直升机

[拼音]：zhishengji

[外文]：helicopter

以动力驱动的旋翼作为主要升力来源，能垂直起落的重于空气的航空器。它既区别于以旋翼作为主要升力来源但不能垂直起落的旋翼机，又区别于不是以旋翼作为主要升力来源的垂直起落飞机（见垂直和短距起落飞机）。直升机属于旋翼航空器，装有一副或几副类似于大直径螺旋桨的旋翼。旋翼安装在机体上方近于铅垂的旋翼轴上，由动力装置驱动，能在静止空气和相对气流中产生向上的升力。旋翼受自动倾斜器操纵又可产生向前、向后、向左或向右的水平分力。因此，直升机既能垂直上升下降、空中悬停，又能向前后左右任一方向飞行。直升机可以在狭小场地上垂直起飞和降落而无需跑道。在超载情况下，有机轮的直升机也可以滑跑起飞。当发动机在空中停车时，直升机还可以利用旋翼自转下滑，安全着陆。

简史

直升机的概念比较古老。远在中国东晋时期（317～420年），葛洪在《抱朴子》一书中曾有过关于飞车的叙述，这种飞车类似于儿童玩具竹蜻蜓，可认为是直升机旋翼的最早雏型。在西方，意大利L.达·芬奇于1483年提出了直升机旋翼的设想并绘制了草图。俄国М.В.罗蒙诺索夫于 1754年第一次进行了直升机旋翼模型的试验。但是，直升机的正式研制是在第一架飞机试飞成功之后、有了较轻的发动机时才开始的。20世纪20年代以前，尽管在法国（1907年）和在美国（1909年）已有人制造过几架直升机，但由于没有解决平衡和操纵问题，大都不能飞行，只有少数离地几米，留空几秒钟。直到1923年西班牙人J.切尔瓦在旋翼机上引入铰接式旋翼，才为直升机的发展开辟了道路。1936年，德国人H.福克成功地试飞了第一架得到公认的载人直升机Fw-61，这是一架双旋翼横列式直升机。1942年，И.И.西科尔斯基在他的第一架试飞成功的直升机VS-300的基础上成批生产了R-4单旋翼带尾桨的直升机。1946年，美国人L.贝尔制造的贝尔47获得了美国首次颁发的直升机适航证。从此，直升机的发展进入实用阶段。

分类

直升机按重量级别分为轻型、中型、重型直升机；按用途分为多用途直升机、起重用直升机、攻击用直升机等。此外，还有超轻型无人驾驶直升机，其中包括遥控直升机和系留直升机。直升机通常是按旋翼反作用扭矩的平衡方式来分类的。旋翼由旋翼轴带动在空气中旋转，周围空气以反作用扭矩作用于旋翼，并使机体逆向转动。为了平衡反作用扭矩，在构造上就出现了不同型式的直升机。

（1）单旋翼带尾桨式直升机（图1a）：流行最广的一种型式。这种直升机除旋翼外还带有尾部螺旋桨（简称尾桨），用来平衡反作用扭矩。这种型式在结构上较为简单，但尾桨要消耗一定的功率。

（2）双旋翼共轴式直升机(图1b)：直升机的两副旋翼沿同一旋翼轴上下排列，相逆旋转，它们的反作用扭矩相互抵消。这种型式结构紧凑，外廓尺寸小，但操纵机构复杂。

（3）双旋翼纵列式直升机(图1c)：两副旋翼沿机体前后排列，相逆旋转，它们的反作用扭矩也能相互抵消。它的机身较长，容许重心有较大范围的移动。但在前飞时后旋翼受到前旋翼尾流的影响，空气动力效率较低。

（4）双旋翼横列式直升机(图1d)：两副旋翼左右安装在机体两侧的支架上，由于彼此对称，相逆旋转，它们的反作用扭矩相互抵消，平衡特性较好，但迎面气动阻力较大。

结构和操纵特点

直升机由类似于飞机的机身、动力装置、起落架和不同于飞机的旋翼系统、操纵系统等部分组成。有些直升机的机身两侧还有短翼，在高速飞行时可产生部分升力，借以减轻旋翼的载荷。直升机的动力装置多采用涡轮轴发动机，有的轻型直升机也用活塞式发动机。直升机一般采用轮式起落架，而轻型直升机多用橇式起落架。在飞行中，直升机的起落架一般不收起，少数先进直升机也有将起落架收起的，以减小阻力。

单旋翼直升机都有一根尾梁，用来安装尾桨并加大平衡扭矩的力臂。在尾梁上通常还装有水平尾面，用以改善俯仰稳定性。在驾驶舱里有驾驶杆、总距杆和?a href='http://www.b15k.com/baike/224/289090.html' target='_blank' style='color:#136ec2'>诺诺炔僮葑爸茫直鹩美唇兄鄙淖菹?横向操纵、垂直升降操纵和航向操纵。当驾驶员上提（下压）总距杆时，自动倾斜器使旋翼各片桨叶的桨距同时增大(减小)，从而改变旋翼拉力的大小，实现垂直升降操纵。当驾驶员前推（后拉、左压、右压）驾驶杆时，自动倾斜器使旋翼各片桨叶的桨距发生某种周期变化，从而改变旋翼拉力的方向，产生向前(向后、向左、向右)的分力，实现纵向-横向操纵（图2）。驾驶员利用脚蹬可以改变尾桨各片桨叶的桨距，从而改变尾桨拉力的大小，使直升机左转或右转，实现航向操纵。

应用和发展

到80年代初，直升机的发展已经历了4代，各代直升机的技术性能见表1。直升机的重量由初期的1吨左右提高到现代的100吨以上。表2是几种现代直升机的飞行性能世界纪录。

中国研制的“延安”2号轻型直升机于1975年9月试飞成功。机上装有功率为191千瓦（260马力）的活塞式发动机，最大速度190公里/时，航程230公里，悬停高度1000米，总重1155公斤，旋翼直径10米。

直升机的应用几乎已遍及军用和民用的各个领域。在军用方面，直升机可用于通信联络、侦察巡逻、炮兵校射、后勤支援、空降登陆，反潜扫雷、对地攻击、战场救护、空中指挥等；在民用方面可用于短途运输、医护救灾、森林防火、地质勘探、空中摄影、喷洒农药、吊装设备、电缆检修、交通指挥、牧群监视、科学考察、海上打捞等。反坦克的武装直升机和海上油井与基地间的运输直升机已成为发展的重要方向。

与固定翼飞机相比，直升机还有一些弱点，如有效载荷小，航程短，飞行品质差，维护检修工作量大，振动和噪声水平较高等。（见彩图）