利刃-第1部分

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　　　【　利刃　】　

＇作者名＇　五色神光　　　　
　　　　　　　　直升机卷


　直升机　＇本章字数：17055　最新更新时间：2010…01…22　15：18：59。0＇
　
　简介
　　直升机主要由机体和升力（含旋翼和尾桨）、动力、传动三大系统以及机载飞行设备等组成。旋翼一般由涡轮轴发动机或活塞式发动机通过由传动轴及减速器等组成的机械传动系统来驱动，也可由桨尖喷气产生的反作用力来驱动。目前实际应用的是机械驱动式的单旋翼直升机及双旋翼直升机，其中又以单旋翼直升机数量最多。
　　直升机的最大速度可达300km/h以上，俯冲极限速度近400km/h；使用升限可达6000米（世界纪录为12450m）；一般航程可达600～800km左右。携带机内、外副油箱转场航程可达2000km以上。根据不同的需要直升机有不同的起飞重量。当前世界上投入使用的重型直升机最大的是俄罗斯的米…26（最大起飞重量达56t，有效载荷20t）。
　　直升机的突出特点是可以做低空（离地面数米）、低速（从悬停开始）和机头方向不变的机动飞行，特别是可在小面积场地垂直起降。由于这些特点使其具有广阔的用途及发展前景。在军用方面已广泛应用于对地攻击、机降登陆、武器运送、后勤支援、战场救护、侦察巡逻、指挥控制、通信联络、反潜扫雷、电子对抗等。在民用方面应用于短途运输、医疗救护、救灾救生、紧急营救、吊装设备、地质勘探、护林灭火、空中摄影等。海上油井与基地间的人员及物资运输是民用的一个重要方面。
　　目前直升机相对飞机而言，振动和噪声水平较高、维护检修工作量较大、使用成本较高，速度较低，航程较短。直升机今后的发展方向就是在这些方面加以改进。

原理
　　直升机发动机驱动旋翼提供升力，把直升机举托在空中，主发动机同时也输出动力至尾部的小螺旋桨，机载陀螺仪能侦测直升机回转角度并反馈至小螺旋桨，通过调整小螺旋桨的螺距可以抵消大螺旋桨产生的不同转速下的反作用力。
　　通过称为“倾斜盘”的机构可以调整直升飞机的旋翼的螺距，从而在旋转面上可以产生不同象限上的升力差，以此升力差来实现改变直升飞机的飞行方向，同时，直升飞机升空后发动机是保持在一个相对稳定的转速下，控制直升飞机的上升和下降是通过调整螺旋桨的总螺距来得到不同的总升力的，因此直升机实现了垂直起飞及降落。

类型
　　螺距：指螺旋桨在自己本身根轴上的偏转角度，转速固定的情况下，通过调整螺距可以更有效的操纵螺旋桨的升力或推进力，甚至得到反推力或者反升力。
　　1　单旋翼直升机
　　单旋翼带尾桨（Ducted　Fan）一个水平旋翼负责提供升力，尾部一个小型垂直旋翼（尾桨）负责抵消旋翼产生的反扭矩。例如，欧洲直升机公司制造的EC…135直升机。
　　单旋翼无尾桨（NOTAR）一个水平旋翼负责提供升力，机身尾部侧面有空气排出，与旋翼的下洗气流相互作用产生侧向力来抵消旋翼产生的反扭矩。例如，美国麦道直升机公司生产的MD520N直升机。
　　2　双旋翼直升机
　　纵列式（Tandem）两个旋翼前后纵向排列，旋转方向相反。例如，美国波音公司制造的CH…47“支努干”运输直升机。
　　横列式（Transverse）两个旋翼左右横向排列，旋翼轴间隔较远，旋转方向相反。例如，前苏联米里设计局研制的Mi…12直升机。
　　共轴式（Coaxial）两个旋翼上下排列，在同一个轴线上反向旋转。例如，前苏联卡莫夫设计局研制的卡…50武装直升机。

用途
　　直升机因为有许多其他飞行器难以办到或不可能办到的优势，受到广泛应用，直升机由于可以垂直起飞降落不用大面积机场主要用于观光旅游、火灾救援、海上急救、缉私缉毒、消防、商务运输、医疗救助、通信以及喷洒农药杀虫剂消灭害虫、探测资源，等国民经济的各个部门。世界直升机的队伍逐渐壮大。
　　武装直升机：装有武器并执行作战任务的直升机。亦称攻击直升机或强击直升机。主要用于攻击地面、水面和水下目标，为运输直升机护航，也可与敌直升机进行空战。具有机动灵活，反应迅速，适于低空、超低空抵近攻击，能在运动和悬停状态开火等特点。多配属陆军航空兵，是航空兵实施直接火力支援的新型机种。武装直升机可分为专用型和多用型两种。专用型武装直升机是专门为进行攻击任务而设计的，其机身窄长，机舱内只有前后或并列乘坐的2名乘员（甚至1名乘员），作战能力较强；多用途武装直升机除用来遂行攻击任务外，还可用于运输、机降、救护等。反坦克作战是武装直升机的主要用途之一，因此武装直升机又被称为“坦克杀手”；它与坦克对抗时，在视野速度、机动性及武器射程等诸方面明显处于优势地位。舰载武装直升机还可扩大舰艇或舰队的作战范围，增强作战能力。武装直升机一般携带机枪、航炮、炸弹、火箭和导弹等多种武器，最大平飞时速300千米以上，续航时间2－3小时。武装直升机广泛用于现代局部战争，在战争中发挥了重要作用，受到世界各国的十分关注。
　　直升机基本上算是一种空中运输部队，它可以将２个部队搭载到行动范围上的任何一个方格之上，无论旁边是否有敌军部队。直升机只能运载步行部队─无法运载机械化部队。
　　城市的战略资源贮存区中，必须要有原油以及橡胶才能生产直升机。
　　现代直升机的最早概念其实是来自于画家兼工程师的莱昂纳多？达芬奇，他在公元１６世纪描绘了一台以螺旋桨驱动的飞行器。不过一直等到公元１９３９年时，第一台实用型的直升机才被设计出来。直升机比起固定翼飞行器来说有个独特的优点，就是它可以垂直起降，这使得直升机可以在无法建造跑道的狭窄地区中执行任务。在今日，直升机在民间运用为救援用运输工具，或是进行执法勤务。直升机在军事上的用途有许多种，由大型的运输机到人员运输机到移动迅速的飞行坦克不等，后者主要是担任由空中支援地面作战的角色。

发展
　　中国的竹蜻蜓
　　中国的竹蜻蜓和意大利人达芬奇的直升机草图，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点。
　　竹蜻蜓又叫飞螺旋和“中国陀螺”，这是我们祖先的奇特发明。有人认为，中国在公元前400年就有了竹蜻蜓，另一种比较保守的估计是在明代（公元1400年左右）。这种叫竹蜻蜓的民间玩具，一直流传到现在。
　　现代直升机尽管比竹蜻蜓复杂千万倍，但其飞行原理却与竹蜻蜓有相似之处。现代直升机的旋翼就好像竹蜻蜓的叶片，旋翼轴就像竹蜻蜓的那根细竹棍儿，带动旋翼的发动机就好像我们用力搓竹棍儿的双手。竹蜻蜓的叶片前面圆钝，后面尖锐，上表面比较圆拱，下表面比较平直。当气流经过圆拱的上表面时，其流速快而压力小；当气流经过平直的下表面时，其流速慢而压力大。于是上下表面之间形成了一个压力差，便产生了向上的升力。当升力大于它本身的重量时，竹蜻蜓就会腾空而起。直升机旋翼产生升力的道理与竹蜻蜓是相同的。
　　《大英百科全书》记载道：这种称为“中国陀螺”的“直升机玩具”在15世纪中叶，也就是在达芬奇绘制带螺丝旋翼的直升机设计图之前，就已经传入了欧洲。
　　《简明不列颠百科全书》第9卷写道：“直升机是人类最早的飞行设想之一，多年来人们一直相信最早提出这一想法的是达？芬奇，但现在都知道，中国人比中世纪的欧洲人更早做出了直升机玩具。”
　　意大利达芬奇的画
　　意大利人达芬奇在1483年提出了直升机的设想并绘制了草图。
　　19世纪末，在意大利的米兰图书馆发现了达芬奇在1475年画的一张关于直升机的想象图。这是一个用上浆亚麻布制成的巨大螺旋体，看上去好像一个巨大的螺丝钉。它以弹簧为动力旋转，当达到一定转速时，就会把机体带到空中。驾驶员站在底盘上，拉动钢丝绳，以改变飞行方向。西方人都说，这是最早的直升机设计蓝图。
　　直升机之最　
　　1。世界上第一架直升机是由德国科学家福克于1937年设计制造的FW－61横列式双旋翼直升机。该机首次由女飞行员莱西驾驶，以68公里/小时的速度由柏林飞到伦敦，震动了整个航空界。
　　2。世界上最小的直升机是日本研制的一种单人超小型直升机。直升机安装有一台37千瓦的强制冷发动机，主旋翼直径约6米，自重仅为115公斤。　
　　3。世界上最大的直升机是前苏联于20世纪60年代研制生产的米－12“信鸽”重型运输直升机。该机最大起飞重量为105吨，主旋翼直径为35米，机身长达37米，货舱长28米，可运送中型坦克和火炮，安装有4台4。78兆瓦的发动机，载重40吨。　
　　4。X2直升机最高时速将达到了463公里/小时
　　5。飞得最高的直升机是法国的SA－3158型“美洲鸵”直升机。1972年6月21日，飞行员吉恩？鲍莱特驾驶“美洲鸵”，创造了飞行高度达1。2442万米的世界纪录。　
　　6。飞得最远的直升机是美国的OH－6型直升机。1966年4月6～7日，该机由飞行员费瑞驾驶，创造了直线航程3561。55公里的世界纪录。　
　　7。最早的直升机机降作战是1951年3月美军在朝鲜战场的旺方山战斗实施的。此次战斗中，美军使用直升机将20余人机降在阵地上，配合地面部队夺占对方阵地。这也是直升机参加实战的最早记载。
　　8。世界上第一架武装直升机是由H－13直升机改装而成。1953年美国在H－13直升机上安装了无控火箭、榴弹发射器、机枪和反坦克炮进行试验，从而提高了直升机的战斗性能，为以后武装直升机的发展创造了条件。　
　　9。世界上第一种隐形直升机是美国研制生产的RAH－66“科曼奇”武装直升机。该机是美国陆军未来的主力机种，可执行武装侦察、反坦克和空战等多种作战与保障任务。　
　　10。第一种使用弹射救生系统的直升机是前苏联研制生产的卡－50“噱头”直升机。该机同时还夺得了第一种单座攻击直升机和第一种共轴式攻击直升机两项世界第一。　
　　
第一架直升机

　　
　　1907年8月，法国人保罗？科尔尼研制出一架全尺寸载人直升机，并在同年11月13日试飞成功。这架直升机被称为“人类第一架直升机”。这架名为“飞行自行车”的直升机不仅靠自身动力离开地面0。3米，完成了垂直升空，而且还连续飞行了20秒钟，实现了自由飞行。
　　保罗科尔尼研制的直升机带两副旋翼，主结构为一根V形钢管，机身由V形钢管和6个钢管构成的星形件组成，并采用钢索加强，以增加框架结构的刚度。V形框架中部安装一台24马力的　Antainette　发动机和操作员座椅。机身总长6。20米，重260千克。V形框架两端各装一副直径为6米的旋翼，每副旋翼有2片桨叶。
　　
第一种试飞成功的直升机

　　
　　1938年，年轻的德国姑娘汉纳赖奇驾驶一架双旋翼直升机在柏林体育场进行了一次完美的飞行表演。这架直升机被直升机界认为是世界上第一种试飞成功的直升机。
　　1936年，德国福克公司在对早期直升机进行多方面改进之后，公开展示了自己制造的FW…61直升机，1年后该机创造了多项世界纪录。这是一架机身类似固定翼飞机，但没有固定机翼的大型双旋翼横列式直升机，它的两副旋翼用两组粗大的金属架分别向右上方和左上方支起，两副旋翼水平安装在支架顶部。桨叶平面形状是尖削的，用挥舞铰和摆振铰连接到桨毂上。用自动倾斜器使旋翼旋转平面倾斜进行纵向操纵，通过两副旋翼朝不同方向倾斜实现偏航操纵。旋翼桨叶总距是固定不变的，通过改变旋翼转速来改变旋翼拉力。利用方向舵和水平尾翼来增加稳定性。FW61旋翼毂上装有周期变距装置，在旋翼旋转过程中可改变桨叶桨距。还有一根可变动桨距的操纵杆来改变旋翼面的倾斜度，以实现飞行方向控制。FW61就是靠这套周期变距装置和操纵杆保证了它的机动飞行。该机旋翼直径7米。动力装置是一台功率140马力的活塞发动机。这是世界上第一架具有正常操纵性的直升机。该机时速100~120公里，航程200公里，起飞重量953千克。
　　
第一架实用直升机

　　
　　1939年春，美国的伊戈尔？西科斯基完成了VS…300直升机的全部设计工作，同年夏天制造出一架原型机。这是一架单旋翼带尾桨式直升机，装有三片桨叶的旋翼，旋翼直径8。5米，尾部装有两片桨叶的尾桨。其机身为钢管焊接结构，由V型皮带和齿轮组成传动装置。起落架为后三点式，驾驶员座舱为全开放式。动力装置是一台四气缸、75马力的气冷式发动机。这种单旋翼带尾桨直升机构型成为现在最常见的直升机构型。
　　自首次系留飞行以来，西科斯基不断对VS…300进行改进，逐步加大发动机的功率。1940年5月13日，VS…300进行了首次自由飞行，当时安装了90马力的富兰克林发动机。
　　
世界上第一种投入批生产的直升机

　　
　　R…4是美国沃特…西科斯基公司20世纪40年代研制的一种2座轻型直升机；是世界上第1种投入批量生产的直升机，也是美国陆军航空兵、海军、海岸警卫队和英国空军、海军使用的第一种军用直升机。
　　该机的公司编号为VS…316，VS…316A。美国陆军航空兵的编号为R…4，美国海军和海岸警卫队的编号为HNS…1，英国空军将其命名为“食蚜虻”1（Hoverfly1），英国海军将其命名为“牛虻”（Gadfly）。
＇编辑本段＇早期
　　在20世纪40年代至50年代中期是实用型直升机发展的第一阶段，这一时期的典型机种有：美国的S…51、S…55/H…19、贝尔4