直升機(jī)（飛行器類型）

發(fā)展史

中國(guó)的竹蜻蜓

中國(guó)的竹蜻蜓和意大利人達(dá)芬奇的直升機(jī)草圖，為現(xiàn)代直升機(jī)的發(fā)明提供了啟示，指出了正確的思維方向，它們被公認(rèn)是直升機(jī)發(fā)展史的起點(diǎn)。

竹蜻蜓又叫飛螺旋和“中國(guó)陀螺”，這是我們祖先的奇特發(fā)明。有人認(rèn)為，中國(guó)在公元前400年就有了竹蜻蜓，另一種比較保守的估計(jì)是在明代(公元1400年左右)。這種叫竹蜻蜓的民間玩具，一直流傳到如今。

現(xiàn)代直升機(jī)盡管比竹蜻蜓復(fù)雜千萬(wàn)倍，但其飛行原理卻與竹蜻蜓有相似之處?，F(xiàn)代直升機(jī)的旋翼就好像竹蜻蜓的葉片，旋翼軸就像竹蜻蜓的那根細(xì)竹棍兒，帶動(dòng)旋翼的發(fā)動(dòng)機(jī)就好像我們用力搓竹棍兒的雙手。竹蜻蜓的葉片前面圓鈍，后面尖銳，上表面比較圓拱，下表面比較平直。當(dāng)氣流經(jīng)過(guò)圓拱的上表面時(shí)，其流速快而壓力?。划?dāng)氣流經(jīng)過(guò)平直的下表面時(shí)，其流速慢而壓力大。于是上下表面之間形成了一個(gè)壓力差，便產(chǎn)生了向上的升力。當(dāng)升力大于它本身的重量時(shí)，竹蜻蜓就會(huì)騰空而起。直升機(jī)旋翼產(chǎn)生升力的道理與竹蜻蜓是相同的。

《大英百科全書》記載道：這種稱為“中國(guó)陀螺”的“直升機(jī)玩具”在15世紀(jì)中葉，也就是在達(dá)芬奇繪制帶螺絲旋翼的直升機(jī)設(shè)計(jì)圖之前，就已經(jīng)傳入了歐洲。

《簡(jiǎn)明不列顛百科全書》第9卷寫道：“直升機(jī)是人類最早的飛行設(shè)想之一，多年來(lái)人們一直相信最早提出這一想法的是達(dá)·芬奇，但現(xiàn)在都知道，中國(guó)人比中世紀(jì)的歐洲人更早做出了直升機(jī)玩具?！?/p>達(dá)芬奇的畫

意大利人達(dá)芬奇在1483年提出了直升機(jī)的設(shè)想并繪制了草圖。

19世紀(jì)末，在意大利的米蘭圖書館發(fā)現(xiàn)了達(dá)芬奇在1475年畫的一張關(guān)于直升機(jī)的想象圖。這是一個(gè)用上漿亞麻布制成的巨大螺旋體，看上去好像一個(gè)巨大的螺絲釘。這種飛機(jī)器由四個(gè)人操縱，在達(dá)·芬奇時(shí)代流行的旋轉(zhuǎn)玩具可能引發(fā)了這位大發(fā)明家的設(shè)計(jì)靈感，他建議以旋轉(zhuǎn)一繞垂直軸的螺旋面來(lái)達(dá)到垂直的飛行。它以彈簧為動(dòng)力旋轉(zhuǎn)，當(dāng)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，就會(huì)把機(jī)體帶到空中。駕駛員站在底盤上，拉動(dòng)鋼絲繩，以改變飛行方向。事實(shí)上，達(dá)·芬奇稱自己的發(fā)明也只是提供一個(gè)直升動(dòng)力，而不是真正能工作的飛機(jī)。西方人都說(shuō)，這是最早的直升機(jī)設(shè)計(jì)藍(lán)圖。

盡管現(xiàn)代科學(xué)家認(rèn)為達(dá)·芬奇設(shè)計(jì)的“直升機(jī)”可能永遠(yuǎn)不會(huì)起飛，但這一設(shè)計(jì)仍舊是達(dá)·芬奇最著名的發(fā)明之一。直到今天，人們還將達(dá)·芬奇視為雙旋翼直升機(jī)概念的鼻祖。

在20世紀(jì)40年代至50年代中期是實(shí)用型直升機(jī)發(fā)展的第一階段，這一時(shí)期的典型機(jī)種有：美國(guó)的S-51、S-55/H-19、貝爾47；蘇聯(lián)的米-4、卡-18；英國(guó)的布里斯托爾-171；捷克的HC-2等。這一時(shí)期的直升機(jī)可稱為第一代直升機(jī)。貝爾47是美國(guó)貝爾直升機(jī)公司研制的單發(fā)輕型直升機(jī)，研制工作開始于1941年，試驗(yàn)機(jī)貝爾30于1943年開始飛行，1945年改名為貝爾47，1946年3月8日獲得美國(guó)民用航空署(CAA)的適航證，這是世界上第一架取得適航證的民用直升機(jī)。該機(jī)是單旋翼帶尾槳式布局、兩葉槳葉的蹺蹺板式旋翼。旋翼下面有穩(wěn)定桿，與槳葉呈直角。普通的自動(dòng)傾斜器可進(jìn)行總距和周期變距操縱。尾梁后部有兩個(gè)槳葉的全金屬尾槳?？?18是蘇聯(lián)卡莫夫設(shè)計(jì)局設(shè)計(jì)的單發(fā)雙旋翼共軸式輕型多用途直升機(jī)，于1957年年中首次飛行，此后不久投入批生產(chǎn)。采用兩副旋轉(zhuǎn)方向相反的3槳葉共軸式旋翼，槳葉為木質(zhì)結(jié)構(gòu)。裝1臺(tái)275馬力的九缸星形活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。機(jī)身為鋼管焊接結(jié)構(gòu)，具有輕金屬蒙皮和硬殼式尾梁。座艙內(nèi)可容納1名駕駛員和3名旅客。采用四輪式起落架，前起落架機(jī)輪可以自由轉(zhuǎn)向。這個(gè)階段的直升機(jī)具有以下特點(diǎn)：動(dòng)力源采用活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，這種發(fā)動(dòng)機(jī)功率小，比功率低(約為1.3千瓦/千克)，比容積低(約247.5千瓦/立方米)。采用木質(zhì)或鋼木混合結(jié)構(gòu)的旋翼槳葉，壽命短，約為600飛行小時(shí)。槳葉翼型為對(duì)稱翼型，槳尖為矩形，氣動(dòng)效率低，旋翼升阻比為6.8左右，旋翼效率通常為0.6。機(jī)體結(jié)構(gòu)采用全金屬構(gòu)架式，空重與總重之比較大，約為0.65。沒(méi)有必要的導(dǎo)航設(shè)備，只有功能單一的目視飛行儀表，通信設(shè)備為電子管設(shè)備。動(dòng)力學(xué)性能不佳，最大飛行速度低(約為200千米/小時(shí))，振動(dòng)水平在0.25g左右，噪聲水平約為110分貝，乘坐舒適性較差。

20世紀(jì)50年代中期至60年代末是實(shí)用型直升機(jī)發(fā)展的第二階段。這個(gè)階段的典型機(jī)種有：美國(guó)的S-61、貝爾209/AH-1、貝爾204/UH-1，蘇聯(lián)的米-6、米-8、米-24，法國(guó)的SA321“超黃蜂”等。這個(gè)時(shí)期開始出現(xiàn)專用武裝直升機(jī)，如AH-1和米-24。這些直升機(jī)稱為稱為第二代直升機(jī)。這個(gè)階段的直升機(jī)具有以下特點(diǎn)：動(dòng)力源開始采用第一代渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)。渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的功率比活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)大得多，使直升機(jī)性能得到很大提高。第一代渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)的比功率約為3.62千瓦/千克，比容積為294.9千瓦/米3左右。直升機(jī)旋翼槳葉由木質(zhì)和鋼木混合結(jié)構(gòu)發(fā)展成全金屬槳葉，壽命達(dá)到1200飛行小時(shí)。槳葉翼型為非對(duì)稱的，槳尖簡(jiǎn)單尖削與后掠，氣動(dòng)效率有所提高，旋翼升阻比達(dá)到7.3，旋翼效率提高到0.6。機(jī)體結(jié)構(gòu)為全金屬薄壁結(jié)構(gòu)，空重與總重之比降低到0.5附近。已采用減振的吸能起落架和座椅。機(jī)體外形開始考慮流線化，以減小氣動(dòng)阻力。直升機(jī)座艙開始采用縱列式布置，使機(jī)身變窄。性能明顯改善，最大飛行速度達(dá)到200~250千米/小時(shí)，振動(dòng)水平降低到0.15g左右，噪聲水平為100分貝，乘坐舒適性有所改善。

20世紀(jì)70年代至80年代是直升機(jī)發(fā)展的第三階段，典型機(jī)種有：美國(guó)的S-70/UH-60“黑鷹”、S-76、AH-64“阿帕奇”，蘇聯(lián)的卡-50、米-28，法國(guó)的SA365“海豚”，意大利的A129“貓鼬”等。在這一階段，出現(xiàn)了專門的民用直升機(jī)。為了深入研究直升機(jī)的氣動(dòng)力學(xué)和其它問(wèn)題，這時(shí)也設(shè)計(jì)制造了專用的直升機(jī)研究機(jī)(如S-72和貝爾533)。各國(guó)競(jìng)相研制專用武裝直升機(jī)，促進(jìn)了直升機(jī)技術(shù)的發(fā)展。這個(gè)階段的直升機(jī)具有以下特點(diǎn)：渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展到第二代，改用了自由渦軸結(jié)構(gòu)，因此具有較好的轉(zhuǎn)速控制特征，改善了起動(dòng)性能，但加速性能沒(méi)有定軸結(jié)構(gòu)的好。發(fā)動(dòng)機(jī)的重量和體積有所減小，壽命和可靠性均有提高。典型的發(fā)動(dòng)機(jī)耗油率為0.36千克/千瓦小時(shí)，與活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)差不多。旋翼槳葉采用復(fù)合材料，其壽命比金屬槳葉有大幅度提高，可達(dá)到3600小時(shí)左右。翼型不再借用固定翼飛機(jī)的翼型，而是為直升機(jī)專門研制的翼型，即二維曲線變化翼型。槳尖呈拋物線后掠。槳轂廣泛使用彈性軸承，有的成無(wú)鉸式。尾槳已開始采用效率高又安全的涵道尾槳。旋翼升阻比達(dá)8.5左右，旋翼效率提高到0.7左右。機(jī)體次結(jié)構(gòu)也采用復(fù)合材料制造，復(fù)合材料占機(jī)體總重的比例通常為10%左右，直升機(jī)的空重/總重比一般為0.5。對(duì)于軍用直升機(jī)，特別是武裝直升機(jī)來(lái)說(shuō)，提出了抗彈擊和耐墜毀要求。美軍方提出了軍用直升機(jī)耐毀標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-1290，已成為軍用直升機(jī)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。為滿足這些標(biāo)準(zhǔn)，軍用直升機(jī)采用了乘員裝甲保護(hù)，專門設(shè)計(jì)了耐墜毀起落架、座椅和燃油系統(tǒng)。電子系統(tǒng)已發(fā)展到半集成型。

直升機(jī)采用大規(guī)模集成電路通訊設(shè)備、集成的自主導(dǎo)航設(shè)備、集成儀表、電子式與機(jī)械式混合操縱機(jī)構(gòu)等。機(jī)上的電子設(shè)備之間靠一條雙向數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線交連，通過(guò)這條總線可進(jìn)行信息發(fā)射和接收。直升機(jī)采用混合布置的局部集成駕駛艙。第一代夜視系統(tǒng)的使用使直升機(jī)具備了夜間飛行能力。這種較為先進(jìn)的半集成電子設(shè)備使直升機(jī)通訊距離顯著增大，導(dǎo)航距離與精度明顯提高，儀表數(shù)量有所減少，飛行員工作負(fù)荷得到減輕，也使直升機(jī)具備了機(jī)動(dòng)/貼地飛行以及在不利氣象/夜間條件下的飛行能力，從而提高了直升機(jī)的整體性能。動(dòng)力學(xué)性能明顯提高。直升機(jī)的升阻比達(dá)到5.4，全機(jī)振動(dòng)水平約為0.1g，噪聲水平低于95分貝，最大飛行速度達(dá)到300千米/小時(shí)。

20世紀(jì)90年代是直升機(jī)發(fā)展的第四階段，出現(xiàn)了目視、聲學(xué)、紅外及雷達(dá)綜合隱身設(shè)計(jì)的武裝偵察直升機(jī)。典型機(jī)種有：美國(guó)的RAH-66和S-92，國(guó)際合作的“虎”、NH90和EH101等，稱為第四代直升機(jī)。這個(gè)階段的直升機(jī)具有以下特點(diǎn)：采用第3代渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，這種發(fā)動(dòng)機(jī)雖然仍采用自由渦軸結(jié)構(gòu)，但采用了先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)全權(quán)數(shù)字控制系統(tǒng)及自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，并與機(jī)載計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)集成在一起，有了顯著的技術(shù)進(jìn)步和綜合特性。第3代渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的耗油率僅為0.28千克/千瓦小時(shí)，低于活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的耗油率。其代表性的發(fā)動(dòng)機(jī)有T800、RTM322和RTM390。槳葉采用碳纖維、凱芙拉等高級(jí)復(fù)合材料制成，槳葉壽命達(dá)到無(wú)限。新型槳尖形狀繁多，較突出的有拋物線后掠形和先前掠再后掠的BERP槳尖。這些新槳尖的共同特點(diǎn)是可以減弱槳尖的壓縮性效應(yīng)，改善槳葉的氣動(dòng)載荷分布，降低旋翼的振動(dòng)和噪聲，提高旋翼的氣動(dòng)效率。球柔性和無(wú)軸承槳轂獲得了廣泛應(yīng)用，槳轂殼體及槳葉的連接件采用復(fù)合材料，使結(jié)構(gòu)更為緊湊，重量大為降低，阻力大大減小。旋翼升阻比達(dá)到10.5，旋翼效率為0.8。這個(gè)階段應(yīng)用了無(wú)尾槳反扭矩系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是具有良好的操縱響應(yīng)特性、振動(dòng)小、噪聲低，不需要尾傳動(dòng)軸和尾減速，使零部件數(shù)量大大減小，因而提高了可維護(hù)性。復(fù)合材料在直升機(jī)上獲得了前所未有的廣泛應(yīng)用。直升機(jī)開始采用復(fù)合材料主結(jié)構(gòu)，復(fù)合材料的應(yīng)用比例大幅度上升，通常占機(jī)體結(jié)構(gòu)重量的30~50%。

這一時(shí)期的民用型直升機(jī)的空重/總重比約為0.37。高度集成化的電子設(shè)備。計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)及智能技術(shù)在直升機(jī)上獲得應(yīng)用，直升機(jī)電子設(shè)備朝著高度集成化方向發(fā)展。這一時(shí)期的直升機(jī)，采用了先進(jìn)的增穩(wěn)增控裝置，用電傳、光傳操縱取代了常規(guī)的操縱系統(tǒng)，采用先進(jìn)的捷聯(lián)慣導(dǎo)、衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備及組合導(dǎo)航技術(shù)，先進(jìn)的通訊、識(shí)別及信息傳輸設(shè)備，先進(jìn)的目標(biāo)識(shí)別、瞄準(zhǔn)、武器發(fā)射等火控設(shè)備及先進(jìn)的電子對(duì)抗設(shè)備，采用了總線信息傳輸與數(shù)據(jù)融合技術(shù)，并正向傳感器融合方向發(fā)展。機(jī)上的電子、火控及飛行控制系統(tǒng)等通過(guò)多余度數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線交連，實(shí)現(xiàn)了信息共享。采用了多功能集成顯示技術(shù)，用少量多功能顯示器代替大量的單個(gè)儀表，通過(guò)鍵盤控制顯示直升機(jī)的飛行信息，利用中央計(jì)算機(jī)對(duì)通訊、導(dǎo)航、飛行控制、敵我識(shí)別、電子對(duì)抗、系統(tǒng)監(jiān)視、武器火控的信息進(jìn)行集成處理從而進(jìn)行集成控制。采用這類先進(jìn)的集成電子設(shè)備，大大簡(jiǎn)化了直升機(jī)座艙布局和儀表板布置，系統(tǒng)部件得到簡(jiǎn)化，重量大大減輕。更主要的是極大地減輕了飛行員工作負(fù)擔(dān)，改善了直升機(jī)的飛機(jī)品質(zhì)和使用性能。直升機(jī)的全機(jī)升阻比達(dá)到6.6，振動(dòng)水平降到0.05g，噪聲水平小于90分貝，最大速度可達(dá)到350千米/小時(shí)。

發(fā)展前景

直升機(jī)在人類的生產(chǎn)和生活中得到越來(lái)越多的應(yīng)用，全球市場(chǎng)表現(xiàn)出對(duì)于直升機(jī)的持續(xù)需求。尤其是新興市場(chǎng)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)于直升機(jī)有著大數(shù)量、高增長(zhǎng)的需求。世界上43%的直升機(jī)服役年齡在25年以上，更新?lián)Q代的需要進(jìn)一步增加了對(duì)于直升機(jī)生產(chǎn)的訴求。據(jù)智研數(shù)據(jù)研究中心統(tǒng)計(jì)對(duì)2011到2020年的全球直升機(jī)市場(chǎng)做出預(yù)測(cè)，10年間將需要交付至少16970架直升機(jī)，總價(jià)值1400億美元。其中民用直升機(jī)10900架，價(jià)值340億美元，軍用直升機(jī)6070架，價(jià)值1060億美元。

直升機(jī)

我國(guó)直升機(jī)裝備情況與國(guó)外相比差距很大，軍用直升機(jī)每萬(wàn)名軍人的直升機(jī)保有量?jī)H為2.1架，不到發(fā)達(dá)國(guó)家水平的十分之一；而民用直升機(jī)的百萬(wàn)人口保有量?jī)H為0.06架，更是遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家水平，中國(guó)直升機(jī)產(chǎn)業(yè)有待提高。

直升機(jī)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是結(jié)合固定翼與直升機(jī)優(yōu)點(diǎn)為一體的地空一體化飛行器。首先要解決機(jī)翼設(shè)計(jì)和動(dòng)力設(shè)計(jì)，來(lái)實(shí)現(xiàn)垂直升降、穩(wěn)定性和安全性極高的折疊固定翼或者無(wú)外露的螺旋翼。其次就是航電包括自動(dòng)飛行系統(tǒng)，來(lái)滿足高安全性的障礙物和空中交通預(yù)警、碰撞回避系統(tǒng)、高安全性的全天候無(wú)人自動(dòng)起飛著陸系統(tǒng)，最后就是白菜價(jià)格了。

常見分類

單旋翼帶尾槳（

Ducted Fan

單旋翼無(wú)尾槳（

NOTAR

縱列式（

Tandem

橫列式（

Transverse

直升機(jī)

共軸式（

Coaxial

交叉式（

Intermeshing

新概念直升機(jī)是一種在短時(shí)間內(nèi)完成四驅(qū)車和直升機(jī)間的互變的一種飛機(jī)，它是美國(guó)得克薩斯州的AVX飛機(jī)公司的最新設(shè)設(shè)計(jì)成果。

美國(guó)國(guó)防部正考慮將這一新概念武器推廣并應(yīng)用于軍事，未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)上將能看到這種現(xiàn)實(shí)版的“變形金剛”。這一新概念直升機(jī)可以在短短一分鐘內(nèi)完成四驅(qū)車和直升機(jī)間的轉(zhuǎn)變，可靈活地在前線陣地運(yùn)送部隊(duì)，幫助士兵躲避地雷、路邊炸彈等的威脅。

盡管垂直起降技術(shù)在不斷進(jìn)步，仍有一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)：將最高時(shí)速提升至150-170節(jié)（海里/小時(shí)）以上。更快的垂直起降速度可縮短任務(wù)時(shí)間，提高任務(wù)成功的可能性，并且降低飛機(jī)受到敵人攻擊的概率。但遺憾的是，在不影響飛行范圍、效率、有效載荷或設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單性的前提下，目前的VTOL設(shè)計(jì)仍無(wú)法提高最高速度。

過(guò)去幾十年中，直升機(jī)的垂直起降能力（VTOL）一直是軍事行動(dòng)必不可少的重要組成部分。它們能向任何方位機(jī)動(dòng)飛行、懸停，并幾乎可在任何平面上降落。美國(guó)目前正研發(fā)高速直升機(jī)“VTOL X”,期能提高飛行速度和高效的工作能力。

美國(guó)國(guó)防部國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）正在開發(fā)垂直起飛與著陸試驗(yàn)機(jī)（VTOL X-Plane）項(xiàng)目，希望能克服這些挑戰(zhàn)。他們開創(chuàng)性地融合了固定翼飛機(jī)和旋轉(zhuǎn)翼飛機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，以促進(jìn)VTOL飛行的根本改善為目標(biāo)。

VTOL X機(jī)不是調(diào)整過(guò)去的設(shè)計(jì)和技術(shù)，而是挑戰(zhàn)行業(yè)和具有創(chuàng)新精神的工程師，建立一種混合動(dòng)力飛機(jī)，在以下4個(gè)領(lǐng)域獲得進(jìn)步：最高持續(xù)飛行速度達(dá)到300-400節(jié)﹔懸停效率從60%提高到至少75%﹔巡航升阻比從目前的5-6提高到至少10﹔飛機(jī)總重為1萬(wàn)至1.2萬(wàn)磅，有效載荷占飛機(jī)總重的至少40%,以此保證飛機(jī)高效的工作能力。

VTOL X機(jī)項(xiàng)目?jī)r(jià)值1.3億美元﹔項(xiàng)目時(shí)間為52個(gè)月，從 2013年10月至2018年2月﹔共包括3個(gè)階段，在項(xiàng)目啟動(dòng)的42個(gè)月后進(jìn)行第一次示范飛行。

DARPA已分配了4,700萬(wàn)美元用于第一階段初步概念設(shè)計(jì)和技術(shù)成熟。目前西科斯基飛機(jī)公司（Sikorsky Aircraft Corporation）已獲得第一階段的合同。DARPA也有意選擇第一階段的主要運(yùn)作者來(lái)完成第二階段（設(shè)計(jì)、開發(fā)和集成）與第三階段（試驗(yàn)飛行示范）。

直升機(jī)

優(yōu)缺點(diǎn)

直升機(jī)的突出特點(diǎn)是可以做低空（離地面數(shù)米）、低速（從懸停開始）和機(jī)頭方向不變的機(jī)動(dòng)飛行，特別是可在小面積場(chǎng)地垂直起降。由于這些特點(diǎn)使其具有廣闊的用途及發(fā)展前景。在軍用方面已廣泛應(yīng)用于對(duì)地攻擊、機(jī)降登陸、武器運(yùn)送、后勤支援、戰(zhàn)場(chǎng)救護(hù)、偵察巡邏、指揮控制、通信聯(lián)絡(luò)、反潛掃雷、電子對(duì)抗等。在民用方面應(yīng)用于短途運(yùn)輸、醫(yī)療救護(hù)、救災(zāi)救生、緊急營(yíng)救、吊裝設(shè)備、地質(zhì)勘探、護(hù)林滅火、空中攝影等。海上油井與基地間的人員及物資運(yùn)輸是民用的一個(gè)重要方面。

當(dāng)前直升機(jī)相對(duì)固定翼飛機(jī)而言，振動(dòng)和噪聲較高、維護(hù)檢修工作量較大、使用成本較高，速度較低，航程較短。直升機(jī)今后的發(fā)展方向就是在這些方面加以改進(jìn)。

短距-垂直起降飛機(jī)的作戰(zhàn)目標(biāo)可不是常規(guī)作戰(zhàn)飛機(jī)，其作戰(zhàn)目標(biāo)是超低空制空權(quán)控制和打擊空中低速目標(biāo)，負(fù)責(zé)隨伴我直升機(jī)群，主要遂行反直升機(jī)和反無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)，兼顧對(duì)地近距戰(zhàn)術(shù)支援的短距-垂直起降固定翼飛機(jī)尚無(wú)可替代。

直升機(jī)

魚鷹直升飛機(jī)可看做是短距-垂直起降固定翼飛機(jī)的變種或發(fā)展型，但目前尚待成熟還不能替代直升機(jī)和固定翼短距-垂直起降飛機(jī)。將來(lái)隨航空技術(shù)發(fā)展，當(dāng)能夠用渦扇噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)替代現(xiàn)在渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，就可以全面替代現(xiàn)今的使用渦軸、渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的直升機(jī)和直升飛機(jī)。這就又回到固定翼垂直起降飛機(jī)的路子上，這種飛機(jī)是人類夢(mèng)寐以求的，無(wú)論是軍用還是民用需求巨大，特別是對(duì)我國(guó)多山地形而言用途廣泛。

由于傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)可以完全像固定翼飛機(jī)一樣作為升力體平飛，沒(méi)有S-97、“絕影”還要頭頂一對(duì)巨大的旋翼增加阻力，它的速度和續(xù)航距離要遠(yuǎn)勝直升機(jī)——預(yù)計(jì)“藍(lán)鯨”未來(lái)的巡航時(shí)速達(dá)538公里，航程則可以超過(guò)3100公里?！八{(lán)鯨”未來(lái)的商載可以達(dá)到20噸，與早期的運(yùn)-8運(yùn)輸機(jī)相當(dāng)。有如此給力的性能，無(wú)論軍用還是民用，都行。

“‘絕影’塊頭比較小，價(jià)格低廉，更機(jī)動(dòng)靈活，適應(yīng)突擊運(yùn)輸、反潛搜救和偵察；而‘藍(lán)鯨’龐大、穩(wěn)定，飛得快又遠(yuǎn)，適合運(yùn)輸?！边@兩款科幻意味十足的新機(jī)型，有望成為我國(guó)未來(lái)高速垂直起降飛行器佼佼者。

直升機(jī)改進(jìn)版

直升機(jī)改進(jìn)版的共享飛機(jī)是指德國(guó)創(chuàng)業(yè)企業(yè)E-volo公司日前披露了其雙座電動(dòng)垂直起降（VTOL）“空中出租車”的生產(chǎn)版本——Volocopter2X。2X型是其正在進(jìn)行飛行試驗(yàn)的VC200原型機(jī)的改進(jìn)版，改進(jìn)包括能夠在幾分鐘內(nèi)更換完畢的電池包。

E-volo計(jì)劃在2018年前對(duì)Volocopter2X按照德國(guó)創(chuàng)建的“多旋翼直升機(jī)”分類下的超輕型飛機(jī)進(jìn)行型號(hào)取證。這將允許使用運(yùn)動(dòng)飛行員執(zhí)照駕駛這種電傳飛機(jī)。一旦取證成功，該公司計(jì)劃針對(duì)德國(guó)航空運(yùn)動(dòng)市場(chǎng)開始生產(chǎn)。該型飛機(jī)還計(jì)劃作為未來(lái)城市空運(yùn)系統(tǒng)的驗(yàn)證機(jī)。E-volo公司稱，到2018年經(jīng)過(guò)特殊批準(zhǔn)的首架Volocopter2X飛機(jī)將作為“飛行出租車”進(jìn)行試用。

正在研發(fā)的公司

Terrafugia

Kitty Hawk

Airbus Group

Moller International

Xplorair

PAL-V

Joby Aviation

EHang

Volocopter

Uber

Haynes Aero

Samson Motorworks

AeroMobil

Parajet

Lilium

機(jī)型之最

直升機(jī)本質(zhì)上是不同于飛機(jī)的另一種飛行器，其推力、升力和操縱的實(shí)現(xiàn)均和飛機(jī)有很大的差距。代表機(jī)型：美國(guó)：UH60、AH1、AH64、CH53、CH-54、CH46、CH-47、X-2、SB-1、AVX、V-22、V-280；歐洲：X-3；俄國(guó)：米26、米28、米171、卡52；中國(guó)：直10、直18、直19、直20。

1、世界上第一架直升機(jī)是西科斯基研制的vs300，真正具備了現(xiàn)代直升機(jī)的飛行特點(diǎn)。采用單旋翼帶尾槳結(jié)構(gòu)，奠定了現(xiàn)代直升機(jī)最常用的的氣動(dòng)布局。

2、世界上最小的直升機(jī)是日本研制的一種單人超小型直升機(jī)。直升機(jī)安裝有一臺(tái)37千瓦的強(qiáng)制冷發(fā)動(dòng)機(jī)，主旋翼直徑約6米，自重僅為115公斤。

3、世界上最大的直升機(jī)是蘇聯(lián)于20世紀(jì)60年代研制生產(chǎn)的米－12“信鴿”重型運(yùn)輸直升機(jī)。該機(jī)最大起飛重量為105噸，主旋翼直徑為35米，機(jī)身長(zhǎng)達(dá)37米，貨艙長(zhǎng)28米，可運(yùn)送中型坦克和火炮，安裝有4臺(tái)4.78兆瓦的發(fā)動(dòng)機(jī)，載重40噸。

4、目前世界各國(guó)所使用的巡航速度最快的直升機(jī)--X2直升機(jī)最高時(shí)速達(dá)到了463公里/小時(shí)。

5、飛得最高的直升機(jī)是法國(guó)的SA－3158型“美洲鴕”直升機(jī)。1972年6月21日，飛行員吉恩·鮑萊特駕駛“美洲鴕”，創(chuàng)造了飛行高度達(dá)1.2442萬(wàn)米的世界紀(jì)錄。

6、飛得最遠(yuǎn)的直升機(jī)是美國(guó)的OH－6直升機(jī)。1966年4月6～7日，該機(jī)由飛行員費(fèi)瑞駕駛，創(chuàng)造了直線航程3561.55公里的世界紀(jì)錄。

直升機(jī)

7、最早的直升機(jī)機(jī)降作戰(zhàn)是1951年3月美軍在朝鮮戰(zhàn)場(chǎng)的旺方山戰(zhàn)斗實(shí)施的。此次戰(zhàn)斗中，美軍使用直升機(jī)將20余人機(jī)降在陣地上，配合地面部隊(duì)奪占對(duì)方陣地。這也是直升機(jī)參加實(shí)戰(zhàn)的最早記載。

8、世界上第一架武裝直升機(jī)是由H－13直升機(jī)改裝而成。1953年美國(guó)在H－13直升機(jī)上安裝了無(wú)控火箭、榴彈發(fā)射器、機(jī)槍和反坦克炮進(jìn)行試驗(yàn)，從而提高了直升機(jī)的戰(zhàn)斗性能，為以后武裝直升機(jī)的發(fā)展創(chuàng)造了條件。

9、世界上第一種隱形直升機(jī)是美國(guó)研制生產(chǎn)的RAH－66“科曼奇”武裝直升機(jī)。該機(jī)是美國(guó)陸軍未來(lái)的主力機(jī)種，可執(zhí)行武裝偵察、反坦克和空戰(zhàn)等多種作戰(zhàn)與保障任務(wù)。

10、第一種使用彈射救生系統(tǒng)的直升機(jī)是蘇聯(lián)研制生產(chǎn)的卡－50“噱頭”直升機(jī)。該機(jī)同時(shí)還奪得了第一種單座攻擊直升機(jī)和第一種共軸式攻擊直升機(jī)兩項(xiàng)世界第一。

工作原理

直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋翼提供升力，把直升機(jī)舉托在空中，單旋翼直升機(jī)的主發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)也輸出動(dòng)力至尾部的小螺旋槳，機(jī)載陀螺儀能偵測(cè)直升機(jī)回轉(zhuǎn)角度并反饋至尾槳，通過(guò)調(diào)整小螺旋槳的螺距可以抵消大螺旋槳產(chǎn)生的不同轉(zhuǎn)速下的反作用力。雙旋翼直升機(jī)通常采用旋翼相對(duì)反轉(zhuǎn)的方式來(lái)抵消旋翼產(chǎn)生的不平衡升力。

首先直升機(jī)要先起飛才能向前后左右移動(dòng)，所以要使圖中的傾斜盤整體向上移動(dòng)，兩個(gè)槳夾就有了一定角度那么順時(shí)針旋轉(zhuǎn)就有了向下的力，飛機(jī)就起飛了，但這時(shí)左右旋翼產(chǎn)生的升力相同，所以直升機(jī)只能向上運(yùn)動(dòng)，如果把傾斜盤看成表盤，如果它前傾，傾斜盤上半部分是轉(zhuǎn)動(dòng)的，那么兩個(gè)連桿只有在12點(diǎn)和6點(diǎn)方向差別最大（一個(gè)在上，一個(gè)在下）6點(diǎn)的拉桿把槳夾向上推那么增大了原來(lái)旋翼的角度所以產(chǎn)生的向下的力變大了，12點(diǎn)的向下拉，減小了旋翼角度那么向下的力減小，這時(shí)兩個(gè)旋翼受力不再平衡，右邊力大。左邊力小那么直升機(jī)應(yīng)該向左飛，但是旋轉(zhuǎn)的旋翼遵循陀螺效應(yīng)，要順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)90度產(chǎn)生效果，所以旋翼變成6點(diǎn)方向的力大于12點(diǎn)方向，所以直升機(jī)向前飛。其他方向同理。

雙旋翼直升機(jī)有兩種，一種是共軸雙旋翼，即兩個(gè)旋翼同一個(gè)軸心，如俄國(guó)生產(chǎn)的卡-27直升機(jī)等；另一種是分軸雙旋翼，即兩個(gè)旋翼分開比較遠(yuǎn)，各有各自的軸，典型代表是美國(guó)的支奴干直升機(jī)。雙旋翼直升機(jī)還可以根據(jù)兩根旋翼軸的相對(duì)位置分為縱列雙旋翼直升機(jī)和橫列雙旋翼直升機(jī)以及橫列交叉雙旋翼直升機(jī)。

通過(guò)稱為“傾斜盤”的機(jī)構(gòu)可以改變直升機(jī)的旋翼的槳葉角，從而實(shí)現(xiàn)旋翼周期變距，以此改變旋翼旋轉(zhuǎn)平面不同位置的升力來(lái)實(shí)現(xiàn)改變直升機(jī)的飛行姿態(tài)，再以升力方向變化改變飛行方向。同時(shí)，直升機(jī)升空后發(fā)動(dòng)機(jī)是保持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速下，控制直升機(jī)的上升和下降是通過(guò)調(diào)整旋翼的總距來(lái)得到不同的總升力的，因此直升機(jī)實(shí)現(xiàn)了垂直起飛及降落。

組成

直升機(jī)主要由機(jī)體和升力（含旋翼和尾槳）、動(dòng)力、傳動(dòng)三大系統(tǒng)以及機(jī)載飛行設(shè)備等組成。旋翼一般由渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)或活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)由傳動(dòng)軸及減速器等組成的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)驅(qū)動(dòng)，也可由槳尖噴氣產(chǎn)生的反作用力來(lái)驅(qū)動(dòng)。按大小則分輕型直升機(jī)、中型直升機(jī)、重型直升機(jī)。

操縱系統(tǒng)

直升機(jī)的操縱系統(tǒng)有別于固定翼航空器，通常由以下部分組成：

簡(jiǎn)稱總距桿，用來(lái)控制旋翼槳葉總距變化?？偩嗖倏v桿一般布置在駕駛員座位的左側(cè)，繞支座軸線上、下轉(zhuǎn)動(dòng)。駕駛員左手上提桿時(shí)，使自動(dòng)傾斜器整體上升而增大旋翼槳葉總距(即所有槳葉的槳距同時(shí)增大相同角度)使旋翼拉力增大，反之拉力減小，由此來(lái)控制直升機(jī)的升降運(yùn)動(dòng)。通常在總距操縱桿的手柄上設(shè)置旋轉(zhuǎn)式油門操縱機(jī)構(gòu)，用來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)油門的大小，以便使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率與旋翼槳葉總距變化后的旋翼需用功率相適應(yīng)。因此，該操縱桿又被稱為總距油門桿。

簡(jiǎn)稱駕駛桿。與固定翼航空器的駕駛桿作用相似，通過(guò)操縱線系與自動(dòng)傾斜器相連接。一般位于駕駛員座椅的中央前方。駕駛員沿橫向和縱向操縱周期變距操縱桿時(shí)，自動(dòng)傾斜器會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)方向的傾斜，從而導(dǎo)致旋翼拉力方向也發(fā)生相應(yīng)方向的傾斜，由此得到需要的推進(jìn)力以及橫向和縱向操縱力，進(jìn)而改變直升機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和自身姿態(tài)。

與固定翼航空器的方向舵腳蹬作用相似，都是控制航向工具。由于直升機(jī)的類型比較多，腳蹬起作用的方式也各不相同。對(duì)于單旋翼帶尾槳直升機(jī)，腳蹬經(jīng)操縱線系與尾槳的槳距控制裝置相連，通過(guò)控制尾槳槳距的大小來(lái)調(diào)節(jié)尾槳產(chǎn)生的側(cè)向力，達(dá)到控制航向的目的。對(duì)于單旋翼無(wú)尾槳直升機(jī)，則是通過(guò)腳蹬控制機(jī)身尾部出氣量的大小來(lái)調(diào)節(jié)側(cè)向力。對(duì)于雙旋翼直升機(jī)，腳蹬控制的則是兩旋翼總槳距的差動(dòng)，即一個(gè)增大一個(gè)減小，使得兩旋翼反扭矩不能平衡，從而使機(jī)身發(fā)生航向偏轉(zhuǎn)。

單旋翼帶尾槳直升機(jī)的操縱系統(tǒng)說(shuō)明表

用途

直升機(jī)有許多其他飛行器難以辦到或不可能辦到的優(yōu)勢(shì)，受到廣泛應(yīng)用，直升機(jī)由于可以垂直起飛降落不用大面積機(jī)場(chǎng)主要用于觀光旅游、火災(zāi)救援、海上急救、緝私緝毒、消防、商務(wù)運(yùn)輸、醫(yī)療救助、通信以及噴灑農(nóng)藥殺蟲劑消滅害蟲、探測(cè)資源，等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門。世界直升機(jī)的隊(duì)伍逐漸壯大。

隨著直升機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步和人們對(duì)直升機(jī)應(yīng)用的逐漸成熟，直升機(jī)的發(fā)展也越來(lái)越“專業(yè)化”，除了通用直升機(jī)，逐漸發(fā)展出了運(yùn)輸直升機(jī)、救護(hù)直升機(jī)、武裝直升機(jī)、搜救直升機(jī)、反潛直升機(jī)、通信直升機(jī)、電子戰(zhàn)直升機(jī)等等專用直升機(jī)。

直升機(jī)在軍事上的用途有多種多樣，從物資運(yùn)輸?shù)饺藛T輸送、戰(zhàn)場(chǎng)投放、敵后偵查與滲透、到移動(dòng)迅速的飛行坦克、通訊、救護(hù)、戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視等等不一而足。

最早研制并生產(chǎn)的直升機(jī)，應(yīng)該算作通用直升機(jī)-即大多數(shù)工作都能做，但做任何工作都不是非常專業(yè)。可運(yùn)輸、可救援、可通信、可救護(hù)，加上武器也可攻擊，但除了運(yùn)輸外、做其他工作都不十分“拿手”，于是在通用直升機(jī)的基礎(chǔ)上，逐漸的發(fā)展出了專用直升機(jī)。

以運(yùn)輸為主，載運(yùn)量較大。因載運(yùn)方式不同，還可分為吊運(yùn)直升機(jī)和倉(cāng)運(yùn)直升機(jī)。

以搜索、救援為主要工作方向而研制的直升機(jī)，機(jī)上通常載有搜索設(shè)備和救援吊索、救護(hù)設(shè)施等，通常在中型通用直升機(jī)的基礎(chǔ)上改裝而成。

主要用于海軍對(duì)潛搜索和攻擊的直升機(jī)，通常以通用直升機(jī)為原型、裝載對(duì)潛搜素設(shè)備（如磁探儀、投放式聲納浮漂）、軍用通訊數(shù)據(jù)鏈以及對(duì)潛攻擊武器（如深水炸彈、空射型反潛導(dǎo)彈等）等專用設(shè)備和武器裝備。

在通用直升機(jī)或運(yùn)輸直升機(jī)的基礎(chǔ)上加裝預(yù)警雷達(dá)、數(shù)據(jù)鏈路、通信設(shè)備、指揮與控制終端等組成的空中戰(zhàn)場(chǎng)預(yù)警與指揮控制直升機(jī)。

也叫通信中繼直升機(jī)，是在運(yùn)輸直升機(jī)或通用直升機(jī)上搭載無(wú)線通信中繼設(shè)備而成，隨著通信指揮機(jī)特別是預(yù)警機(jī)的發(fā)展，通信中繼直升機(jī)有沒(méi)落的趨勢(shì)。

早期的武裝直升機(jī)就是用通用直升機(jī)搭載武器如機(jī)槍、火箭等武器裝備改裝的，隨著技術(shù)進(jìn)步和對(duì)武裝直升機(jī)要求的提高，現(xiàn)代的武裝直升機(jī)已經(jīng)是專門研制設(shè)計(jì)的一個(gè)專用直升機(jī)機(jī)種。

現(xiàn)代武裝直升機(jī)是裝有導(dǎo)彈、火箭彈、機(jī)炮/機(jī)槍，多種主、被動(dòng)雷達(dá)（搜索雷達(dá)、火控雷達(dá)、導(dǎo)航雷達(dá)等）光電傳感器、軍用數(shù)據(jù)鏈、具有較強(qiáng)的抗攻擊防護(hù)能力（裝有多處裝甲和反雷達(dá)、反紅外誘餌彈等多種主、被動(dòng)防護(hù)設(shè)備和裝備）可執(zhí)行多種作戰(zhàn)任務(wù)的直升機(jī)。亦稱攻擊直升機(jī)或強(qiáng)擊直升機(jī)。主要用于攻擊地面、水面目標(biāo)，攻擊敵方直升機(jī)，為運(yùn)輸直升機(jī)護(hù)航，也可與敵武裝直升機(jī)進(jìn)行空戰(zhàn)。具有機(jī)動(dòng)靈活，反應(yīng)迅速，適于低空、超低空抵近攻擊，能在運(yùn)動(dòng)和懸停狀態(tài)開火等特點(diǎn)，多配屬陸軍航空兵，是航空兵實(shí)施直接火力支援的新型機(jī)種。武裝直升機(jī)是專為進(jìn)行攻擊任務(wù)而設(shè)計(jì)的，其機(jī)身窄長(zhǎng)，機(jī)體相對(duì)較?。ɡ走_(dá)反射面和受彈面小）機(jī)艙內(nèi)只有前后或并列乘坐的2名乘員（甚至1名乘員），關(guān)鍵部位裝有輕型裝甲，抗毀傷能力強(qiáng)，作戰(zhàn)能力強(qiáng)；。反坦克作戰(zhàn)是武裝直升機(jī)的主要用途之一，因此武裝直升機(jī)又被稱為“坦克殺手”,它與坦克對(duì)抗時(shí)，在視野、速度、機(jī)動(dòng)性及武器射程等諸多方面明顯處于優(yōu)勢(shì)地位。艦載武裝直升機(jī)還可擴(kuò)大艦艇或艦隊(duì)的作戰(zhàn)范圍，增強(qiáng)作戰(zhàn)能力。武裝直升機(jī)一般攜帶機(jī)槍、航炮、炸彈、火箭和導(dǎo)彈等多種武器，最大平飛時(shí)速300千米以上，續(xù)航時(shí)間2－3小時(shí)。武裝直升機(jī)廣泛用于現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭(zhēng)，在戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮了重要作用，受到世界各國(guó)軍隊(duì)的廣泛關(guān)注和重視。

現(xiàn)代直升機(jī)的最早概念其實(shí)是來(lái)自于畫家兼工程師的萊昂納多·達(dá)芬奇，他在公元16世紀(jì)描繪了一臺(tái)以螺旋槳驅(qū)動(dòng)的飛行器。不過(guò)一直等到公元1939年時(shí)，第一架實(shí)用型的直升機(jī)才被設(shè)計(jì)出來(lái)。

直升機(jī)比起固定翼飛行器來(lái)說(shuō)有個(gè)獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，就是它可以垂直起降和空中懸停，這使得直升機(jī)可以在狹窄地區(qū)和復(fù)雜的車輛、飛機(jī)以及其它機(jī)械無(wú)法到達(dá)的區(qū)域執(zhí)行任務(wù)。

在今日，直升機(jī)在民間運(yùn)用得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，作為一種特殊的用運(yùn)輸工具，被廣泛的應(yīng)用于搜救救援救護(hù)、物資運(yùn)輸、人員輸送、空中觀光與游覽、吊運(yùn)吊裝、航拍、探礦與物探、防火與救火，警用警戒、巡邏與控制等等各個(gè)領(lǐng)域。

里程碑

1907年8月，法國(guó)人保羅·科爾尼研制出一架全尺寸載人直升機(jī)，并在同年11月13日試飛成功。這架直升機(jī)被稱為“人類第一架直升機(jī)”。這架名為“飛行自行車”的直升機(jī)不僅靠自身動(dòng)力離開地面0.3米，完成了垂直升空，而且還連續(xù)飛行了20秒鐘，實(shí)現(xiàn)了自由飛行。

1938年，年輕的德國(guó)姑娘漢納賴奇駕駛一架雙旋翼直升機(jī)在柏林體育場(chǎng)進(jìn)行了一次完美的飛行表演。這架直升機(jī)被稱為是世界上第一種試飛成功的直升機(jī)。

1936年，德國(guó)?？斯驹趯?duì)早期直升機(jī)進(jìn)行多方面改進(jìn)之后，公開展示了自己制造的FW-61直升機(jī)。動(dòng)力裝置是一臺(tái)功率140馬力的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。該機(jī)時(shí)速100~120公里，航程200公里，起飛重量953千克。

法國(guó)人和德國(guó)人研制的直升機(jī)雖然成功，但卻很不實(shí)際，沒(méi)有步入現(xiàn)代直升機(jī)的行列。

直升機(jī)

1939年春，美國(guó)的伊戈?duì)枴の骺扑够瓿闪薞S-300直升機(jī)的全部設(shè)計(jì)工作，同年夏天制造出一架原型機(jī)。他成功地讓世界上第一架真正的直升機(jī)——VS—300升空了。這是一架單旋翼帶尾槳式直升機(jī)，裝有三片槳葉的旋翼，旋翼直徑8.5米，尾部裝有兩片槳葉的尾槳。其機(jī)身為鋼管焊接結(jié)構(gòu)，由V型皮帶和齒輪組成傳動(dòng)裝置。起落架為后三點(diǎn)式，駕駛員座艙為全開放式。動(dòng)力裝置是一臺(tái)四氣缸、75馬力的氣冷式發(fā)動(dòng)機(jī)。這種單旋翼帶尾槳直升機(jī)構(gòu)型成為現(xiàn)在最常見的直升機(jī)構(gòu)型。

自首次系留飛行以來(lái)，西科斯基不斷對(duì)VS-300進(jìn)行改進(jìn)，逐步加大發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。1940年5月13日，VS-300進(jìn)行了首次自由飛行，當(dāng)時(shí)安裝了90馬力的富蘭克林發(fā)動(dòng)機(jī)。

R-4是美國(guó)沃特-西科斯基公司20世紀(jì)40年代研制的一種2座輕型直升機(jī)，是世界上第1種投入批量生產(chǎn)的直升機(jī)，也是美國(guó)陸軍航空兵、海軍、海岸警衛(wèi)隊(duì)和英國(guó)空軍、海軍使用的第一種軍用直升機(jī)。

該機(jī)的公司編號(hào)為VS-316，VS-316A。美國(guó)陸軍航空兵的編號(hào)為R-4，美國(guó)海軍和海岸警衛(wèi)隊(duì)的編號(hào)為HNS-1，英國(guó)空軍將其命名為“食蚜虻”1(Hoverfly1)，英國(guó)海軍將其命名為“牛虻”(Gadfly)。

國(guó)產(chǎn)型號(hào)

中國(guó)在抗戰(zhàn)時(shí)由中央航空研究院開展過(guò)有限的直升機(jī)理論研究。1944年，清華航空研究所曾在大后方的昆明從事過(guò)直升機(jī)的研究，并有論文發(fā)表。更令人震驚的是，幾乎于美國(guó)的R-4同時(shí)，中國(guó)開始設(shè)計(jì)制造直升機(jī)。1944年，中國(guó)飛機(jī)制造業(yè)的先驅(qū)朱家仁先生設(shè)計(jì)了中國(guó)第一架直升機(jī)。1945年秋，“蜂鳥式甲型單座直升機(jī)”研制成功，一架居然有共軸雙旋翼直升機(jī)誕生了！這是中國(guó)自己研制的第一架直升機(jī)，朱家仁也被稱為“中國(guó)的直升機(jī)之父”。1948年7月“蜂鳥”乙型直升機(jī)研制成功，這架直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)功率91.7千瓦，旋翼直徑7.62米，機(jī)高2.63米，總重725.5千克，最大飛行速度每小時(shí)136千米，航程219千米。采用封閉式坐艙，甚至超過(guò)了國(guó)際上同類直升機(jī)。但由于內(nèi)戰(zhàn)，蜂鳥直升機(jī)下落不明。

在這里我們不能不提一下中國(guó)航空事業(yè)的先驅(qū)朱家仁，他畢業(yè)麻省理工學(xué)院航空工程系，回國(guó)后一直致力于中國(guó)航空事業(yè)。朱家仁是一位精干的實(shí)業(yè)家，一生埋頭工作，不圖名利，一生都獻(xiàn)給了中國(guó)的航空事業(yè)，即使退休之后仍然進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。他先后研制有“蜂鳥”甲、“蜂鳥”乙、縱列雙旋翼直升機(jī)，綽號(hào)“飛行香蕉”的CJC一3和CJC一3A等多種不同型號(hào)的直升機(jī)。他所取得的成果，比起歐美人一點(diǎn)也不遜色。這位航空先驅(qū)者由于內(nèi)戰(zhàn)去了臺(tái)灣，始終未能再回到自己的故土和奮斗過(guò)的那片土地，最后在美國(guó)逝世，長(zhǎng)眠于異國(guó)。除此朱家仁外，還有很多航空人才值得我們銘記。他們中的很多人選擇了留在大陸。這也許是舊中國(guó)在航空事業(yè)留給中國(guó)的最大一筆財(cái)富。

直-5（Z-5）是中國(guó)制造的第一種多用途直升機(jī)，也是新中國(guó)直升機(jī)科研應(yīng)用的開端。

研制初期代號(hào)“旋風(fēng)25”，原型為蘇聯(lián)米-4直升機(jī)。

1958年2月，哈爾濱飛機(jī)工業(yè)公司按照蘇聯(lián)提供的全套圖紙資料開始仿制米-4，1958年12月14日首次試飛，1959年初由國(guó)家鑒定委員會(huì)正式驗(yàn)收，投入批生產(chǎn)。63年9月21日航定委同意直5直升機(jī)優(yōu)質(zhì)過(guò)關(guān)，批準(zhǔn)定型投產(chǎn)；其動(dòng)力裝置活塞-7于同年12月25日優(yōu)質(zhì)過(guò)關(guān)，投入批生產(chǎn)。共生產(chǎn)了545架。

直-5可用于物資、人員輸送、救生、邊境巡邏。1980年停產(chǎn)。

60年代中期，中國(guó)在研制輕型和中型直升機(jī)產(chǎn)品的同時(shí)，也開始考慮自個(gè)研制能裝載一個(gè)加強(qiáng)排兵力的重型直升機(jī)產(chǎn)品。根據(jù)部隊(duì)提出的需求，1969年，中國(guó)航空研究院決定由新組建的直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所承擔(dān)重型直升機(jī)的設(shè)計(jì)任務(wù)，直升機(jī)的編號(hào)為直7（Z-7）。1970年3月，直7研制工作開始，承擔(dān)研制的有直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所等5個(gè)研究所、2個(gè)工廠。直7的研制方案是：裝兩臺(tái)渦軸5甲發(fā)動(dòng)機(jī)，采用6片旋翼；除重新設(shè)計(jì)槳轂和減速器外，其它盡量采用直5和直6的零部件。直7設(shè)計(jì)為最大起飛重14400千克，有效商載3500千克，最大速度240千米/小時(shí)，最大航程350千米，實(shí)用升限6000米。

1971年直7開始進(jìn)行機(jī)體和部件的靜力試驗(yàn)及調(diào)試。其間，領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)曾決定將直7作為艦載直升機(jī)的試驗(yàn)機(jī)，到1971年9 月，直7改艦載的工作停止，繼續(xù)作為普通直升機(jī)研制。

1975年5月，直7零部件加工完成了97%，并已裝配成兩架機(jī)體，配套生產(chǎn)的成品已到貨90%。1979年，直7重型直升機(jī)完成了全機(jī)靜力試驗(yàn)。

然而，1979年6月28日，國(guó)家決定直7重型直升機(jī)研制工作停止．其原因是由于國(guó)家財(cái)力有限，不可能同時(shí)投資研制兩種重型直升機(jī)，為了全力確保由江西景德鎮(zhèn)直升機(jī)廠承擔(dān)研制直8型直升機(jī)項(xiàng)目，直7直升機(jī)只得為直8讓路，從而宣告了直7重型直升機(jī)的夭折。盡管直7項(xiàng)目下馬了，但直7研制的許多成果為后來(lái)成功研制出最大起飛重量達(dá)13000千克的直8重型直升機(jī)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

中國(guó)于70年代末購(gòu)進(jìn)了14架法國(guó)航宇工業(yè)公司研制的SA321“超黃蜂”大型多用途直升機(jī)，交由海軍航空兵部隊(duì)使用。該機(jī)型在法國(guó)于1966年開始交付使用，裝備后成為中國(guó)第一代艦載機(jī)。隨后，中國(guó)開始在“超黃蜂”的基礎(chǔ)上仿制直-8。

直-8（Z-8）的研究工作由中國(guó)直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所與昌河飛機(jī)工業(yè)公司共同執(zhí)行?？傮w的規(guī)劃是以直-8艦載反潛型為突破口，進(jìn)行引進(jìn)仿制，隨后進(jìn)而改進(jìn)研制直-8陸軍型，從而逐步提高中國(guó)大中型直升機(jī)科研、生產(chǎn)和裝備的水平。1976年研制工作開始，首架原型機(jī)于1985年12月首飛，1989年11月通過(guò)國(guó)家技術(shù)鑒定，1994年12月設(shè)計(jì)定型。1989年，首架生產(chǎn)型直-8于交付海軍航空兵使用。(文字：加特林)

武直10（WZ-10）計(jì)劃主要由哈爾濱飛機(jī)制造總公司(HAMC)負(fù)責(zé)，于1992年責(zé)成全國(guó)四十余家相關(guān)院所立項(xiàng)開發(fā)，為陸軍「9.5」計(jì)劃重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目，得到軍方總裝部領(lǐng)導(dǎo)的重視?？傃b部副部長(zhǎng)徐懷中中將數(shù)度到該公司視察項(xiàng)目進(jìn)度。

WZ-10為發(fā)展自Z-9B的中型專職武裝直升機(jī)，全機(jī)凈重約5，543公斤。其主要任務(wù)為樹梢高度戰(zhàn)場(chǎng)遮斷，消滅包括敵地面固定和機(jī)動(dòng)的有生力量，并兼具一定的空戰(zhàn)能力。WZ- 10未來(lái)配合設(shè)有頂置瞄具的WZ-11輕型直升機(jī)取得目標(biāo)，可完全在接敵隱蔽處發(fā)動(dòng)進(jìn)攻，故戰(zhàn)場(chǎng)生存能力極強(qiáng)。該機(jī)除部份光電瞄準(zhǔn)系統(tǒng)可見于WZ-9外，更配有FLIR，因此具有有限復(fù)雜天氣和夜間作戰(zhàn)的能力。

直升機(jī)全長(zhǎng)約14.15米(旋葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí))，高約3.84米，最寬處(注：包括短機(jī)翼)約4.35 米，采國(guó)際流行的縱列式座艙布局，窄機(jī)身，后3點(diǎn)式防沖撞起落架；基本繼承了Z-9式的 涵道式尾槳和飛行傳動(dòng)系統(tǒng)。主槳由4片全復(fù)合材料槳葉構(gòu)成，直徑約為12米，尾槳為11 片彈性玻璃纖維寬葉。采傳統(tǒng)布局的WZ-10同美制RAH-66相比，不具備雷達(dá)隱身的氣動(dòng)結(jié)構(gòu)，而是通過(guò)大量采用吸收雷達(dá)波長(zhǎng)的復(fù)合材料和涂裝來(lái)縮短被敵人發(fā)現(xiàn)的距離，同時(shí)也達(dá)到減輕飛機(jī)重量的目的。動(dòng)力裝置采用兩臺(tái)歐洲MTR出品的MTR390渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)(turboshaft)，具體數(shù)據(jù)不詳，估計(jì)大致與意大利A129同級(jí)。航電設(shè)備采用國(guó)產(chǎn)和法制數(shù)字化系統(tǒng)。導(dǎo)航系統(tǒng)為3軸gyrolaser+RadioAltimeter+ Doppler　Radar+GPS。座艙內(nèi)前后都有平顯(HUD)和3具多功能低頭數(shù)顯(MFD)，(外加一些主要飛航儀表的指針式backup)結(jié)合HOTAS的模式切換控制系統(tǒng)，大大減輕了飛行員的負(fù)荷，也使的飛行員得以花更多時(shí)間觀察周圍地理，戰(zhàn)術(shù)環(huán)境而不是眼花繚亂的各式儀表。這正是當(dāng)代戰(zhàn)場(chǎng)戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用的最大特點(diǎn)之一，事態(tài)意識(shí)也是一代和二代武直技術(shù)上的分水嶺！

武直-19直升機(jī)是中國(guó)自主開發(fā)研制的第一款輕型武裝偵查直升機(jī)，以偵查為主要任務(wù)，具有優(yōu)異的作戰(zhàn)性能，技術(shù)含量高，火力強(qiáng)大，航電系統(tǒng)先進(jìn)，其總體性能能夠達(dá)到國(guó)際一流水平。武直-19直升機(jī)全長(zhǎng)約15.65米，高約4.84米，最寬處(包括短機(jī)翼)約5.35米，采國(guó)際流行的縱列式座艙布局，窄機(jī)身，后三點(diǎn)式防沖撞起落架；主槳由4片全復(fù)合材料槳葉構(gòu)成涂抹雷達(dá)吸波材料，直徑約為12米，尾槳為4片彈性玻璃纖維寬葉。

武直-19最大武器外掛約1600公斤，機(jī)身兩側(cè)的短翼約長(zhǎng)4.32米，可掛載包括57，90,120毫米多管火箭，23毫米機(jī)炮夾艙，紅箭-8反裝甲導(dǎo)彈等武器。火控系統(tǒng)為數(shù)字一體化設(shè)計(jì)。后座武控官可利用國(guó)產(chǎn)頭盔顯示成像系統(tǒng)，結(jié)合機(jī)鼻球形FLIR，為機(jī)頭下方的23毫米機(jī)炮和外掛武器標(biāo)定目標(biāo)。

AC313直升機(jī)最大起飛重量13.8噸，是中國(guó)第一個(gè)完全按照適航條例規(guī)定的要求和程序進(jìn)行研制的大型民用運(yùn)輸直升機(jī)，也是中國(guó)自行研制生產(chǎn)的唯一一種大型直升機(jī)，整機(jī)性能達(dá)到國(guó)際一流的第三代直升機(jī)水平，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)大型運(yùn)輸直升機(jī)整體技術(shù)水平的跨越。它不僅是一個(gè)迄今為止的先進(jìn)直升機(jī)，更是一個(gè)包含了先進(jìn)技術(shù)和現(xiàn)代理念的直升機(jī)發(fā)展平臺(tái)。

中國(guó)幅員遼闊，是一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家，特別是城市化進(jìn)程不斷加速，AC313民用直升機(jī)平臺(tái)具有極大的市場(chǎng)潛力。

AC313直升機(jī)七大技術(shù)優(yōu)勢(shì)

此前，在中國(guó)直升機(jī)科研生產(chǎn)體系中，擁有自主研制的直-8、直-9、直-11三個(gè)平臺(tái)、30多種直升機(jī)型號(hào)。直-8型機(jī)從上個(gè)世紀(jì)70年代中期開始研制，歷時(shí)近10年，直到80年代中期才首飛成功。直-11型機(jī)于1989年開始研制，歷時(shí)5年實(shí)現(xiàn)首飛成功。由中航工業(yè)昌飛公司和直升機(jī)所聯(lián)合研制的大型民用直升機(jī)AC313，借鑒已有型號(hào)研制平臺(tái)，依靠國(guó)內(nèi)技術(shù)創(chuàng)新，采用數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)和制造手段，從詳細(xì)設(shè)計(jì)開始，歷經(jīng)零部件制造、部裝、總裝，直至完成地面運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，并經(jīng)適航全程跟蹤目擊和審查，僅用了不到1年的時(shí)間，就完成了樣機(jī)試制，達(dá)到首飛狀態(tài)，創(chuàng)造了中國(guó)民用直升機(jī)研發(fā)過(guò)程的奇跡。

直升機(jī)

AC313直升機(jī)以復(fù)合材料球柔性旋翼系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)全權(quán)限數(shù)字化電子調(diào)節(jié)控制、大面積復(fù)合材料結(jié)構(gòu)、綜合化航電系統(tǒng)、數(shù)字化設(shè)計(jì)制造和最新適航安全性標(biāo)準(zhǔn)等為標(biāo)志，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)大型運(yùn)輸直升機(jī)整體技術(shù)水平由第二代向第三代的跨越。

就功能優(yōu)勢(shì)而言，AC313直升機(jī)主要有七個(gè)特點(diǎn)：

——安全性高。裝有三臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，在一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的情況下可以繼續(xù)飛行，在兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的情況下可以就近著陸，大大提高了機(jī)上人員的生存概率。

——三防性能佳。嚴(yán)格按照防鹽霧、防濕熱、防霉菌標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，適合在海洋氣候條件和其他惡劣環(huán)境下使用。

——空間大。客艙內(nèi)有效容積23.5立方米，高1.83米，普通的中國(guó)人能在其中直立行走。裝配了舒適的航空座椅和內(nèi)飾，根據(jù)需要可改裝成VIP公務(wù)機(jī)。

——運(yùn)載能力強(qiáng)。用于貨物運(yùn)輸時(shí)，艙內(nèi)最多可載貨4噸，或外部吊運(yùn)5噸。用于人員運(yùn)輸時(shí)，最多可載乘員27名，或運(yùn)送15副擔(dān)架和一名醫(yī)務(wù)人員座椅及工作臺(tái)。艙內(nèi)可選裝手動(dòng)或電動(dòng)絞車，地板上留有系留裝置，可方便裝卸和固定貨物。

——航程長(zhǎng)。機(jī)內(nèi)油箱滿油最大航程900公里，攜帶三個(gè)轉(zhuǎn)場(chǎng)油箱時(shí)，轉(zhuǎn)場(chǎng)航程可增加到1400公里以上。

——操縱性能優(yōu)。操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)巧妙，總距及縱橫向操縱聯(lián)動(dòng)，輔以四軸自動(dòng)駕駛儀，操作負(fù)荷小，飛行品質(zhì)佳。

——適用范圍廣?？稍?40℃～+50℃溫度范圍內(nèi)正常使用，最大飛行高度可達(dá)6000米，能在海拔4500米的機(jī)場(chǎng)起降。

AC313優(yōu)化的機(jī)體氣動(dòng)外形、先進(jìn)的旋翼槳葉翼型和配置，旋翼懸停效率高、尾槳抗側(cè)風(fēng)能力強(qiáng)，突破了中國(guó)大型運(yùn)輸直升機(jī)飛行性能限制瓶頸技術(shù)，具備了高原飛行能力，能更好地滿足山區(qū)等復(fù)雜地區(qū)對(duì)直升機(jī)飛行性能的苛刻要求。

尤其值得關(guān)注的是，最大飛行高度可達(dá)6000米和最大航程900公里的技術(shù)指標(biāo)，意味著中國(guó)終于擁有了滿足各種機(jī)動(dòng)運(yùn)輸任務(wù)的全疆域性旋翼運(yùn)輸航空器。

研究機(jī)構(gòu)

中國(guó)直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所位于江西省景德鎮(zhèn)市，創(chuàng)建于1969年12月，隸屬于中國(guó)航空工業(yè)第二集團(tuán)公司，是中國(guó)唯一的以直升機(jī)型號(hào)研制和直升機(jī)技術(shù)預(yù)先研究為使命的大型綜合性科研單位。研究所現(xiàn)有職工2000余人，其中各類專業(yè)技術(shù)人員1400余人，高級(jí)工程師300多人，國(guó)家級(jí)、部級(jí)專家8人，入選國(guó)家“百千萬(wàn)人才”2人、“511人才”14人，研究員90余人。

研究所擁有總體氣動(dòng)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、旋翼設(shè)計(jì)、航電火控、飛行控制、液壓傳動(dòng)、環(huán)境控制、信息技術(shù)等40多個(gè)專業(yè)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)試驗(yàn)研究室16個(gè)；具有覆蓋13噸級(jí)以下軍、民用直升機(jī)常規(guī)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)的手段和設(shè)施，設(shè)計(jì)研究手段先進(jìn)，技術(shù)開發(fā)力量雄厚。其中，直升機(jī)旋翼試驗(yàn)塔、工程模擬器、地面聯(lián)合試驗(yàn)臺(tái)等設(shè)施填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)行業(yè)空白，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，直升機(jī)旋翼試驗(yàn)?zāi)芰Q身世界先進(jìn)行列。能夠進(jìn)行并行工程設(shè)計(jì)以及總體、系統(tǒng)仿真以及靜強(qiáng)度、振動(dòng)、疲勞、航電系統(tǒng)、非航電系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、燃滑油系統(tǒng)、武器系統(tǒng)、飛機(jī)地面動(dòng)力等多種試驗(yàn)。2002年通過(guò)了GJB9001A-2001質(zhì)量體系認(rèn)證。

直升機(jī)旋翼動(dòng)力學(xué)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室直升機(jī)旋翼動(dòng)力學(xué)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是國(guó)家重點(diǎn)投資興建的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，于1995年底建成并通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收。主要從事直升機(jī)科技領(lǐng)域的基礎(chǔ)性研究以及高層次人才的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)室實(shí)行主任負(fù)責(zé)制。由國(guó)內(nèi)高水平的同行專家組成的學(xué)術(shù)委員會(huì)保證本實(shí)驗(yàn)室的開放性，并為科研工作的高水平、提高學(xué)術(shù)活動(dòng)的權(quán)威性創(chuàng)造良好條件。

本實(shí)驗(yàn)室主要研究方向有三：旋翼渦系、流場(chǎng)及高性能旋翼探索；旋翼非定常氣動(dòng)及直升機(jī)機(jī)動(dòng)飛行力學(xué)；旋翼氣動(dòng)彈性耦合動(dòng)力學(xué)。本實(shí)驗(yàn)室堅(jiān)持"開放、聯(lián)合、流動(dòng)"的方針，以創(chuàng)新為己任，鼓勵(lì)開展交叉型研究。本實(shí)驗(yàn)室具有旋翼試驗(yàn)臺(tái)、旋臂機(jī)、反扭矩試驗(yàn)系統(tǒng)、立式水洞、結(jié)構(gòu)振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)共五套大型試驗(yàn)，并配備有計(jì)算機(jī)仿真工作站以及先進(jìn)的測(cè)力、測(cè)速、測(cè)壓設(shè)備。試驗(yàn)廠房、計(jì)算機(jī)房及研究人員工作室合計(jì)建筑面積2815M2，具有良好的研究條件和學(xué)術(shù)環(huán)境。本實(shí)驗(yàn)室已形成一支穩(wěn)定的、梯隊(duì)配置合理的研究隊(duì)伍，承擔(dān)著多項(xiàng)國(guó)家科研任務(wù)，并建立了廣泛的國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)聯(lián)系與合作關(guān)系。作為中國(guó)直升機(jī)行業(yè)的一個(gè)基礎(chǔ)性研究基地，本實(shí)驗(yàn)室熱忱歡迎同行專家學(xué)者，特別是青年科技人員前來(lái)進(jìn)行合作研究。