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腾空而起直奔蓝天,像鸟儿一样垂直起飞,长久以来这一直是人类的梦想。垂直、短距起落能力的机械飞行器更是无数幻想家们的憧憬。从中国的竹蜻蜓,到达·芬奇从未付诸现实的直升飞机手稿,人类花费了几千年的时间寻求瞬间起飞翱翔的力量。随着工业革命的推进、现代机械的发明,以及莱特兄弟发明首架飞机的激励,人类终于在1907年11月13日首次通过垂直起降的飞行器离开地面飞翔。直升飞机发明距今一百年整,经历了巨大的变化与进步,为世界生命援救、紧急任务援助、促进经济发展作出了巨大贡献,已经成为人类文明的重要创造。

1907
1907年11月13日,在法国诺曼底半岛立斯市(Lisieux)附近的草坪上,人类历史上第一架完全只由飞行员控制的直升飞机离地而起,试飞成功。
这架被称为“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。虽然这些数值对于现代直升飞机都是可以忽略的性能,但是这一天却是人类飞行史的重大转折。
在莱特兄弟发明飞机后仅仅几年内,这架由法国机械师Paul Cornu完全独立设计制造的飞行器再次让我们的航空梦想进了一步。几天之后,这架直升飞机再次起飞,搭载了Paul Cornu和另一位用绳子钩住机身飞翔的人。
Paul Cornu建造了两个旋转方向相反的直径六米的螺旋桨在一个以铁管制成的V形机身上,转速是每分钟90组换。机身中心位置装有飞行员座位和一个24马力的引擎,通过滑轮和皮带转动这两个螺旋桨。为了控制飞行方向,Paul在螺旋桨下方各装了一个“舵面”,通过控制它的倾斜角度,利用螺旋桨的下洗流方向来进行方向的操纵。这架伟大的直升飞机重203公斤,加上Paul自己的体重一共是260公斤。试飞的时候为防止失控,实现以绳索绑住以防止上升过高。在最后一次试飞中,这架直升飞机因为过大的震动而永久损坏。

1923
1923年,法国工程师Etienne Oehmichen设计的直升飞机试飞。乘着这架改进的直升机,Etienne Oehmichen实现了自由飞行358米,创下当时的世界记录!
在第一次世界大战结束时,一位阿根廷工程师Marquis Pescara建造一架包含两个转向相反的共轴旋转翼飞机。在1923年11月19日破当时飞行距离的记录飞行了736米。他是第一位有效地以扭转翼片的方法来控制旋转翼的循环倾角,同时他亦是第一位了解直升机具有自动旋转降落能力的人。在此之前,人们都相信直升机如飞机般只有在引擎运转时才能飞行,当引擎停止时直升机会像飞机一样掉下来。左下图为在当年的巴黎世博会上展出的Pescara直升飞机。
同样在1923年,意大利人Juan De La Cierva在设计旋翼直升飞机时,无意中解决了直升机的一个重大问题,他发明的挥舞铰解决了困扰直升机旋翼设计的一个重大问题。旋翼机最大特征,就在于将普通飞机的双翼与旋翼结合,拥有两套升力系统。

1928
对于直升机来说,旋翼难以同时提供上升力和推进力。此外,螺旋桨旋转导致的反作用力——“扭矩”也是难以解决的问题,发明家一直尝试用新的方式抵消这种螺旋运动产生的扭矩,这种运动会通过它的主发动机对机身产生不利影响。即使到了现在,直升机仍是一个更大的“噪音制造者”,摇晃的程度也要高于普通飞机。
这架发明于1928年,名为“Pitcairn PAA-1”的飞机在Cierva的基础上进行改进,将大马力的现代引擎、螺旋浆与标准的单翼机身结合。旋翼飞机无疑是一个重量级的飞行器,至少暂时可以这么说。

1930's
1930年6月,名为Curtiss Bleeker的直升机第一次与世人见面。它的机身看起来似乎是从飞机那“偷”来的,但机翼绝对没有采用这种方式——或者说,它们来了个大搬家,被安装在正确的角度后才成为直升机的旋翼,每一个旋翼都拥有自己的推进器。当时的《时代》杂志报道说,这是一架历时4年耗资25万美元秘密研制的直升机。
1930年10月, 意大利人Corradino D'Ascanio的直升机使用共轴反转双桨,在18米高度上前飞了800多米的距离。
德国人Anton Flettner设计的FL282可算是第一种量产直升机,在二战中为德国海军生产了近1000架,不过没有在战斗中起到什么作用。它也是人类第一种用于战争的直升飞机。 |