直升飞机简介
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。
直升机是飞机的一种,其最大特点是以一个或多个大型水平旋转的旋翼提供向上升力。直升机可以垂直升降,也可以停留在半空不动(悬停),或向后飞行,这一突出特点使得直升机在很多场合大显身手。直升机突出的反坦克能力更是是它成为现代战争不可缺少的一环。直升机的缺点是旋翼阻力大,速度低,耗油量高,航程短,在战争中雷达反射面积大,易遭受地面单兵作战武器的袭击。
扩展资料
在直升机发展历史中,有很多激励。
1、世界上第一架直升机是西科斯基研制的vs300,真正具备了现代直升机的飞行特点。采用单旋翼带尾桨结构,奠定了现代直升机最常用的的气动布局。
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、飞得最远的直升机是美国的OH-6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。
4、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。
5、第一种使用弹射救生系统的直升机是苏联研制生产的卡-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。
参考资料来源:百度百科-直升机
直升机是飞机的一种,其最大特点是以一个或多个大型水平旋转的旋翼提供向上升力。直升机可以垂直升降,也可以停留在半空不动(悬停),或向后飞行,这一突出特点使得直升机在很多场合大显身手。直升机突出的反坦克能力更是是它成为现代战争不可缺少的一环。直升机的缺点是旋翼阻力大,速度低,耗油量高,航程短,在战争中雷达反射面积大,易遭受地面单兵作战武器的袭击。
飞行原理
普通固定翼飞机飞行浮力源自固定在机身上的机翼。当定翼飞机向前飞,机翼与空气的相对运动产生向上升的浮力。直升机的浮力也来自相同的原理;但是直升机上的机翼并不是固定在飞机上,随著飞机向前运动;而是在机顶上旋转。所以直升机上的“螺旋桨”其实是旋转中的机翼,正确名称为“旋翼”。当旋翼提供浮力的同时,也会令飞机与旋翼作相反方向旋转,必须以相反的力平衡。多数做法是以小型的螺旋桨或风扇在机尾作相反方向的推动,也有新型直升机是靠在尾部吹出空气,用附壁效应产生的推力平衡,好处是大幅减少噪音,而且也可以避免尾部螺旋桨碰损的可能性,提高飞机安全性。部分大型直升机则使用向不同方向旋转的旋翼,互相抵消对机体产生的旋转力。
历史
人类有史以来就向往着能够自由飞行。古老的神话故事诉说着人类早年的飞行梦,而梦想的飞行方式都是原地腾空而起,像现代直升机那样既能自由飞翔又,能悬停于空中,并且随意实现定点着陆。例如哪阿拉伯人的飞毯,希腊神的战车,都是垂直起落飞行器。然而它们毕竞只存在于神话故事中,那个时代的科学技术水平太低,不可能创造出载人的飞行器,可以说,那是人类飞行的幻想时期。即使在幻想时期,仍然产生了直升机的基本思想, 昭示了现代直升机的原理。最有价值、最具代表性的是中国古代的玩具“竹蜻蜒”和意大利人达•芬奇的画。
竹蜻蜒有据可查的历史记载于晋朝(公元265—420‘年).葛洪所著的《抱朴子》一书中。它利用螺旋桨的空气动力实现垂直升空,演示了现代直升机旋翼的基本工作原理。《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。” 这种玩具于14世纪传到欧洲,带去了中国人的创造。 欧洲人将它作为航空器来研究和发展。“
英国航空之父”乔治•凯利(1773一1857年)曾制造过几个竹蜻蜓,用钟表发条作为动力来驱动旋转,飞行高度曾达27m。 随着生产力的发展和人类文明的进步, 直升机的发展史由幻想时期进入了探索时期。欧洲产业革命之后,机械工业迅速倔起,尤其是本世纪初汽车和轮船的发展,为飞行器准备了发动机和可供借鉴的螺旋桨。经过航空先驱者们勇敢而艰苦的创造和试验,1903年莱特(Wright)兄弟创造的固定翼飞机滑跑起飞成功。在此期间,尽管在发展直升机方面他付出了很多的艰辛和努力,但由于直升机技术的复杂性和发动机性能不佳,它的成功飞行比飞机迟了30多年。
20世纪初为直升机发展的探索期,多种试验性机型相继问世。试验机方案的多样性表明了探索阶段的技术不成熟性。经过多年实践,这些方案中只有纵列式和共轴双旋翼式保留了下来,至今仍在应用。双桨横列式方案未在直升机家族中延续,但在倾转旋翼/机翼式垂直起落飞行器中得到了继承和发展。
俄国人尤利耶夫另辟捷径,提出了利用尾桨来配平旋翼反扭矩的设计方案并于1912年制造出了试验机。这种单旋翼带尾桨式直升机成为至今最流行的形式,占到世界直升机总数的95%以上。
经过20世纪初的努力探索,为直升机发展积累了可贵的经验并取得显著进展,有多架试验机实现了短暂的垂直升空和短距飞行,但离实用还有很大距离。
飞机工业的发展,使航空发动机的性能迅速提高,为直升机的成功提供了重要条件。旋翼技术的第一次突破,归功于西班牙人Ciervao他为了创造“不失速”的飞机以解决固定翼飞机的安全问题,采用自转旋翼代替机翼,发明了旋翼机。旋翼技术在旋翼机上的成功应用和发展,为直升机的诞生提供了另一个重要条件。
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”。 1938年,年轻的德国人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。
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。
20世纪40年代,美国沃特-西科斯基公司研制的一种2座轻型直升机R-4,它是世界上第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)。
到30年代末期,在法国、德国、美国和苏联都有直升机试飞成功,并迅速改进达到了能够实用的程度。第二次世界大战的军事需要,加速了这一进程,促使直升机发展由探索期进入实用期,直升机开始投入生产线生产。到二战结束时,德国工厂已生产了30多架直升机,美国交付的 R5、 R6直升机已达400多架。
20世纪的后半期直升机进入航空实用期,直升机的应用领域不断扩展,数量迅速增加。至今已有几万架直升十机服务于国民经济的各个部门和军事领域。直到今天,经过人类100多年的不懈努力,直升机技术技术不断突破,使其应用效能和飞行性能不断改善,从而更适合于使用的拓展,技术上也逐步趋于成熟。
20世纪90年代,直升机发展进入全新的阶段,出现了目视、声学、红外及雷达综合隐身设计的武装侦察直升机。典型机种有:美国的RAH-66和S-92,国际合作的“虎”、NH90和EH101等,这些新型的直升机又被人们称为第四代直升机。这一时期的直升机,采用了先进的发动机全权数字控制系统及自动监控系统,并与机载计算机管理系统集成在一起。其重要特性是采用了先进的增稳增控装置,用电传、光传操纵取代了常规的操纵系统,采用高度集成化的电子设备。计算机技术、信息技术及智能技术。同时,直升机电子设备朝着高度集成化方向发展。先进的捷联惯导、卫星导航设备及组合导航技术,先进的通讯、识别及信息传输设备,先进的目标识别、瞄准、武器发射等火控设备及先进的电子对抗设备,采用了总线信息传输与数据融合技术,并正向传感器融合方向发展。机上的电子、火控及飞行控制系统等通过多余度数字数据总线交连,实现了信息共享。采用了多功能集成显示技术,用少量多功能显示器代替大量的单个仪表,通过键盘控制显示直升机的飞行信息,利用中央计算机对通讯、导航、飞行控制、敌我识别、电子对抗、系统监视、武器火控的信息进行集成处理从而进行集成控制。采用这类先进的集成电子设备,大大简化了直升机座舱布局和仪表板布置,系统部件得到简化,重量大大减轻。更主要的是极大地减轻了飞行员工作负担,改善了直升机的飞机品质和使用性能。
分类
单旋翼尾桨直升机
最常见的直升机类型,一个水平旋翼负责提供飞机升力,尾部一个小型垂直螺旋桨负责抵消旋翼的反作用力。代表型号:苏联米里设计局研制的米-26运输直升机以及美国麦道公司研制的AH-64武装直升机。
单旋翼无尾桨直升机
一个水平旋翼负责提供飞机升力,并从尾部吹出空气,用附壁效应产生的推力抵消旋翼的反作用力。代表型号:美国麦道公司生产的MH-6直升机。
双旋翼直升机
纵列式
两个旋翼前后纵向排列,旋转方向相反,多见于大型运输直升机。代表型号:美国波音公司制造的CH-47“支努干”运输直升机。
共轴式
两个旋翼上下排列在同一个轴上,并且没有尾桨,优点是稳定性好,但技术复杂,因而较为少见。代表型号:苏联卡莫夫设计局研制的卡-50武装直升机。
侧旋翼直升机
又称为倾斜旋翼直升机,结合了固定翼飞机和直升机两者特点的混合技术直升机。起飞时采用水平并置的双旋翼,飞行中将旋翼向前旋转90度变成两个真正的螺旋桨,按照普通固定翼飞机的模式飞行。这样做的好处是可以减小飞行阻力,提高飞行速度,最高可以超过600公里/小时,同时省油,提高航程,缺点是结构复杂,故障率高,因而极为少见。代表型号:美国贝尔公司和波音公司联合制造的V-22运输直升机。
飞行原理
普通固定翼飞机飞行浮力源自固定在机身上的机翼。当定翼飞机向前飞,机翼与空气的相对运动产生向上升的浮力。直升机的浮力也来自相同的原理;但是直升机上的机翼并不是固定在飞机上,随著飞机向前运动;而是在机顶上旋转。所以直升机上的“螺旋桨”其实是旋转中的机翼,正确名称为“旋翼”。当旋翼提供浮力的同时,也会令飞机与旋翼作相反方向旋转,必须以相反的力平衡。多数做法是以小型的螺旋桨或风扇在机尾作相反方向的推动,也有新型直升机是靠在尾部吹出空气,用附壁效应产生的推力平衡,好处是大幅减少噪音,而且也可以避免尾部螺旋桨碰损的可能性,提高飞机安全性。部分大型直升机则使用向不同方向旋转的旋翼,互相抵消对机体产生的旋转力。
历史
人类有史以来就向往着能够自由飞行。古老的神话故事诉说着人类早年的飞行梦,而梦想的飞行方式都是原地腾空而起,像现代直升机那样既能自由飞翔又,能悬停于空中,并且随意实现定点着陆。例如哪阿拉伯人的飞毯,希腊神的战车,都是垂直起落飞行器。然而它们毕竞只存在于神话故事中,那个时代的科学技术水平太低,不可能创造出载人的飞行器,可以说,那是人类飞行的幻想时期。即使在幻想时期,仍然产生了直升机的基本思想, 昭示了现代直升机的原理。最有价值、最具代表性的是中国古代的玩具“竹蜻蜒”和意大利人达•芬奇的画。
竹蜻蜒有据可查的历史记载于晋朝(公元265—420‘年).葛洪所著的《抱朴子》一书中。它利用螺旋桨的空气动力实现垂直升空,演示了现代直升机旋翼的基本工作原理。《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。” 这种玩具于14世纪传到欧洲,带去了中国人的创造。 欧洲人将它作为航空器来研究和发展。“
英国航空之父”乔治•凯利(1773一1857年)曾制造过几个竹蜻蜓,用钟表发条作为动力来驱动旋转,飞行高度曾达27m。 随着生产力的发展和人类文明的进步, 直升机的发展史由幻想时期进入了探索时期。欧洲产业革命之后,机械工业迅速倔起,尤其是本世纪初汽车和轮船的发展,为飞行器准备了发动机和可供借鉴的螺旋桨。经过航空先驱者们勇敢而艰苦的创造和试验,1903年莱特(Wright)兄弟创造的固定翼飞机滑跑起飞成功。在此期间,尽管在发展直升机方面他付出了很多的艰辛和努力,但由于直升机技术的复杂性和发动机性能不佳,它的成功飞行比飞机迟了30多年。
20世纪初为直升机发展的探索期,多种试验性机型相继问世。试验机方案的多样性表明了探索阶段的技术不成熟性。经过多年实践,这些方案中只有纵列式和共轴双旋翼式保留了下来,至今仍在应用。双桨横列式方案未在直升机家族中延续,但在倾转旋翼/机翼式垂直起落飞行器中得到了继承和发展。
俄国人尤利耶夫另辟捷径,提出了利用尾桨来配平旋翼反扭矩的设计方案并于1912年制造出了试验机。这种单旋翼带尾桨式直升机成为至今最流行的形式,占到世界直升机总数的95%以上。
经过20世纪初的努力探索,为直升机发展积累了可贵的经验并取得显著进展,有多架试验机实现了短暂的垂直升空和短距飞行,但离实用还有很大距离。
飞机工业的发展,使航空发动机的性能迅速提高,为直升机的成功提供了重要条件。旋翼技术的第一次突破,归功于西班牙人Ciervao他为了创造“不失速”的飞机以解决固定翼飞机的安全问题,采用自转旋翼代替机翼,发明了旋翼机。旋翼技术在旋翼机上的成功应用和发展,为直升机的诞生提供了另一个重要条件。
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”。 1938年,年轻的德国人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。
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。
20世纪40年代,美国沃特-西科斯基公司研制的一种2座轻型直升机R-4,它是世界上第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)。
到30年代末期,在法国、德国、美国和苏联都有直升机试飞成功,并迅速改进达到了能够实用的程度。第二次世界大战的军事需要,加速了这一进程,促使直升机发展由探索期进入实用期,直升机开始投入生产线生产。到二战结束时,德国工厂已生产了30多架直升机,美国交付的 R5、 R6直升机已达400多架。
20世纪的后半期直升机进入航空实用期,直升机的应用领域不断扩展,数量迅速增加。至今已有几万架直升十机服务于国民经济的各个部门和军事领域。直到今天,经过人类100多年的不懈努力,直升机技术技术不断突破,使其应用效能和飞行性能不断改善,从而更适合于使用的拓展,技术上也逐步趋于成熟。
20世纪90年代,直升机发展进入全新的阶段,出现了目视、声学、红外及雷达综合隐身设计的武装侦察直升机。典型机种有:美国的RAH-66和S-92,国际合作的“虎”、NH90和EH101等,这些新型的直升机又被人们称为第四代直升机。这一时期的直升机,采用了先进的发动机全权数字控制系统及自动监控系统,并与机载计算机管理系统集成在一起。其重要特性是采用了先进的增稳增控装置,用电传、光传操纵取代了常规的操纵系统,采用高度集成化的电子设备。计算机技术、信息技术及智能技术。同时,直升机电子设备朝着高度集成化方向发展。先进的捷联惯导、卫星导航设备及组合导航技术,先进的通讯、识别及信息传输设备,先进的目标识别、瞄准、武器发射等火控设备及先进的电子对抗设备,采用了总线信息传输与数据融合技术,并正向传感器融合方向发展。机上的电子、火控及飞行控制系统等通过多余度数字数据总线交连,实现了信息共享。采用了多功能集成显示技术,用少量多功能显示器代替大量的单个仪表,通过键盘控制显示直升机的飞行信息,利用中央计算机对通讯、导航、飞行控制、敌我识别、电子对抗、系统监视、武器火控的信息进行集成处理从而进行集成控制。采用这类先进的集成电子设备,大大简化了直升机座舱布局和仪表板布置,系统部件得到简化,重量大大减轻。更主要的是极大地减轻了飞行员工作负担,改善了直升机的飞机品质和使用性能。
分类
单旋翼尾桨直升机
最常见的直升机类型,一个水平旋翼负责提供飞机升力,尾部一个小型垂直螺旋桨负责抵消旋翼的反作用力。代表型号:苏联米里设计局研制的米-26运输直升机以及美国麦道公司研制的AH-64武装直升机。
单旋翼无尾桨直升机
一个水平旋翼负责提供飞机升力,并从尾部吹出空气,用附壁效应产生的推力抵消旋翼的反作用力。代表型号:美国麦道公司生产的MH-6直升机。
双旋翼直升机
纵列式
两个旋翼前后纵向排列,旋转方向相反,多见于大型运输直升机。代表型号:美国波音公司制造的CH-47“支努干”运输直升机。
共轴式
两个旋翼上下排列在同一个轴上,并且没有尾桨,优点是稳定性好,但技术复杂,因而较为少见。代表型号:苏联卡莫夫设计局研制的卡-50武装直升机。
侧旋翼直升机
又称为倾斜旋翼直升机,结合了固定翼飞机和直升机两者特点的混合技术直升机。起飞时采用水平并置的双旋翼,飞行中将旋翼向前旋转90度变成两个真正的螺旋桨,按照普通固定翼飞机的模式飞行。这样做的好处是可以减小飞行阻力,提高飞行速度,最高可以超过600公里/小时,同时省油,提高航程,缺点是结构复杂,故障率高,因而极为少见。代表型号:美国贝尔公司和波音公司联合制造的V-22运输直升机。
----------wmj007整理--------
(一)直升机的发展简史
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象竹蜻蜓的叶片,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,看上去好象一个巨大的螺丝钉。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。
人类第一架直升机
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。
世界上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)。
早期的活塞式发动机和木质桨叶直升机
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47;苏联的米-4、卡-18;英国的布里斯托尔-171;捷克的HC-2等。这一时期的直升机可称为第一代直升机。
贝尔47是美国贝尔直升机公司研制的单发轻型直升机,研制工作开始于1941年,试验机贝尔30于1943年开始飞行,1945年改名为贝尔47,1946年3月8日获得美国民用航空署(CAA)的适航证,这是世界上第一架取得适航证的民用直升机。该机是单旋翼带尾桨式布局、两叶桨叶的跷跷板式旋翼。旋翼下面有稳定杆,与桨叶呈直角。普通的自动倾斜器可进行总距和周期变距操纵。尾梁后部有两个桨叶的全金属尾桨。
卡-18是苏联卡莫夫设计局设计的单发双旋翼共轴式轻型多用途直升机,于1957年年中首次飞行,此后不久投入批生产。采用两副旋转方向相反的3桨叶共轴式旋翼,桨叶为木质结构。装1台275马力的九缸星形活塞式发动机。机身为钢管焊接结构,具有轻金属蒙皮和硬壳式尾梁。座舱内可容纳1名驾驶员和3名旅客。采用四轮式起落架,前起落架机轮可以自由转向。
这个阶段的直升机具有以下特点:动力源采用活塞式发动机,这种发动机功率小,比功率低(约为1.3千瓦/千克),比容积低(约247.5千克/米3)。采用木质或钢木混合结构的旋翼桨叶,寿命短,约为600飞行小时。桨叶翼型为对称翼型,桨尖为矩形,气动效率低,旋翼升阻比为6.8左右,旋翼效率通常为0.6。机体结构采用全金属构架式,空重与总重之比较大,约为0.65。没有必要的导航设备,只有功能单一的目视飞行仪表,通信设备为电子管设备。动力学性能不佳,最大飞行速度低(约为200千米/小时),振动水平在0.25g左右,噪声水平约为110分贝,乘坐舒适性差。
涡轴发动机和金属桨叶直升机
20世纪50年代中期至60年代末是实用型直升机发展的第二阶段。这个阶段的典型机种有:美国的S-61、贝尔209/AH-1、贝尔204/UH-1,苏联的米-6、米-8、米-24,法国的SA321“超黄蜂”等。这个时期开始出现专用武装直升机,如AH-1和米-24。这些直升机称为称为第二代直升机。
这个阶段的直升机具有以下特点:动力源开始采用第一代涡轮轴发动机。涡轮轴发动机产生的功率比活塞式发动机大得多,使直升机性能得到很大提高。第一代涡轮轴发动机的比功率约为3.62千瓦/千克,比容积为294.9千瓦/米3左右。直升机旋翼桨叶由木质和钢木混合结构发展成全金属桨叶,寿命达到1200飞行小时。桨叶翼型为非对称的,桨尖简单尖削与后掠,气动效率有所提高,旋翼升阻比达到7.3,旋翼效率提高到0.6。机体结构为全金属薄壁结构,空重与总重之比降低到0.5附近。已采用减振的吸能起落架和座椅。机体外形开始考虑流线化,以减小气动阻力。直升机座舱开始采用纵列式布置,使机身变窄。性能明显改善,最大飞行速度达到200~250千米/小时,振动水平降低到0.15g左右,噪声水平为100分贝,乘坐舒适性有所改善。
第三代直升机
20世纪70年代至80年代是直升机发展的第三阶段,典型机种有:美国的S-70/UH-60“黑鹰”、S-76、AH-64“阿帕奇”,苏联的卡-50、米-28,法国的SA365“海豚”,意大利的A129“猫鼬”等。
在这一阶段,出现了专门的民用直升机。为了深入研究直升机的气动力学和其它问题,这时也设计制造了专用的直升机研究机(如S-72和贝尔533)。各国竞相研制专用武装直升机,促进了直升机技术的发展。
这个阶段的直升机具有以下特点:涡轮轴发动机发展到第二代,改用了自由涡轴结构,因此具有较好的转速控制特征,改善了起动性能,但加速性能没有定轴结构的好。发动机的重量和体积有所减小,寿命和可靠性均有提高。典型的发动机耗油率为0.36千克/千瓦小时,与活塞式发动机差不多。旋翼桨叶采用复合材料,其寿命比金属桨叶有大幅度提高,达到3600小时左右。翼型不再借用固定翼飞机的翼型,而是为直升机专门研制的翼型,即二维曲线变化翼型。桨尖呈抛物线后掠。桨毂广泛使用弹性轴承,有的成无铰式。尾桨已开始采用效率高又安全的涵道尾桨。旋翼升阻比达8.5左右,旋翼效率提高到0.7左右。机体次结构也采用复合材料制造,复合材料占机体总重的比例通常为10%左右,直升机的空重/总重比一般为0.5。对于军用直升机,特别是武装直升机来说,提出了抗弹击和耐坠毁要求。美军方提出了军用直升机耐毁标准MIL-STD-1290,已成为军用直升机的设计标准。为满足这些标准,军用直升机采用了乘员装甲保护,专门设计了耐坠毁起落架、座椅和燃油系统。电子系统已发展到半集成型。直升机采用大规模集成电路通讯设备、集成的自主导航设备、集成仪表、电子式与机械式混合操纵机构等。机上的电子设备之间靠一条双向数字数据总线交连,通过这条总线可进行信息发射和接收。直升机采用混合布置的局部集成驾驶舱。第一代夜视系统的使用使直升机具备了夜间飞行能力。这种较为先进的半集成电子设备使直升机通讯距离显著增大,导航距离与精度明显提高,仪表数量有所减少,飞行员工作负荷得到减轻,也使直升机具备了机动/贴地飞行以及在不利气象/夜间条件下的飞行能力,从而提高了直升机的整体性能。动力学性能明显提高。直升机的升阻比达到5.4,全机振动水平约为0.1g,噪声水平低于95分贝,最大飞行速度达到300千米/小时。
现代直升机
20世纪90年代是直升机发展的第四阶段,出现了目视、声学、红外及雷达综合隐身设计的武装侦察直升机。典型机种有:美国的RAH-66和S-92,国际合作的“虎”、NH90和EH101等,称为第四代直升机。
这个阶段的直升机具有以下特点:采用第3代涡轴发动机,这种发动机虽然仍采用自由涡轴结构,但采用了先进的发动机全权数字控制系统及自动监控系统,并与机载计算机管理系统集成在一起,有了显著的技术进步和综合特性。第3代涡轴发动机的耗油率仅为0.28千克/千瓦小时,低于活塞式发动机的耗油率。其代表性的发动机有T800、RTM322和RTM390。桨叶采用碳纤维、凯芙拉等高级复合材料制成,桨叶寿命达到无限。新型桨尖形状繁多,较突出的有抛物线后掠形和先前掠再后掠的BERP桨尖。这些新桨尖的共同特点是可以减弱桨尖的压缩性效应,改善桨叶的气动载荷分布,降低旋翼的振动和噪声,提高旋翼的气动效率。球柔性和无轴承桨毂获得了广泛应用,桨毂壳体及桨叶的连接件采用复合材料,使结构更为紧凑,重量大为降低,阻力大大减小。旋翼升阻比达到10.5,旋翼效率为0.8。这个阶段应用了无尾桨反扭矩系统,其优点是具有良好的操纵响应特性、振动小、噪声低,不需要尾传动轴和尾减速,使零部件数量大大减小,因而提高了可维护性。复合材料在直升机上获得了前所未有的广泛应用。直升机开始采用复合材料主结构,复合材料的应用比例大幅度上升,通常占机体结构重量的30~50%。这一时期的民用型直升机的空重/总重比约为0.37。高度集成化的电子设备。计算机技术、信息技术及智能技术在直升机上获得应用,直升机电子设备朝着高度集成化方向发展。这一时期的直升机,采用了先进的增稳增控装置,用电传、光传操纵取代了常规的操纵系统,采用先进的捷联惯导、卫星导航设备及组合导航技术,先进的通讯、识别及信息传输设备,先进的目标识别、瞄准、武器发射等火控设备及先进的电子对抗设备,采用了总线信息传输与数据融合技术,并正向传感器融合方向发展。机上的电子、火控及飞行控制系统等通过多余度数字数据总线交连,实现了信息共享。采用了多功能集成显示技术,用少量多功能显示器代替大量的单个仪表,通过键盘控制显示直升机的飞行信息,利用中央计算机对通讯、导航、飞行控制、敌我识别、电子对抗、系统监视、武器火控的信息进行集成处理从而进行集成控制。采用这类先进的集成电子设备,大大简化了直升机座舱布局和仪表板布置,系统部件得到简化,重量大大减轻。更主要的是极大地减轻了飞行员工作负担,改善了直升机的飞机品质和使用性能。直升机的全机升阻比达到6.6,振动水平降到0.05g,噪声水平小于90分贝,最大速度可达到350千米/小时。
(二)
直升机的飞行原理
直升机的头上有个大螺旋桨,尾部也有一个小螺旋桨,小螺旋桨为了抵消大螺旋桨产生的反作用力。直升机发动机驱动旋翼提供升力,把直升机举托在空中,旋翼还能驱动直升机倾斜来改变方向。螺旋桨转速影响直升机的升力,直升机因此实现了垂直起飞及降落。
直升机的发明
1939年,美国人西科尔斯发明了第一架直升机,机身外形和现在的没多大区别,仍被设计者采用。
直升机的用途
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。
因为直升飞机如果只有大螺旋桨旋,那么根据动量守衡,机身就也会旋转,因此直升飞机就必须要一个能够阻止机身旋转的装置。而... ...同时为了不使尾桨碰到旋翼,就必须把直升飞机的机身加长,所以,直升飞机有一个像蜻蜓式的长尾巴。四、能量方式分析。根据...
直升飞机是人类最早的飞行设想之一,它是借助一副或者几副旋翼升空,能垂直起飞和降落的重于空气的航空器。机身上方的旋翼轴上装一副或几副大直径的旋翼,由活塞式发动机或涡轮轴发动机驱动。旋翼转动能在空气中产生向上的升力,只要升力大于直升机重量就可垂直升空。驾驶员操纵旋翼上的自动倾斜器,当旋翼向左右前后倾斜时,就能相应产生向左右前后的水平分力,直升机即可向任一方向飞行。如果保持旋翼升力与直升机重量相等,就能悬停在空中。万一发动机在空中停车,直升机可利用旋翼自转下滑,强迫着陆。
人力直升机的简介
名称: 人力直升机主题词或关键词: 交通运输 直升机 飞机内容1980年,美国开始研制依靠人力驱动旋翼的直升机,目前已发展到第三代。这种飞机被命名为“达·芬奇”。达·芬奇Ⅲ型机,有两个长17米的水平旋转翼,由两个位于顶部的推进器操纵。动力传动系统由缠绕在推进器杆上的一条动力索组成,与装有脚...
米-24“母鹿”武装直升机的飞机简介
米-24“母鹿”武装直升机由俄罗斯研制,看到它我们就会想起 冷战。这是一种快速、装备精良的重装甲武装直升机。它还能作为运兵直升机,机舱内可以容下8名士兵,但这并不是它的主要任务。虽然有很多这种飞机负责在东德和西德巡逻边界,但是“母鹿”直升机在苏联占领阿富汗期间,参加了大部分战斗行动。在...
直升飞机航天飞机热气球和战斗机的资料
战斗机过去根据执行任务又可分为歼击机和截击机,截击机的主要任务是快速的的升空之后争取高度,在敌人的轰炸机进入我方空域之前将对方摧毁。由于截击机是针对高飞行高度的轰炸机群,在设计上特别强调对速度与爬升率的需求,运动性在摆在较为次要的地位。航天飞机,又称为太空梭或太空穿梭机)是可重复使用...
飞机为什么能飞
飞机飞行的原理 当等质量的空气同时通过机翼上表面和下表面时,会在机翼上下方形成不同流速,空气通过机翼上表面时流速大,压强较小,通过下表面时流速较小,压强大,因而此时飞机会有一个向上的合力,即向上的升力,由于升力的存在,使得飞机可以离开地面,在空中飞行。飞机的简介 飞机是指具有一具或多具发动机...
适合小学生的航空知识
介绍飞机的基本结构是必要的,包括机翼、尾翼、发动机和机身等部分。可以通过图片和简单的文字描述来解释每个部分的作用。如果有条件,还可以让学生参观真实的飞机或飞机模型,进行实地教学。三、航空历史与文化 航空历史对于小学生来说也是很有吸引力的。可以介绍一些重要的飞行里程碑,如莱特兄弟的首次飞行,...
ATR-72型飞机简介
ATR-72型飞机是由法国和意大利合作的飞机制造商ATR生产的双引擎螺旋桨客机,它在设计上与ATR-42有所继承,但在结构上做了显著的改进。相较于42型,ATR-72机身长度增加了4.5米,可以搭载多达72名乘客,同时拥有更大的油箱,使得航程得以延长。这款飞机在动力方面进行了升级,采用了两台1611千瓦(2190...
空客A320飞机简介
空中客车A320是一款由欧洲空中客车工业公司研发的创新飞机,专为中短程单过道航线设计,它在客机领域树立了新的标准。这款150座级的双发客机是全球首款采用全数字电传操纵(fly-by-wire)飞行控制系统的民航机型,同时还是首款放宽静稳定度设计的客机,旨在提升客舱的舒适性和灵活性。A320系列包括A318、A319...
中国军事飞机简介
一、国产歼五喷气战斗机 歼五是沈阳飞机制造公司生产的亚音速喷气战斗机,是中国制造的第一种喷气式飞机。沈飞于1955年初开始,根据前苏联提供的米格-17Φ喷气歼击飞机为原型进行仿制。1956年7月19日,歼五原型机首次试飞成功,同年底型年9月停产,共生产767架。该机主要用于昼间截击和空战,也具有一定...
飞机升空是什么原理?
飞机升空主要依据的是伯努利原理,简单来说就是流速越快压强越小,飞机机翼经过特殊设计使机翼上下两个面产生压强差,机翼上面压强小,机翼下面压强大,从而产生了一股向上的推力,是飞机飞了起来。那么有人会问,飞机前进的力又是从哪里来的呢?这个就更简单了,飞机的前进的推力,主要靠飞机发动机强大...
请问直升飞机的飞行原理
简单来说直升机的动力来自燃料燃烧转换成螺旋桨的旋转,以此产生巨大的升力。应该感觉过风扇吹出的风吧,想象这股风巨大到可以以此对抗地球引力,那第一步直升机就升了起来,当升力与引力平衡,就悬停。那么怎样让直升机前进呢,想象这股本来向上的巨大升力,我们让它偏向前一点又会怎样,它一部分会抵消...
裴诚胰胆: 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.按大小则分轻...
茌平县18439997326: 关于直升机的简介?
裴诚胰胆: 直升机是飞机的一种,其最大特点是以一个或多个大型水平旋转的旋翼提供向上升力.直升机可以垂直升降,也可以停留在半空不动(悬停),或向后飞行,这一突出特点使得直升机在很多场合大显身手.直升机突出的反坦克能力更是是它成为...
茌平县18439997326: 用一段话描述直升飞机 - ?
裴诚胰胆: 垂直起降,地面支援,中短距离,灵活机动,操控复杂,极易击落.
茌平县18439997326: 黑鹰直升机(关于黑鹰直升机的基本详情介绍) ?
裴诚胰胆: 1、UH-60通用直升机(编号:UH-60 Utility Helicopter,代号:Black Hawk,译文:黑鹰,通称:西科斯基“黑鹰”),是美国一型四旋翼、双发通用直升机.2、UH-60通...
茌平县18439997326: 米2直升机(关于米2直升机的基本详情介绍) ?
裴诚胰胆: 1、米-2是前苏联米里直升机实验设计局(现改称米里莫斯科直升机制造厂)设计,由波兰生产的装有双涡轮轴发动机的轻型多用途直升机.2、米-2于1961年9月首次试飞.
茌平县18439997326: 介绍一下直升机,军事的民用的我都要. - ?
裴诚胰胆: 军用大致分为通用,运输、侦查和武装(或者说攻击)4种,因为在下对美系比较熟悉就主介绍美系的 武装直升机,最早的是AH-1眼镜蛇,美国海军陆战队(USMC)至今使用.最著名的要数AH--64“阿帕奇”和AH-6“小鸟”系列.武直可以...
茌平县18439997326: 攻击直升机(关于攻击直升机的基本详情介绍) ?
裴诚胰胆: 1、攻击直升机(Attack Helicopter)是一种军用直升机,主要用于攻击地面目标如步兵、装甲车辆和建筑;主要武器为机关炮和机枪、火箭以及精密制导导弹.2、很多攻击直升机也可以装备对空导弹,但主要用于自卫.3、当今的攻击直升机主要有两个用途:为地面部队提供直接和精确的近距离空中支援及摧毁敌军集结的装甲目标.4、攻击直升机有时也会作为轻型直升机之补充,用以执行侦察任务.
茌平县18439997326: 直升机资料50字 - ?
裴诚胰胆: 张衡(78-139年),字平子,南阳西鄂(今河南南阳市石桥镇)人,汉族,中国东汉时期伟大的天文学家,为中国天文学、机械技术、地震学的发展作出了不可磨灭的贡献;在数学、地理、绘画和文学等方面,张衡也表现出了非凡的才能和广博的学识.张衡是东汉中期浑天说的代表人物之一,他指出月球本身并不发光,月光其实是日光的反射,他还正确地解释了月食的成因.张衡得到了很多荣誉,被一些学者认为是通才.一些现代的学者还将他的工作和托勒密(86-161)相提并论.1802号小行星以他的名字命名.
茌平县18439997326: 你能介绍一种直升飞机吗 - ?
裴诚胰胆: 直5