直升机的发展史

文/王金发

你知道“竹蜻蜓”吗？它由一根竹棒和几个竹片构成，只要用双手夹住竹棒，使劲一搓，竹蜻蜓便能蹿上天。由于没有动力装置，它飞到一定高度后便不再上升，接着开始旋转下降，越转越慢，直至落回地面。这样短暂的飞行怎么过瘾？于是人们想到如果给它装上一个动力装置，它就可以在天空中进行长时间的飞行了。

直升机的出现

◎达·芬奇绘制的直升飞行器机械立体图

早在15世纪，达·芬奇就提出了一种直升飞行器的设想，但直到1893年，这种直升飞行器的草图才被发表出来。美国纽约的一个博物馆里现在还保留着一架达·芬奇直升飞行器模型。

直升机和旋翼机一样，也有一副旋翼。旋翼在发动机的带动下，可以旋转产生升力，这与螺旋桨旋转产生拉力的原理相似。

1843年，英国发明家乔治·凯利制作了一架直升机模型，头部尖如鸟嘴，机身似海鸥呈流线型，上面装有两副反向旋转的旋翼，一台蒸汽机为其提供动力。不过，这种直升机并未被生产出来。20世纪初，直升机的发展进入一个新阶段。1907年，法国工程师布雷盖驾驶着世界上第一架直升机，首次飞离地面，这在航空史上，尤其是直升机发展史上，是一个重要的起点。1922年，移居美国的俄国科学家德保泰扎特研制的直升机首次飞行，随着发动机启动，四副旋翼就像巨大的风车一般转动起来，直升机慢慢离地升起，人们为此欢呼不已。不过，这架直升机由于机身超重，实用升限太低，不能满足军方需求而被放弃。

◎早期直升机模型

◎活塞式直升机

直升机的飞跃发展

1943年，美国贝尔公司生产出第一架贝尔直升机（贝尔-13），美国西科斯基的H-5和H-6也相继投入生产。苏联和法国等国也先后建立起直升机制造厂，专门研制、生产直升机。

20世纪50年代以前生产的直升机大多采用活塞式发动机，最大飞行速度约为200千米/时，50年代后期直升机有了飞跃性的发展，各发达国家投入大量人力物力，研制出了许多型号的直升机。从那时起，直升机动力装置开始改用功率更大，性能更好的涡轮发动机，直升机的飞行性能有了明显的提升，颇具代表性的机型有：美国西科斯基的S-61、S-62；贝尔公司生产的贝尔-206；波音公司的CH-46等。

进入20世纪60年代，直升机的数量不断增多，种类更加丰富。不仅如此，直升机在技术层面也有了很多突破，出现了复合材料旋翼，既延长了直升机的使用寿命，又提升了飞机性能。这一时期的主要直升机型有S-76、CH-47、法国的AS-332L超美洲豹、苏联的卡-25和米-8等。

现代直升机一般装有两台涡轮轴发动机、单旋翼（三桨叶）和尾部的抗扭尾桨。起落架可用来支持直升机滑行、起落和停放。按旋翼的数目和位置直升机被分为单旋翼式和双旋翼式，按用途则被分为军用和民用两种。

单旋翼直升机只装有一副旋翼，机尾有尾桨或其他平衡装置，是技术最成熟、数量最多的直升机。相比之下，双旋翼直升机的样式就更丰富一些，除了两副旋翼串列排布的共轴式机型外，还有横列式和纵列式的。共轴式双旋翼直升机的两副旋翼安装在同一根轴上，并且两副旋翼的旋转方向相反，以此来对消扭转力矩。这种机型由于旋翼直径小、迎面阻力小，所以飞行速度较快、机动能力较强。横列式双旋翼直升机是两副旋翼一左一右分别安装在机身两侧的两个支架上，两副旋翼旋转方向也相反。纵列式双旋翼直升机的两副旋翼是在机身前后纵列排布，两副旋翼同样以相反方向旋转，著名的美国CH-47支奴干直升机就是典型的纵列式双旋翼直升机。无论横列式还是纵列式，这两种直升机最大的优点都是平衡性好，缺点则是操纵比较复杂。

直升机的用途

直升机具有独特的飞行方式，能垂直起降，空中悬停以及定点转弯，还能在空中左右横行甚至倒退，这些都是一般飞机做不到的。因此直升机能够在难以通行的地区起降、飞行，且能运载体积比它本身还大的货物，即把大型货物吊在机身下方进行运输。

在民用领域，直升机可用于运输人员和物资、海上石油勘探、喷药除虫、森林灭火、探矿、医疗急救、跳伞运动、吊装设备以及电力巡线等。在军事领域，直升机可用于运输兵员和装备，救护伤员，侦察，通信联络，发射火炮、炸弹和火箭等。随着社会的发展，直升机的用途也在不断扩大。

武装直升机大显神威

在作战飞机中，武装直升机可谓后起之秀，它虽然起步晚，但发展的速度非常快。早在20世纪40年代初，美国陆军购买第一架R-4直升机时就考虑到要把直升机用于作战，当时R-4直升机能够载一名飞行员，挂一枚深水炸弹，对付潜艇，是世界上第一架反潜直升机。但是由于武装直升机飞行速度较慢，性能较差，在战场上易遭对方防空火力的袭击，所以在当时未被重视。到了20世纪60年代越南战争期间，美国开始重视武装直升机的研发。

为满足战争需要，美国陆军对UH-1直升机进行了改装，在机身两侧加装了火箭弹发射器和航炮。1966年，美国陆军订购了110架AH-1G武装直升机。该机采用了双叶单旋翼和双座串列座舱，装有一台T53-L-13涡轮发动机，功率为1 400马力，其机身呈流线型，两侧带有短翼，巡航速度为267千米/时，最大速度为352千米/时，可载重900千克。机头下方有一个武器吊舱，内有两挺7.62毫米机枪和20毫米航炮，固定短翼能挂四个火箭弹发射器，飞行员座舱两侧和重要部位均有保护钢板。这类直升机飞行速度快，稳定性好；但缺点是不能全天候飞行、作战能力较低，噪声大、不易发动突袭。

21世纪以来，各国积极研制新型武装直升机，美国的“阿帕奇”“黑鹰S-70C-2”、欧洲的“虎式”、俄罗斯的“米-28”、中国的“武直-10”“武直-19”等机型大量涌现，使军用直升机的发展迈入了一个新阶段。这些型号的直升机机动性能良好，武器装备先进，可携带空对地导弹、空对空导弹、航空火箭以及机枪吊舱武器等。不仅如此，它们还装备了数字式自动飞行控制系统，驾驶的准确性和安全性有了显著提升，这几种型号的直升机都可以完美实现“莱维斯曼”飞行动作。

“莱维斯曼”飞行

“莱维斯曼”飞行是一位名叫莱维斯曼的飞行员首创的直升机战术动作，是以80度的仰角让直升机迅速跃升，当飞机跃升到最高点、速度接近0时，再进行180度倒转向下俯冲。在直升机对地突击时，“莱维斯曼”飞行可以快速实现对目标的二次攻击。

这种飞行动作无疑是对飞行员心理素质和身体素质的一种考验，飞行员在做跃升动作时，身体会处于超重状态，在这种情况下，人体会产生一系列不适反应。在直升机跃升的过程中，角度越大，超重现象就会越严重，身体受到的压力也就越大，会影响飞行员操作直升机的动作，特别是在空中倒转的时候，要求飞行员操作一定要准确及时，如果倒转动作过早，就会出现较大的转弯半径，达不到战术效果。而如果倒转动作稍晚或操作出现误差，飞机就有可能坠落，风险极大。

从一个小小的竹蜻蜓开始，人类创造出庞大的直升机家族，赋予了它们各种各样的功能和职责。今天，这些“铁蜻蜓”与“铁鸟”已成为人类翱翔天空的主要工具，你可曾想这种翱翔的自由竟然是从一个竹蜻蜓和一只飞鸟开始的。所以同学们，珍视每一个幻想吧，或许有一天你的幻想也能变成现实！