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西方最早的用动力驱动的飞机是一种玩具直升飞机;人们知道的最早的直升飞机插图,是 14 世纪初期绘制的,因此这种直升飞机玩具的出现,比

14 世纪还要早得多。这种玩具是直接从风车(一种被动的螺旋桨)衍生出来的,但它却把风车的作用倒了个儿,把风车的翼板变成了一种主动的起推进作用的旋翼叶片。因此,它也是飞机螺桨的最初的模型。这种玩具有四个旋翼叶片,旋翼装在一个轴上,轴插在一个套筒里;轴上绕着一根长绳,绳子的头从套筒壁上的小孔拉出;猛拉绳子,轴就会迅速转动,使其高高地升起在空中。至今还有人玩这种玩具。

达·芬奇最先制造出有动力源的直升飞机模型(动力源是钟表的弹簧); 表面呈螺旋桨形。

在 1783 年发明气球后不久,就制造出了水平转动的直升飞机螺旋桨,从

现在的观点看来,它就变成了一种真正的螺旋桨。布兰查得于 1784 年首先把这种螺旋桨用于气球,用手转动(但无效)。从此以后,为飞机设计和制作的螺旋桨模型不胜枚举。1852 年的吉法尔飞艇上曾使用螺旋桨,它是最先利用螺旋桨推进的足尺型载人飞行器。

直升飞机玩具在 17 和 18 世纪越来越普遍;1796 年,法国学者洛努瓦和比安弗尼,设计了一个用弓钻机械操作的双旋翼模型。这种模型为凯利于1809 年所推广,此后经常为人们所仿制,竟成了制造直升飞机的人吸取灵感

的主要泉源。在 19 世纪,有许多直升飞机的模型试飞成功。接着在 1907 年, 在汽油发动机臻于完善之后,有两架载人的飞机成功地从地面上垂直起飞: 布雷盖兄弟于 9 月在杜埃首先从地面垂直起飞,然而这次却名不符实,因为

有人从地上使其稳定;科纽的双旋翼直升飞机于 11 月在利利克斯附近起飞, 而这次飞行却没有外力的帮助。

直升飞机的发展通过了一个过渡阶段才达到实用阶段;过渡阶段的直升飞机是西埃瓦旋翼机,这种飞机于 1923 年开始试飞。西埃瓦看到,要研制成功一种实用的直升飞机,在动力装置和旋翼叶片的控制方面会遇到一些难以解决的问题。直升飞机本身靠旋翼产生升力,又靠旋翼推进;它不仅能垂直起落,还能悬停。因此,西埃瓦设计了一个正规的飞机骨架,在头部装上一台牵引式螺旋桨和发动机,然后在机身上装上能自由旋转的旋翼叶片,而不是装上普通的机翼。当飞机在螺旋桨的推动下前进时,旋翼叶片就飞速转动, 给飞机提供升力。但是,通过离合器和发动机连接的旋翼,经过初步加速后脱离接触,这样,旋翼机便能在地面上滑跑数英尺之后冲向天空。它也能在陡度很大的情况下着陆,但不能垂直着陆和在空中悬停。

最初的完全实用的直升飞机,是德国人福克—阿赫格利斯研制成功的 FL

—61 型。后来,西柯斯基又研制成功了 VS—300 型这种最早的单旋翼直升飞机。此后,直升飞机经历了长期的连续发展,终于成了一种新型的重要飞机。

直升飞机的发展虽然比飞机发展缓慢,但至今也发展到了第四代。换代的标志是发动机和旋翼材料这两个重要方面的进步。

从第一架直升机的诞生到 1955 年,这是第一代。这时直升机用的是活塞

式发动机,旋翼是木质的。它飞行速度不快,大约只有每小时 200 公里左右;

使用寿命也不高,大约为 600 小时左右。如美国 1954 年生产的 S—58,虽然旋翼改成金属的,但发动机还是活塞式的。美国早期生产的贝尔—47 和前苏联早期生产的米—4 都是第一代的典型机种。

从 1956 年到 1965 年,第二代直升机出现了。它们普遍采用喷气式发动

机,旋翼全都采用金属材料,速度达到每小时 250 公里,寿命增到 1200 小时。

如 1961 年生产的米—4,旋翼就改为金属材料了。前苏联 1957 年生产的米— 6,装有喷气发动机,旋翼材料为钢梁、金属面。1962 年试飞的米—8 也是喷气直升机,它的平飞速度为每小时 250 公里。其中 E 型是世界最重的武装直升机。1957 年美国将 S—58 改装喷气发动机,变成了第二代的 S—61,最大平飞速度可达每小时 267 公里。此外,第二代直升机在载重、飞行高度和飞行距离上也较第一代有所提高。如米—4 的最大戴重为 1740 千克,最大航程为 400 公里,而米—6 最大载重为 1.2 万千克,航程 600 多公里。S—58 起飞

重量只有 5900 千克,升限为 2900 米高,而 S—61 起飞重量为 90635 千克,

限为 3385 米高。法国 1962 年首次试飞的 SA—321“超黄蜂”,也是第二代

直升机的代表机型,它最大起飞重量为 1.3 万千克,升限 4000 米,航程 800

公里,一次可飞 4 小时。

第三代直升机的主要改进是旋翼采用玻璃纤维材料,它的寿命更长,可达 360O 小时,速度可达每小时 300 公里。投产使用时间大约在 1966 年至 1975 年。代表机型有德国 1967 年试飞的 BO-105,它的旋翼桨叶用玻璃钢制作, 具有很大的挠性,在试验时,经受住了比它正常载重大 10 倍的疲劳性能,而

完好无缺。它超载总重可达 2300 公斤,速度为每小时 250 公里,升限为 4100

米,航程为 1000 公里,一次可飞 5 小时 45 分钟。英国和法国于 1971 年合作生产的“山猫”,桨叶叶尖是成型玻璃钢,桨叶则由玻璃钢做蒙皮、不锈钢为梁、蜂窝结构为芯。它最大起飞重量为 4 万多千克,最大速度为每小时 333

公里,升限为 3650 米,最大航程为 788 公里。

1976 年以后,直升机发展到第四代,它换代的标志是旋翼材料改用复合材料,寿命更高,速度可达每小时 350 公里。代表机型有美国生产的 S—70A。它的尾桨十字梁用的就是碳纤维复合材料,它不必用任何铰链,挠性好,寿命极高。美国 1976 年以后,将 BO-150 型机的桨叶改用复合材料等,变成了一种轻型运输直升机 YUH—61A,它在 70 年代后期成为美国陆军的新机种。

除了发动机和旋翼材料的改进外,新一代的直升机在重量和个体大小上,则向两极发展。向大型发展的,可以装载更重、更大的东西,如前苏联1981 年展出的米—26,能载 20 吨重物,客运可载 100 人,是目前世界最大、最重、翼桨叶最多(8 片)的单旋翼直升机。向小型发展的,如目前正在研究的“空中摩托”小型单人直升机,总重量才有 100 千克,能飞 3000 米高。还有一种“旋翼”式微型直升机,一个人乘上它,可以向上下、左右、前后飞行,或停悬在空中。此外,总重在 10 吨左右的中型军用机,因为它兼具重型机的载重大、轻型机灵巧的优点,所以发展很快。

早期的直升机在军事上大多用在抢救、空降等方面。60 年代初,法国首次用直升机攻击地面目标。美国在越南战争中还进一步研究出一种专门用机枪攻击地面目标的 AH—1G 武装直升机,后来发展到用空地对导弹攻击地面目标的 AH—1Q。最近,美国还生产了一种装有最先进武器的新型直升机 AH— 64,它号称是世界上最昂贵的武装直升机。

据最新报道,法国和德国也将合作研制一种“虎”式新型战斗直升机,

它的作战能力将优于目前任何一种军用直升机。