《直升飞机发展史》.doc

窗体顶端 直升飞机发展史 　　人类有史以来就向往着能够自由飞行。古老的神话故事诉说着人类早年的飞行梦，而梦想的飞行方式都是原地腾空而起，像现代直升机那样既能自由飞翔又，能悬停于空中，并且随意实现定点着陆。例如哪阿拉伯人的飞毯，希腊神的战车，都是垂直起落飞行器。然而它们毕竞只存在于神话故事中，那个时代的科学技术水平太低，不可能创造出载人的飞行器，可以说，那是人类飞行的幻想时期。　　即使在幻想时期，仍然产生了直升机的基本思想，?昭示了现代直升机的原理。最有价值、最具代表性的是中国古代的玩具“竹蜻蜒”和意大利人达·芬奇的画。竹蜻蜓达·芬奇的画　　竹蜻蜒有据可查的历史记载于晋朝(公元265—420‘年)．葛洪所著的《抱朴子》一书中。它利用螺旋桨的空气动力实现垂直升空，演示了现代直升机旋翼的基本工作原理。这种玩具于14世纪传到欧洲，带去了中国人的创造。　欧洲人将它作为航空器来研究和发展。“英国航空之父”乔治·凯利(1773一1857年)曾制造过几个竹蜻蜓，用钟表发条作为动力来驱动旋转，飞行高度曾达27M。　　?15世纪达·芬奇的画是世界上最早的直升机设计方案图。大概也想仿照当时的提水机械，以阿基米德螺线形状的翼面在空气中旋转，实现把人垂直提升到空中的构想。在古代，生产力和科技水平低下，当然不能造出实际的直升机，然而中国人的竹蜻蜓和意大利人达·芬奇的直升机方案图画，为现代直升机的发明提供了启示，指出了正确的思维方向，它们被公认是直升机发展史的起始点。　　随着生产力的发展和人类文明的进步，　直升机的发展史由幻想时期进入了探索时期。欧洲产业革命之后，机械工业迅速倔起，尤其是本世纪初汽车和轮船的发展，为飞行器准备了发动机和可供借鉴的螺旋桨。经过航空先驱者们勇敢而艰苦的创造和试验，1903年莱特(Wright)兄弟创造的固定翼飞机滑跑起飞成功。在此期间，尽管在发展直升机方面他付出了很多的艰辛和努力，但由于直升机技术的复杂性和发动机性能不佳，它的成功飞行比飞机迟了30多年。　　20世纪初为直升机发展的探索期，多种试验性机型相继问世。　由于直升机升空后，为实现其可控稳定飞行，第一个需要解决的问题是配平旋翼旋转所引；起的反扭矩。因此，直升机早期的方案大多是多旋翼式，靠旋翼彼此反转来解决配平问题，如下图所示。方案的多样性表明了探索阶段的技术不成熟性。经过多年实践，这些方案中只有纵列式和共轴双旋翼式保留了下来，至今仍在应用。双桨横列式方案未在直升机家族中延续，但在倾转旋翼／机翼式垂直起落飞行器中得到了继承和发展。 　　俄国人尤利耶夫另辟捷径，提出了利用尾桨来配平旋翼反扭矩的设计方案并于1912年制造出了试验机。这种单旋翼带尾桨式直升机成为至今最流行的形式，占到世界直升机总数的95％以上。　　此外，还有其他一些先驱者也为直升机的诞生做出了贡献?包括丹麦人?E11eham—merl913年制造的直升机。　　经过20世纪初的努力探索，为直升机发展积累了可贵的经验并取得显著进展，有多架试验机实现了短暂的垂直升空和短距飞行，但离实用还有很大距离?当时主要的障碍有两个：一是发动机的功率/重量之比太低，而直升机对此指标特别敏感；二是旋翼技术过于原始，不能实现对直升机的有效控制，而且振动非常严重。　　飞机工业的发展，使航空发动机的性能迅速提高，为直升机的成功提供了重要条件。旋翼技术的第一次突破，应归功于西班牙人Ciervao他为了创造“不失速”的飞机以解决固定翼飞机的安全问题，采用自转旋翼代替机翼，发明了旋翼机。他在办定翼上采用挥舞铰和周期变距，从而使旋翼能在垂直飞行和前进飞行中产生稳定的升力，又能产生俯仰和滚转操纵力矩。旋翼技术在旋翼机上的成功应用和发展，为直升机的诞生提供了另一个重要条件。?到30年代末期，在法国、德国、美国和苏联都有直升机试飞成功，并迅速改进达到了能够实用的程度。第二次世界大战的军事需要，加速了这一进程，促使直升机发展由探索期进入实用期，直升机开始投入生产线生产。到二战结束时，德国工厂已生产了30多架直升机，美国交付的以、?R5、?R6直升机已达400多架20世纪的后半期是直升机的实用期，其主要特征，一是应用领域不断扩展，数量迅速增加，至今已有几万架直升十机服务于国民经济的各个部门和军事领域；另一特征是技术上不断有重大突破，使其应用效能和飞行性能不断改善，从而更适合于使用的拓展，而且技术上逐步趋于成熟。　　?直升机进入实用期后，其重大技术进展仍然像探索期的突破点一样，是在动力装置和旋翼方面。首先是涡轴发动机的采用20世纪50年代在军用飞机上开始发展了涡喷发动机，使飞机的速度和其他性能发生了飞跃。以涡喷发动机为基础，在尾喷口气流中安置了动力涡轮将喷流的动能转换为轴功率，创造了适用于驱动直升机