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直升机原理 详解

时间:2011-04-05 10:12来源:蓝天飞行翻译 作者:航空 点击:

这是我找到的最完 整,最系统介绍直升机的原理及发展史的文章。
  自从莱特兄弟发明 飞机以来,人们一直为能够飞翔蓝天而激动不已,同时又受起飞、着落所需的滑跑所困扰。在莱特兄弟时代,飞机只要一片草地或缓坡就可以起飞、着陆。不列颠之战和巴巴罗萨作战中,当时最高性能的“喷火”战斗机和Me 109

战斗机也只需要一 片平整的草地就可以起飞,除了重轰炸机,很少有必须用“正规”的混凝土跑道起飞 、着陆的。今天的飞机的性能早已不能为这些飞机所比,但飞机的滑跑速度、重量和对跑道的冲击,使对起飞、着陆的跑道的要求有增无减,连简易跑道也是高速公路等级的。现代战斗机和其他高性能军用飞机对平整、坚固的长 跑道的依赖,日益成为现代空军的致命的软肋。为了摆脱这一困境,从航空先驱的时代开始,人们就在孜孜不倦地研制能够象鸟儿一样腾飞的具有垂直/短距起落能力的飞 机。
  自从人们跳出 模仿飞鸟拍翅飞行的谜思之后,依据贝努力原理的空气动力升力就成为除气球和火箭外所有动力飞行器的基本原理。机翼前行时,上下翼面之间的气流速度差造成上下翼面之间的压力差,这就是升力。所谓“机翼前行”,实际上就是机翼 和空气形成相对速度。既然如此,和机身一起前行时,机翼可以造成升力,机身不动而机翼像风车叶一样打转转,和空气形成相对速度,也可以形成升力,这样旋转的“机翼”就成为旋翼,旋翼 产生升力就是直升机可以垂直起落的基本原理。

中国小孩竹蜻蜓玩 了有 2,000 年了,流传到西方 后,成为现代直升机的灵感 / 达•芬奇设计的直升机 ,到底能不能飞起来,很是可疑
  旋翼产生升力 的概念并不新鲜,中国儿童玩竹蜻蜓已经有 2,000 多年了,西方也承 认流传到西方的中国竹蜻蜓是直升机最初的启示。多才多艺的达•芬奇在 15 世纪设计了一个垂 直的螺杆一样的直升机,不过没有超越纸上谈兵的地步。1796 年,英国人   George Cayley 设计了第一架用发 条作动力、能够飞起来的直升机,50 年后的 1842 年,英国人   W.H. Philips 用蒸气机作动力, 设计了一架只有 9 公斤重的模型直升 机。1878 年,意大利人 Enrico Forlanini 用蒸气机制作了一 架只有 3.5 公斤重的模型直升 机。1880 年,美国发明家托 马斯•爱迪生着手研制用 电动机驱动的直升机,但最后放弃了。法国人 Paul Cornu 在 1907 年制成第一架载人 的直升机,旋翼转速每分钟 90 转,发动机是一台 24 马力的汽油机。 Cornu 用旋翼下的 “舵面”控制飞行方向和产 生前进的推力,但 Cornu 的直升机的速度和 飞行控制能力很可怜。
 
1796 年,英国人   George Cayley 设计了这么一个直 升机,最高升到 90 英尺(约 30 米)
 
法国人 Paul Cornu 在 1907 年设计的第一架载 人直升机
  但是意大利人 Juan de la Cierva 在 1923 年设计旋翼机时, 无意中解决了直升机的一个重大问题,他发明的挥舞铰解决了困扰直升机旋翼设计的一个重大问题。1930 年 10 月,意大利人 Corradino D'Ascanio 的直升机是公认的 第一架现代意义上的直升机,在 18 米高度上前飞了 800 多米的距离, D'Ascanio 的直升机用共轴反 转双桨。30 年代,德国人 Heinrich Focke 设计了 FA-61 直升机,不断在各 种纳粹集会中作公关表演,但德国人 Anton Flettner 设计的 FL282 可算是第一种量产 直升机,在二战中为德国海军生产了近 1,000 架,不过没有在战 斗中起到什么作用。Igor Sikorsky 设计的 VS300(VS 代表 Vought-Sikorsky,当时 Sikorsky 是 Vought 飞机公司的一部分 )第一次采用尾桨,真正奠定了现代直升机的雏形。