟發明飛機以來,人們一直為能夠飛翔藍天而激動不已,同時又受起飛、著落所需的滑跑所困擾。在萊特兄弟時代,飛機只要一片草地或緩坡就可以起飛、著陸。不列顛之戰和巴巴羅薩作戰中,當時最高性能的“噴火”戰斗機和Me 109

戰斗機也只需要一片平整的草地就可以起飛,除了重轟炸機,很少有必須用“正規”的混凝土跑道起飛、著陸的。今天的飛機的性能早已不能為這些飛機所比,但飛機的滑跑速度、重量和對跑道的沖擊,使對起飛、著陸的跑道的要求有增無減,連簡易跑道也是高速公路等級的。現代戰斗機和其他高性能軍用飛機對平整、堅固的長跑道的依賴,日益成為現代空軍的致命的軟肋。為了擺脫這一困境,從航空先驅的時代開始,人們就在孜孜不倦地研制能夠象鳥兒一樣騰飛的具有垂直/短距起落能力的飛機。
  自從人們跳出模仿飛鳥拍翅飛行的謎思之后,依據貝努力原理的空氣動力升力就成為除氣球和火箭外所有動力飛行器的基本原理。機翼前行時,上下翼面之間的氣流速度差造成上下翼面之間的壓力差,這就是升力。所謂“機翼前行”,實際上就是機翼和空氣形成相對速度。既然如此,和機身一起前行時,機翼可以造成升力,機身不動而機翼像風車葉一樣打轉轉,和空氣形成相對速度,也可以形成升力,這樣旋轉的“機翼”就成為旋翼,旋翼產生升力就是直升機可以垂直起落的基本原理。

中國小孩竹蜻蜓玩了有 2,000 年了,流傳到西方后,成為現代直升機的靈感 / 達•芬奇設計的直升機,到底能不能飛起來,很是可疑
  旋翼產生升力的概念并不新鮮,中國兒童玩竹蜻蜓已經有 2,000 多年了,西方也承認流傳到西方的中國竹蜻蜓是直升機最初的啟示。多才多藝的達•芬奇在 15 世紀設計了一個垂直的螺桿一樣的直升機,不過沒有超越紙上談兵的地步。1796 年,英國人 George Cayley 設計了第一架用發條作動力、能夠飛起來的直升機,50 年后的 1842 年,英國人 W.H. Philips 用蒸氣機作動力,設計了一架只有 9 公斤重的模型直升機。1878 年,意大利人 Enrico Forlanini 用蒸氣機制作了一架只有 3.5 公斤重的模型直升機。1880 年,美國發明家托馬斯•愛迪生著手研制用電動機驅動的直升機,但最后放棄了。法國人 Paul Cornu 在 1907 年制成第一架載人的直升機,旋翼轉速每分鐘 90 轉,發動機是一臺 24 馬力的汽油機。Cornu 用旋翼下的“舵面”控制飛行方向和產生前進的推力,但 Cornu 的直升機的速度和飛行控制能力很可憐。
 
1796 年,英國人 George Cayley 設計了這么一個直升機,最高升到 90 英尺(約 30 米)
 
法國人 Paul Cornu 在 1907 年設計的第一架載人直升機
  但是意大利人 Juan de la Cierva 在 1923 年設計旋翼機時,無意中解決了直升機的一個重大問題,他發明的揮舞鉸解決了困擾直升機旋翼設計的一個重大問題。1930 年 10 月,意大利人 Corradino D'Ascanio 的直升機是公認的第一架現代意義上的直升機,在 18 米高度上前飛了 800 多米的距離,D'Ascanio 的直升機用共軸反轉雙槳。30 年代,德國人 Heinrich Focke 設計了 FA-61 直升機,不斷在各種納粹集會中作公關表演,但德國人 Anton Flettner 設計的 FL282 可算是第一種量產直升機,在二戰中為德國海軍生產了近 1,000 架,不過沒有在戰斗中起到什么作用。Igor Sikorsky 設計的 VS300(VS 代表 Vought-Sikorsky,當時 Sikorsky 是 Vought 飛機公司的一部分)第一次采用尾槳,真正奠定了現代直升機的雛形。

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