直升機(jī)原理詳解

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這是我找到的最完整，最系統(tǒng)介紹直升機(jī)的原理及發(fā)展史的文章。
　　自從萊特兄弟發(fā)明飛機(jī)以來，人們一直為能夠飛翔藍(lán)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(jī)只要一片草地或緩坡就可以起飛、著陸。不列顛之戰(zhàn)和巴巴羅薩作戰(zhàn)中，當(dāng)時最高性能的“噴火”戰(zhàn)斗機(jī)和Me 109

戰(zhàn)斗機(jī)也只需要一片平整的草地就可以起飛，除了重轟炸機(jī)，很少有必須用“正規(guī)”的混凝土跑道起飛、著陸的。今天的飛機(jī)的性能早已不能為這些飛機(jī)所比，但飛機(jī)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�，F(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)和其他高性能軍用飛機(jī)對平整、堅(jiān)固的長跑道的依賴，日益成為現(xiàn)代空軍的致命的軟肋。為了擺脫這一困境，從航空先驅(qū)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(jī)。
　　自從人們跳出模仿飛鳥拍翅飛行的謎思之后，依據(jù)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(jī)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(jī)翼前行”，實(shí)際上就是機(jī)翼和空氣形成相對速度。既然如此，和機(jī)身一起前行時，機(jī)翼可以造成升力，機(jī)身不動而機(jī)翼像風(fēng)車葉一樣打轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，和空氣形成相對速度，也可以形成升力，這樣旋轉(zhuǎn)的“機(jī)翼”就成為旋翼，旋翼產(chǎn)生升力就是直升機(jī)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(xiàn)代直升機(jī)的靈感 / 達(dá)•芬奇設(shè)計(jì)的直升機(jī)，到底能不能飛起來，很是可疑
　　旋翼產(chǎn)生升力的概念并不新鮮，中國兒童玩竹蜻蜓已經(jīng)有 2,000 多年了，西方也承認(rèn)流傳到西方的中國竹蜻蜓是直升機(jī)最初的啟示。多才多藝的達(dá)•芬奇在 15 世紀(jì)設(shè)計(jì)了一個垂直的螺桿一樣的直升機(jī)，不過沒有超越紙上談兵的地步。1796 年，英國人 George Cayley 設(shè)計(jì)了第一架用發(fā)條作動力、能夠飛起來的直升機(jī)，50 年后的 1842 年，英國人 W.H. Philips 用蒸氣機(jī)作動力，設(shè)計(jì)了一架只有 9 公斤重的模型直升機(jī)。1878 年，意大利人 Enrico Forlanini 用蒸氣機(jī)制作了一架只有 3.5 公斤重的模型直升機(jī)。1880 年，美國發(fā)明家托馬斯•愛迪生著手研制用電動機(jī)驅(qū)動的直升機(jī)，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(jī)，旋翼轉(zhuǎn)速每分鐘 90 轉(zhuǎn)，發(fā)動機(jī)是一臺 24 馬力的汽油機(jī)。Cornu 用旋翼下的“舵面”控制飛行方向和產(chǎn)生前進(jìn)的推力，但 Cornu 的直升機(jī)的速度和飛行控制能力很可憐。
 
1796 年，英國人 George Cayley 設(shè)計(jì)了這么一個直升機(jī)，最高升到 90 英尺（約 30 米）
 
法國人 Paul Cornu 在 1907 年設(shè)計(jì)的第一架載人直升機(jī)
　　但是意大利人 Juan de la Cierva 在 1923 年設(shè)計(jì)旋翼機(jī)時，無意中解決了直升機(jī)的一個重大問題，他發(fā)明的揮舞鉸解決了困擾直升機(jī)旋翼設(shè)計(jì)的一個重大問題。1930 年 10 月，意大利人 Corradino D'Ascanio 的直升機(jī)是公認(rèn)的第一架現(xiàn)代意義上的直升機(jī)，在 18 米高度上前飛了 800 多米的距離，D'Ascanio 的直升機(jī)用共軸反轉(zhuǎn)雙槳。30 年代，德國人 Heinrich Focke 設(shè)計(jì)了 FA-61 直升機(jī)，不斷在各種納粹集會中作公關(guān)表演，但德國人 Anton Flettner 設(shè)計(jì)的 FL282 可算是第一種量產(chǎn)直升機(jī)，在二戰(zhàn)中為德國海軍生產(chǎn)了近 1,000 架，不過沒有在戰(zhàn)斗中起到什么作用。Igor Sikorsky 設(shè)計(jì)的 VS300（VS 代表 Vought-Sikorsky，當(dāng)時 Sikorsky 是 Vought 飛機(jī)公司的一部分）第一次采用尾槳，真正奠定了現(xiàn)代直升機(jī)的雛形。