直升机

[拼音]：zhishengji

[外文]：helicopter

依靠发动机带动旋翼产生升力和推进力的航空器。习称直升飞机。其英文名称起源于希腊文，helix(螺旋)和pteron(翼)，意为“旋转的翼”。它能垂直起落、空中悬停、原地转弯，并能前飞、后飞、侧飞；能在野外场地垂直起飞和着陆，不需要专门的机场和跑道；能贴近地面飞行和长时间悬停，超越障碍，或利用地形地物隐蔽活动；能吊运体积大的武器装备，不受本身容积的限制。因此，直升机在军事上得到广泛应用，是现代军队的重要技术装备之一。与固定翼飞机相比，直升机航程短，速度小，振动和噪音较大。

直升机按旋翼数目分为单旋翼式直升机、双旋翼式直升机（又分纵列式、横列式、共轴式）和多旋翼式直升机；按重量分为轻型、中型和重型；按军事用途分为运输、武装、反潜、救护、通信联络等型别。此外，还有无人驾驶直升机。

基本组成和操纵原理

直升机主要由机身、动力装置、起落装置、旋翼、液压系统、操纵系统、电子和特种设备等组成。旋翼通常由2～8片窄长的桨叶和与之相连的桨毂组成，安装在机身上方竖向的旋翼轴上，由发动机通过减速器驱动旋转。多数直升机的旋翼，采用装有水平关节、垂直关节和轴向关节的铰接式桨毂。旋翼旋转时，桨叶可绕水平关节上下挥舞，并绕垂直关节前后摆动一定角度，以减小桨叶根部弯矩，保持直升机平衡稳定；桨叶还可绕轴向关节转动，以改变桨叶相对于气流的迎角，使其升力发生变化。有些先进的直升机，为了改善性能，简化结构，降低成本，已部分或全部取消了关节，称作“无铰旋翼系统”。直升机旋翼布局的形式很多，其中单旋翼式应用最广，其尾部装有1副由水平轴驱动的尾桨，用以平衡旋翼转动时产生的反作用力矩和进行航向操纵。

直升机由1或2名飞行员驾驶。单旋翼式直升机通过3种机构进行操纵（见图）：

（1）操纵周期变距驾驶杆（简称驾驶杆），使旋翼桨叶的安装角（桨距）在旋转过程中产生周期性变化，并使桨叶升力也相应地产生周期性变化，从而使桨叶尖部轨迹平面及总的升力线向所需要的飞行方向倾斜，使直升机前飞、后飞或侧飞。

（2）操纵总距 -油门操纵杆，可同时等量改变所有桨叶的安装角，并相应地改变发动机功率，以增大或减小总升力，控制直升机升降。

（3）操纵脚蹬，可改变尾桨桨叶的安装角，使偏转力矩发生变化，以控制直升机航向。发动机在空中停车时，直升机可利用旋翼自转下滑着陆，增强安全性。

用途和性能

直升机可用于：

（1）运输，主要遂行短途的和其他运输工具难以完成的任务；

（2）机降部队；

（3）航空火力支援；

（4）反潜搜索和攻击；

（5）航空布雷、扫雷；

（6）救护，寻找和营救遇难人员，后送伤病员；

（7）侦察和观测，遂行战场侦察搜索任务，观测和校正炮兵射击；

（8）通信联络，传送战斗文书，敷设通信线路，并可作为中继通信站和对敌电台的机动干扰站；

（9）空中指挥；

（10）其他，如吊装桥梁和工程设备，清除道路障碍等。

直升机的起飞重量不一，小的只有几百公斤，大的达100吨以上；最大速度已达350公里／小时左右；实用升限4000～6000米;航程400～800公里，转场航程1000公里以上。有的直升机还能做“斤斗”、“横滚”、“急跃升”等特技飞行动作。直升机的悬停高度，由需用功率和发动机的可用功率决定。在临近地面时，利用地面效应可增大旋翼升力。例如，当旋翼离地高度是其直径的1/2时，升力约增大10％，这就使超载的直升机能临近地面悬停和起飞，或使正常载重的直升机增加悬停起降的高度。

简史

直升机的发展经历了漫长的道路。中国古代就出现了“竹蜻蜓”玩具，15世纪中叶传入欧洲，称作“中国陀螺”，可以说是旋翼的雏形。1483年，意大利科学家达·芬奇绘制了一幅直升飞行器草图。在随后的几百年中，出现了各种直升机模型。1907年9月19日，航空工业的先驱法国的 L.-C.布雷盖研制了四旋翼直升机，首次载人升离地面，但需4名助手在地面用绳子拉着以保持平衡。同年11月13日，法国工程师P.科尔尼首次驾驶自己研制的双旋翼直升机，保持了约20秒的自由飞行，但在当时还无法解决操纵和稳定的问题。直到1923年，西班牙航空工程师 J.de la西尔瓦发明了铰接桨叶的桨毂后，才为直升机的发展开辟了道路。1936年，德国人H.福克研制出一架双旋翼横列式直升机Fw-61，多次成功地进行了飞行表演。1939年，美籍俄国飞机设计师И.И.西科尔斯基研制出一架接近实用的单旋翼直升机VS-300，其改进型R-4(VS-316)于1942年交付美国陆军。此后，直升机开始实际使用并成批生产。20世纪40年代初，德国海军试用FL-282小型直升机进行海上侦察活动。1943～1946年，美军着手研究试验直升机用于反潜作战。50年代初，美军开始在朝鲜战场使用直升机进行营救、伤员后送和其他支援活动。1956年苏伊士运河冲突期间，英、法两国军队使用直升机机降，增援登陆部队。50年代中后期，法军在阿尔及利亚战场首次把直升机作为武器载机，遂行轰炸、扫射任务。60年代，美军在越南战场先后投入数千架直升机，不仅作为主要的运输和营救工具，而且广泛遂行机降和火力支援任务。以后，在中东、阿富汙和马尔维纳斯群岛（福克兰群岛）等局部战争中，直升机都发挥了明显的作用。大量装备和使用直升机已经是现代战争的重要特征之一，它正在改变一些传统的作战方式和军事概念。目前，美国是装备军用直升机最多的国家，约占其军用飞机总数的三分之一以上。中国于50年代末开始成批生产直升机并装备部队。

展望

今后军用直升机的发展重点，是发展专用的武装直升机。在理论和技术方面，继续研究、探讨直升机空气动力学，减少振动和延长使用寿命；采用新材料、新工艺；研制新型旋翼系统、传动机构、高性能动力装置和自动控制系统。为了克服传统形式直升机速度小的弱点，有些国家正在研究试验复合式和组合式直升机。复合式直升机，是在普通直升机上增加固定机翼，以减轻前飞时的旋翼负荷，还增设辅助动力装置，以产生前飞推力，飞行速度可增大到400～500公里／小时。组合式直升机，是在起落和悬停时，由旋翼产生升力；前飞时由固定翼产生升力，这时旋翼收藏在机身内部，或转向作拉力螺旋桨；有的组合式直升机，是由旋翼停转变为固定翼，飞行速度有可能增大到600～800公里／小时。

参考书目

Helicopter theory，

Helicopters at war，