直升機的發展史

文/王金發

你知道“竹蜻蜓”嗎？它由一根竹棒和幾個竹片構成，只要用雙手夾住竹棒，使勁一搓，竹蜻蜓便能躥上天。由于沒有動力裝置，它飛到一定高度后便不再上升，接著開始旋轉下降，越轉越慢，直至落回地面。這樣短暫的飛行怎么過癮？于是人們想到如果給它裝上一個動力裝置，它就可以在天空中進行長時間的飛行了。

直升機的出現

◎達·芬奇繪制的直升飛行器機械立體圖

早在15世紀，達·芬奇就提出了一種直升飛行器的設想，但直到1893年，這種直升飛行器的草圖才被發表出來。美國紐約的一個博物館里現在還保留著一架達·芬奇直升飛行器模型。

直升機和旋翼機一樣，也有一副旋翼。旋翼在發動機的帶動下，可以旋轉產生升力，這與螺旋槳旋轉產生拉力的原理相似。

1843年，英國發明家喬治·凱利制作了一架直升機模型，頭部尖如鳥嘴，機身似海鷗呈流線型，上面裝有兩副反向旋轉的旋翼，一臺蒸汽機為其提供動力。不過，這種直升機并未被生產出來。20世紀初，直升機的發展進入一個新階段。1907年，法國工程師布雷蓋駕駛著世界上第一架直升機，首次飛離地面，這在航空史上，尤其是直升機發展史上，是一個重要的起點。1922年，移居美國的俄國科學家德保泰扎特研制的直升機首次飛行，隨著發動機啟動，四副旋翼就像巨大的風車一般轉動起來，直升機慢慢離地升起，人們為此歡呼不已。不過，這架直升機由于機身超重，實用升限太低，不能滿足軍方需求而被放棄。

◎早期直升機模型

◎活塞式直升機

直升機的飛躍發展

1943年，美國貝爾公司生產出第一架貝爾直升機（貝爾-13），美國西科斯基的H-5和H-6也相繼投入生產。蘇聯和法國等國也先后建立起直升機制造廠，專門研制、生產直升機。

20世紀50年代以前生產的直升機大多采用活塞式發動機，最大飛行速度約為200千米/時，50年代后期直升機有了飛躍性的發展，各發達國家投入大量人力物力，研制出了許多型號的直升機。從那時起，直升機動力裝置開始改用功率更大，性能更好的渦輪發動機，直升機的飛行性能有了明顯的提升，頗具代表性的機型有：美國西科斯基的S-61、S-62；貝爾公司生產的貝爾-206；波音公司的CH-46等。

進入20世紀60年代，直升機的數量不斷增多，種類更加豐富。不僅如此，直升機在技術層面也有了很多突破，出現了復合材料旋翼，既延長了直升機的使用壽命，又提升了飛機性能。這一時期的主要直升機型有S-76、CH-47、法國的AS-332L超美洲豹、蘇聯的卡-25和米-8等。

現代直升機一般裝有兩臺渦輪軸發動機、單旋翼（三槳葉）和尾部的抗扭尾槳。起落架可用來支持直升機滑行、起落和停放。按旋翼的數目和位置直升機被分為單旋翼式和雙旋翼式，按用途則被分為軍用和民用兩種。

單旋翼直升機只裝有一副旋翼，機尾有尾槳或其他平衡裝置，是技術最成熟、數量最多的直升機。相比之下，雙旋翼直升機的樣式就更豐富一些，除了兩副旋翼串列排布的共軸式機型外，還有橫列式和縱列式的。共軸式雙旋翼直升機的兩副旋翼安裝在同一根軸上，并且兩副旋翼的旋轉方向相反，以此來對消扭轉力矩。這種機型由于旋翼直徑小、迎面阻力小，所以飛行速度較快、機動能力較強。橫列式雙旋翼直升機是兩副旋翼一左一右分別安裝在機身兩側的兩個支架上，兩副旋翼旋轉方向也相反。縱列式雙旋翼直升機的兩副旋翼是在機身前后縱列排布，兩副旋翼同樣以相反方向旋轉，著名的美國CH-47支奴干直升機就是典型的縱列式雙旋翼直升機。無論橫列式還是縱列式，這兩種直升機最大的優點都是平衡性好，缺點則是操縱比較復雜。

直升機的用途

直升機具有獨特的飛行方式，能垂直起降，空中懸停以及定點轉彎，還能在空中左右橫行甚至倒退，這些都是一般飛機做不到的。因此直升機能夠在難以通行的地區起降、飛行，且能運載體積比它本身還大的貨物，即把大型貨物吊在機身下方進行運輸。

在民用領域，直升機可用于運輸人員和物資、海上石油勘探、噴藥除蟲、森林滅火、探礦、醫療急救、跳傘運動、吊裝設備以及電力巡線等。在軍事領域，直升機可用于運輸兵員和裝備，救護傷員，偵察，通信聯絡，發射火炮、炸彈和火箭等。隨著社會的發展，直升機的用途也在不斷擴大。

武裝直升機大顯神威

在作戰飛機中，武裝直升機可謂后起之秀，它雖然起步晚，但發展的速度非常快。早在20世紀40年代初，美國陸軍購買第一架R-4直升機時就考慮到要把直升機用于作戰，當時R-4直升機能夠載一名飛行員，掛一枚深水炸彈，對付潛艇，是世界上第一架反潛直升機。但是由于武裝直升機飛行速度較慢，性能較差，在戰場上易遭對方防空火力的襲擊，所以在當時未被重視。到了20世紀60年代越南戰爭期間，美國開始重視武裝直升機的研發。

為滿足戰爭需要，美國陸軍對UH-1直升機進行了改裝，在機身兩側加裝了火箭彈發射器和航炮。1966年，美國陸軍訂購了110架AH-1G武裝直升機。該機采用了雙葉單旋翼和雙座串列座艙，裝有一臺T53-L-13渦輪發動機，功率為1 400馬力，其機身呈流線型，兩側帶有短翼，巡航速度為267千米/時，最大速度為352千米/時，可載重900千克。機頭下方有一個武器吊艙，內有兩挺7.62毫米機槍和20毫米航炮，固定短翼能掛四個火箭彈發射器，飛行員座艙兩側和重要部位均有保護鋼板。這類直升機飛行速度快，穩定性好；但缺點是不能全天候飛行、作戰能力較低，噪聲大、不易發動突襲。

21世紀以來，各國積極研制新型武裝直升機，美國的“阿帕奇”“黑鷹S-70C-2”、歐洲的“虎式”、俄羅斯的“米-28”、中國的“武直-10”“武直-19”等機型大量涌現，使軍用直升機的發展邁入了一個新階段。這些型號的直升機機動性能良好，武器裝備先進，可攜帶空對地導彈、空對空導彈、航空火箭以及機槍吊艙武器等。不僅如此，它們還裝備了數字式自動飛行控制系統，駕駛的準確性和安全性有了顯著提升，這幾種型號的直升機都可以完美實現“萊維斯曼”飛行動作。

“萊維斯曼”飛行

“萊維斯曼”飛行是一位名叫萊維斯曼的飛行員首創的直升機戰術動作，是以80度的仰角讓直升機迅速躍升，當飛機躍升到最高點、速度接近0時，再進行180度倒轉向下俯沖。在直升機對地突擊時，“萊維斯曼”飛行可以快速實現對目標的二次攻擊。

這種飛行動作無疑是對飛行員心理素質和身體素質的一種考驗，飛行員在做躍升動作時，身體會處于超重狀態，在這種情況下，人體會產生一系列不適反應。在直升機躍升的過程中，角度越大，超重現象就會越嚴重，身體受到的壓力也就越大，會影響飛行員操作直升機的動作，特別是在空中倒轉的時候，要求飛行員操作一定要準確及時，如果倒轉動作過早，就會出現較大的轉彎半徑，達不到戰術效果。而如果倒轉動作稍晚或操作出現誤差，飛機就有可能墜落，風險極大。

從一個小小的竹蜻蜓開始，人類創造出龐大的直升機家族，賦予了它們各種各樣的功能和職責。今天，這些“鐵蜻蜓”與“鐵鳥”已成為人類翱翔天空的主要工具，你可曾想這種翱翔的自由竟然是從一個竹蜻蜓和一只飛鳥開始的。所以同學們，珍視每一個幻想吧，或許有一天你的幻想也能變成現實！