第1个回答 2013-04-29
最早直升机的概念可以追溯到前(B.C. 400)中国已有的竹蜻蜓,竹蜻蜓包含一螺旋桨装在一根垂直轴上,人们以手转动此轴即可使竹蜻蜓升空飞行,这可能是人类最早的概念直升机。
但是此一概念并没有继续的发展,一直到十五世纪,达芬奇(Leonardo de Vinci)绘出他所认为飞行的机器,在图中他建议以旋转一绕垂直轴的螺旋面(双旋翼直升机概念鼻祖)来达到垂直的飞行。
在十八世纪末期,Launoy 和 Bienvenue 制造了一架可自行起飞的旋转翼玩具。在 1796年英格兰的George Cayley 公爵制造了一些成功的直升机模型(右图),其中一架飞到27米高。在 1842年英格兰的 W. H. Phillips 制造一以蒸气推动的模型直升机重 10千克。1877年意大利的 Enrico Forlanini 教授以一个四分之一马力的蒸汽引擎成功地使一重八千克的模型飞行二十秒,最高达到十二米。十年以后于 1887年,法国的 Gustave Trouve 成功地以电动引擎来推动他的模型。 1880年美国的爱迪生先生制造一螺旋桨的测试台并以马达来转动螺旋桨。由此认识到直升机所需要的是一很轻的引擎且能提供大量的功率-即重量对功率的比为 1 to2 kg/hp,而当时的蒸汽引擎并不适合直升机的飞行,所以他开始从事引擎的开发。于实验室里,他利用棉火药作为引擎的燃料,但经过一次严重的爆炸而放弃。其后经过很多年的模型尝试,一直到了二十世纪初期,才有人开始尝试一些较大且可携带飞行员的直升机。而飞机开发的成功,对直升机的先驱们造成很大的冲击,他们不止努力地急起直追,一些飞机上使用的零件及概念亦被引用到直升机上,如螺旋桨、引擎及垂直尾舵等。
大约在1900年,以汽油为燃料的往复式内燃机开始问世,使得飞机的飞行成真,同时人们亦开始利用在直升机的发展上。于1904年法国 Renard 制造一架横向双主螺旋桨直升机以一双缸引擎推动(下图),同时他利用翼片扑动插梢(flap hinge)来解决因翼片升力所造成螺旋桨轴毂的力矩问题。1909年美国 Emile 和Henry Berliner 父子建造了一架同轴双螺旋桨以两个引擎带动的直升机,没有以缆线绑住的情况下成功地试飞。
其后在1922年他们建造了一架横向双螺旋桨的飞行机器,在此不用直升机这个名辞,因为此机并无空中停留的能力,他们将螺旋桨相对于机身往前倾斜,利用螺旋桨产生的升力在水平方向的分量来前进飞行。
直升机是靠发动机驱动旋翼旋转产生升力和推进力,能在大气中垂直起降、悬停、定点回转、前飞、后飞和侧飞等可控飞行的重于空气的飞行器。按照旋翼数量的多少和布局形式,可分为单旋翼带尾桨的直升机、双旋翼直升机(包括共轴式、纵列式、横列式)以及新概念直升机(V-22)。直升机的发展经历四代,分别是:以活塞式发动机为动力装置,最大平飞速度 200km/h,如贝尔-47、米-4等; 20世纪60年代,采用涡轮轴发动机,最大平飞速度 250km/h,如AH-1、米-24、超黄蜂等; 20世纪80年代,以复合材料桨叶为突出特点,最大平飞速度 300km/h,如AH-64、卡-50、S-70、黑鹰等; 近年来,以复合材料在桨叶和机体进一步增大为突出特点,最大平飞速度 350km/h,如RAH-64、NH-90、S-92、AS-350等。