⑴ 誰了解直升飛機的發展史
直升機發展的起點
中國的竹蜻蜓
中國的竹蜻蜓和義大利人達芬奇的直升機草圖,為現代直升機的發明提供了啟示,指出了正確的思維方向,它們被公認是直升機發展史的起點。
竹蜻蜓又叫飛螺旋和「中國陀螺」,這是我們祖先的奇特發明。有人認為,中國在公元前400年就有了竹蜻蜓,另一種比較保守的估計是在明代(公元1400年左右)。這種叫竹蜻蜓的民間玩具,一直流傳到如今。
現代直升機盡管比竹蜻蜓復雜千萬倍,但其飛行原理卻與竹蜻蜓有相似之處。現代直升機的旋翼就好像竹蜻蜓的葉片,旋翼軸就像竹蜻蜓的那根細竹棍兒,帶動旋翼的發動機就好像我們用力搓竹棍兒的雙手。竹蜻蜓的葉片前面圓鈍,後面尖銳,上表面比較圓拱,下表面比較平直。當
釋放誘餌
氣流經過圓拱的上表面時,其流速快而壓力小;當氣流經過平直的下表面時,其流速慢而壓力大。於是上下表面之間形成了一個壓力差,便產生了向上的升力。當升力大於它本身的重量時,竹蜻蜓就會騰空而起。直升機旋翼產生升力的道理與竹蜻蜓是相同的。
《大英網路全書》記載道:這種稱為「中國陀螺」的「直升機玩具」在15世紀中葉,也就是在達芬奇繪制帶螺絲旋翼的直升機設計圖之前,就已經傳入了歐洲。
《簡明不列顛網路全書》第9卷寫道:「直升機是人類最早的飛行設想之一,多年來人們一直相信最早提出這一想法的是達·芬奇,但現在都知道,中國人比中世紀的歐洲人更早做出了直升機玩具。」
全能天才達芬奇的畫
達芬奇的直升機(3張)
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北京 直升機總公司
義大利人達芬奇在1483年提出了直升機的設想並繪制了草圖。
19世紀末,在義大利的米蘭圖書館發現了達芬奇在1475年畫的一張關於直升機的想像圖。這是一個用上漿亞麻布製成的巨大螺旋體,看上去好像一個巨大的螺絲釘。這種飛機器由四個人操縱,在達·芬奇時代流行的旋轉玩具可能引發了這位大發明家的設計靈感,他建議以旋轉一繞垂直軸的螺旋面來達到垂直的飛行。它以彈簧為動力旋轉,當達到一定轉速時,就會把機體帶到空中。駕駛員站在底盤上,拉動鋼絲繩,以改變飛行方向。事實上,達·芬奇稱自己的發明也只是提供一個直升動力,而不是真正能工作的飛機。西方人都說,這是最早的直升機設計藍圖。
盡管現代科學家認為達·芬奇設計的「直升機」可能永遠不會起飛,但這一設計仍舊是達·芬奇最著名的發明之一。直到今天,人們還將達·芬奇視為雙旋翼直升機概念的鼻祖。
早期
在20世紀40年代至50年代中期是實用型直升機發展的第一階段,這一時期的典型機種有:美國的S-51、S-55/H-19、貝爾47;蘇聯的米-4、卡-18;英國的布里斯托爾-171;捷克的HC-2等。這一時期的直升機可稱為第一代直升機。貝爾47是美國貝爾直升機公司研製的單發輕型直升機,研製工作開始於1941年,試驗機貝爾30於1943年開始飛行,1945年改名為貝爾47,1946年3月8日獲得美國民用航空署(CAA)的適航證,這是世界上第一架取得適航證的民用直升機。該機是單旋翼帶尾槳式布局、兩葉槳葉的蹺蹺板式旋翼。旋翼下面有穩定桿,與槳葉呈直角。普通的自動傾斜器可進行總距和周期變距操縱。尾梁後部有兩個槳葉的全金屬尾槳。卡-18是蘇聯卡莫夫設計局設計的單發雙旋翼共軸式輕型多用途直升機,於1957年年中首次飛行,此後不久投入批生產。採用兩副旋轉方向相反的3槳葉共軸式旋翼,槳葉為木質結構。裝1台275馬力的九缸星形活塞式發動機。機身為鋼管焊接結構,具有輕金屬蒙皮和硬殼式尾梁。座艙內可容納1名駕駛員和3名旅客。採用四輪式起落架,前起落架機輪可以自由轉向。這個階段的直升機具有以下特點:動力源採用活塞式發動機,這種發動機功率小,比功率低(約為1.3千瓦/千克),比容積低(約247.5千克/米3)。採用木質或鋼木混合結構的旋翼槳葉,壽命短,約為600飛行小時。槳葉翼型為對稱翼型,槳尖為矩形,氣動效率低,旋翼升阻比為6.8左右,旋翼效率通常為0.6。機體結構採用全金屬構架式,空重與總重之比較大,約為0.65。沒有必要的導航設備,只有功能單一的目視飛行儀表,通信設備為電子管設備。動力學性能不佳,最大飛行速度低(約為200千米/小時),振動水平在0.25g左右,雜訊水平約為110分貝,乘坐舒適性較差。
中期
20世紀50年代中期至60年代末是實用型直升機發展的第二階段。這個階段的典型機種有:美國的S-61、貝爾209/AH-1、貝爾204/UH-1,蘇聯的米-6、米-8、米-24,法國的SA321「超黃蜂」等。這個時期開始出現專用武裝直升機,如AH-1和米-24。這些直升機稱為稱為第二代直升機。這個階段的直升機具有以下特點:動力源開始採用第一代渦輪軸發動機。渦輪軸發動機產生的功率比活塞式發動機大得多,使直升機性能得到很大提高。第一代渦輪軸發動機的比功率約為3.62千瓦/千克,比容積為294.9千瓦/米3左右。直升機旋翼槳葉由木質和鋼木混合結構發展成全金屬槳葉,壽命達到1200飛行小時。槳葉翼型為非對稱的,槳尖簡單尖削與後掠,氣動效率有所提高,旋翼升阻比達到7.3,旋翼效率提高到0.6。機體結構為全金屬薄壁結構,空重與總重之比降低到0.5附近。已採用減振的吸能起落架和座椅。機體外形開始考慮流線化,以減小氣動阻力。直升機座艙開始採用縱列式布置,使機身變窄。性能明顯改善,最大飛行速度達到200~250千米/小時,振動水平降低到0.15g左右,雜訊水平為100分貝,乘坐舒適性有所改善。
20世紀70年代至80年代是直升機發展的第三階段,典型機種有:美國的S-70/UH-60「黑鷹」、S-76、AH-64「阿帕奇」,蘇聯的卡-50、米-28,法國的SA365「海豚」,義大利的A129「貓鼬」等。在這一階段,出現了專門的民用直升機。為了深入研究直升機的氣動力學和其它問題,這時也設計製造了專用的直升機研究機(如S-72和貝爾533)。各國競相研製專用武裝直升機,促進了直升機技術的發展。這個階段的直升機具有以下特點:渦輪軸發動機發展到第二代,改用了自由渦軸結構,因此具有較好的轉速控制特徵,改善了起動性能,但加速性能沒有定軸結構的好。發動機的重量和體積有所減小,壽命和可靠性均有提高。典型的發動機耗油率為0.36千克/千瓦小時,與活塞式發動機差不多。旋翼槳葉採用復合材料,其壽命比金屬槳葉有大幅度提高,可達到3600小時左右。翼型不再借用固定翼飛機的翼型,而是為直升機專門研製的翼型,即二維曲線變化翼型。槳尖呈拋物線後掠。槳轂廣泛使用彈性軸承,有的成無鉸式。尾槳已開始採用效率高又安全的涵道尾槳。旋翼升阻比達8.5左右,旋翼效率提高到0.7左右。機體次結構也採用復合材料製造,復合材料占機體總重的比例通常為10%左右,直升機的空重/總重比一般為0.5。對於軍用直升機,特別是武裝直升機來說,提出了抗彈擊和耐墜毀要求。美軍方提出了軍用直升機耐毀標准MIL-STD-1290,已成為軍用直升機的設計標准。為滿足這些標准,軍用直升機採用了乘員裝甲保護,專門設計了耐墜毀起落架、座椅和燃油系統。電子系統已發展到半集成型。
直升機採用大規模集成電路通訊設備、集成的自主導航設備、集成儀表、電子式與機械式混合操縱機構等。機上的電子設備之間靠一條雙向數字數據匯流排交連,通過這條匯流排可進行信息發射和接收。直升機採用混合布置的局部集成駕駛艙。第一代夜視系統的使用使直升機具備了夜間飛行能力。這種較為先進的半集成電子設備使直升機通訊距離顯著增大,導航距離與精度明顯提高,儀表數量有所減少,飛行員工作負荷得到減輕,也使直升機具備了機動/貼地飛行以及在不利氣象/夜間條件下的飛行能力,從而提高了直升機的整體性能。動力學性能明顯提高。直升機的升阻比達到5.4,全機振動水平約為0.1g,雜訊水平低於95分貝,最大飛行速度達到300千米/小時。
現代
20世紀90年代是直升機發展的第四階段,出現了目視、聲學、紅外及雷達綜合隱身設計的武裝偵察直升機。典型機種有:美國的RAH-66和S-92,國際合作的「虎」、NH90和EH101等,稱為第四代直升機。這個階段的直升機具有以下特點:採用第3代渦軸發動機,這種發動機雖然仍採用自由渦軸結構,但採用了先進的發動機全權數字控制系統及自動監控系統,並與機載計算機管理系統集成在一起,有了顯著的技術進步和綜合特性。第3代渦軸發動機的耗油率僅為0.28千克/千瓦小時,低於活塞式發動機的耗油率。其代表性的發動機有T800、RTM322和RTM390。槳葉採用碳纖維、凱芙拉等高級復合材料製成,槳葉壽命達到無限。新型槳尖形狀繁多,較突出的有拋物線後掠形和先前掠再後掠的BERP槳尖。這些新槳尖的共同特點是可以減弱槳尖的壓縮性效應,改善槳葉的氣動載荷分布,降低旋翼的振動和雜訊,提高旋翼的氣動效率。球柔性和無軸承槳轂獲得了廣泛應用,槳轂殼體及槳葉的連接件採用復合材料,使結構更為緊湊,重量大為降低,阻力大大減小。旋翼升阻比達到10.5,旋翼效率為0.8。這個階段應用了無尾槳反扭矩系統,其優點是具有良好的操縱響應特性、振動小、雜訊低,不需要尾傳動軸和尾減速,使零部件數量大大減小,因而提高了可維護性。復合材料在直升機上獲得了前所未有的廣泛應用。直升機開始採用復合材料主結構,復合材料的應用比例大幅度上升,通常占機體結構重量的30~50%。
這一時期的民用型直升機的空重/總重比約為0.37。高度集成化的電子設備。計算機技術、信息技術及智能技術在直升機上獲得應用,直升機電子設備朝著高度集成化方向發展。這一時期的直升機,採用了先進的增穩增控裝置,用電傳、光傳操縱取代了常規的操縱系統,採用先進的捷聯慣導、衛星導航設備及組合導航技術,先進的通訊、識別及信息傳輸設備,先進的目標識別、瞄準、武器發射等火控設備及先進的電子對抗設備,採用了匯流排信息傳輸與數據融合技術,並正向感測器融合方向發展。機上的電子、火控及飛行控制系統等通過多餘度數字數據匯流排交連,實現了信息共享。採用了多功能集成顯示技術,用少量多功能顯示器代替大量的單個儀表,通過鍵盤控制顯示直升機的飛行信息,利用中央計算機對通訊、導航、飛行控制、敵我識別、電子對抗、系統監視、武器火控的信息進行集成處理從而進行集成控制。採用這類先進的集成電子設備,大大簡化了直升機座艙布局和儀錶板布置,系統部件得到簡化,重量大大減輕。更主要的是極大地減輕了飛行員工作負擔,改善了直升機的飛機品質和使用性能。直升機的全機升阻比達到6.6,振動水平降到0.05g,雜訊水平小於90分貝,最大速度可達到350千米/小時。
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里程碑
第一架直升機
1907年8月,法國人保羅·科爾尼研製出一架全尺寸載人直升機,並在同年11月13日試飛成功。這架直升機被稱為「人類第一架直升機」。這架名為「飛行自行車」的直升機不僅靠自身動力離開地面0.3米,完成了垂直升空,而且還連續飛行了20秒鍾,實現了自由飛行。
保羅科爾尼研製的直升機帶兩副旋翼,主結構為一根V形鋼管,機身由V形鋼管和6個鋼管構成的星形件組成,並採用鋼索加強,以增加框架結構的剛度。V形框架中部安裝一台24馬力的 Antainette 發動機和操作員座椅。機身總長6.20米,重260千克。V形框架兩端各裝一副直徑為6米的旋翼,每副旋翼有2片槳葉。
試飛成功
1938年,年輕的德國姑娘漢納賴奇駕駛一架雙旋翼直升機在柏林體育場進行了一次完美的飛行表演。這架直升機被直升機界認為是世界上第一種試飛成功的直升機。
1936年,德國福克公司在對早期直升機進行多方面改進之後,公開展示了自己製造的FW-61直升機,1年後該機創造了多項世界紀錄。這是一架機身類似固定翼飛機,但沒有固定機翼的大型雙旋翼橫列式直升機,它的兩副旋翼用兩組粗大的金屬架分別向右上方和左上方支起,兩副旋翼水平安裝在支架頂部。槳葉平面形狀是尖削的,用揮舞鉸和擺振鉸連接到槳轂上。用自動傾斜器使旋翼旋轉平面傾斜進行縱向操縱,通過兩副旋翼朝不同方向傾斜實現偏航操縱。旋翼槳葉總距是固定不變的,通過改變旋翼轉速來改變旋翼拉力。利用方向舵和水平尾翼來增加穩定性。FW61旋翼轂上裝有周期變距裝置,在旋翼旋轉過程中可改變槳葉槳距。還有一根可變動槳距的操縱桿來改變旋翼面的傾斜度,以實現飛行方向控制。FW61就是靠這套周期變距裝置和操縱桿保證了它的機動飛行。該機旋翼直徑7米。動力裝置是一台功率140馬力的活塞發動機。這是世界上第一架具有正常操縱性的直升機。該機時速100~120公里,航程200公里,起飛重量953千克。
實用直升機
1939年春,美國的伊戈爾·西科斯基完成了VS-300直升機的全部設計工作,同年夏天製造出一架原型機。這是一架單旋翼帶尾槳式直升機,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。其機身為鋼管焊接結構,由V型皮帶和齒輪組成傳動裝置。起落架為後三點式,駕駛員座艙為全開放式。動力裝置是一台四氣缸、75馬力的氣冷式發動機。這種單旋翼帶尾槳直升機構型成為現在最常見的直升機構型。
自首次系留飛行以來,西科斯基不斷對VS-300進行改進,逐步加大發動機的功率。1940年5月13日,VS-300進行了首次自由飛行,當時安裝了90馬力的富蘭克林發動機。
投入批生產
R-4是美國沃特-西科斯基公司20世紀40年代研製的一種2座輕型直升機,是世界上第1種投入批量生產的直升機,也是美國陸軍航空兵、海軍、海岸警衛隊和英國空軍、海軍使用的第一種軍用直升機。
該機的公司編號為VS-316,VS-316A。美國陸軍航空兵的編號為R-4,美國海軍和海岸警衛隊的編號為HNS-1,英國空軍將其命名為「食蚜虻」1(Hoverfly1),英國海軍將其命名為「牛虻」(Gadfly)。
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國產型號
民國的直升機
中國在抗戰時由中央航空研究院開展過有限的直升機理論研究。1944年,清華航空研究所曾在大後方的昆明從事過直升機的研究,並有論文發表。更令人震驚的是,幾乎於美國的R-4同時,中國開始設計製造直升機。1944年,中國飛機製造業的先驅朱家仁先生設計了中國第一架直升機。1945年秋,「蜂鳥式甲型單座直升機」研製成功,一架居然有共軸雙旋翼直升機誕生了!這是中國自己研製的第一架直升機,朱家仁也被稱為「中國的直升機之父」。1948年7月「蜂鳥」乙型直升機研製成功,這架直升機發動機功率91.7千瓦,旋翼直徑7.62米,機高2.63米,總重725.5千克,最大飛行速度每小時136千米,航程219千米。採用封閉式坐艙,甚至超過了國際上同類直升機。但由於內戰,蜂鳥直升機下落不明。
在這里我們不能不提一下中國航空事業的先驅朱家仁,他畢業麻省理工學院航空工程系,回國後一直致力於中國航空事業。朱家仁是一位精乾的實業家,一生埋頭工作,不圖名利,一生都獻給了中國的航空事業,即使退休之後仍然進行研究設計。他先後研製有 「蜂鳥」甲、「蜂鳥」乙、縱列雙旋翼直升機,綽號「飛行香蕉」的CJC一3和CJC一3A等多種不同型號的直升機。他所取得的成果,比起歐美人一點也不遜色。這位航空先驅者由於內戰去了台灣,始終未能再回到自己的故土和奮斗過的那片土地,最後在美國逝世,長眠於異國。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。這也許是舊中國在航空事業留給中國的最大一筆財富。
直5
直-5(Z-5)是中國製造的第一種多用途直升機,也是新中國直升機科研應用的開端。
研製初期代號「旋風25」,原型為蘇聯米-4直升機。
直升機
1958年2月,哈爾濱飛機工業公司按照蘇聯提供的全套圖紙資料開始仿製米-4,1958年12月14日首次試飛,1959年初由國家鑒定委員會正式驗收,投入批生產。63年9月21日航定委同意直5直升機優質過關,批準定型投產;其動力裝置活塞-7於同年12月25日優質過關,投入批生產。共生產了545架。
直-5可用於物資、人員輸送、救生、邊境巡邏。1980年停產。
直-5採用1台活塞-7氣冷星形14缸發動機,功率1770馬力(1250千瓦)。主螺旋槳直徑21米,長為16.8米,高為4.4米。起落架為固定四點式,前起落架橫向輪距1.53米,主起落架輪3.82米、前主輪距3.79米。機艙體積達16立方米,一個側艙門,一個蚌式後艙門。一次可運載11名全副武裝的士兵,或8個傷員擔架和1名醫務人員。發動機艙位於機頭,通過傳動軸驅動機艙頂部的主旋翼和尾部的尾槳。駕駛艙位於機頭前上部,兩人機組,兩人均可獨立完成飛行操縱。可裝載1.2噸貨物,吊運時可運載1.35噸。直-5的機艙內可裝卸北京212A吉普,該吉普常用於作為78式82毫米無座力炮的載車,為空降兵提供火力支援。更大威力的是75式105mm無坐力炮,於1964年研製,可摧毀主戰坦克、裝甲車輛和堅固野戰工事等,1975年設計定型。火炮由炮身和炮架兩部分組成。採用了高、低壓發射原理和炮口制退器與縮小噴口相結合的方法。仍由北京-212A輕型越野車攜帶。初速(破甲彈)503米/秒,最大射程(殺傷爆破榴彈)7400米,有效射程(破甲彈)1100米;直射距離(破甲彈)580米,射速5~6發/分,炮身長3409毫米。尾槳為3片推進式玻璃鋼獎葉,駕駛員座艙位於機身前上部 艙內有2個座椅。起落架為4輪式;動力裝置:1台氣冷式14缸塞—7發動機,最大功率1250千瓦(1700馬力)。
直6
根據直升機部隊換裝的需要,為改進直-5存在的發動機功率低、高溫高原性能差、載荷小的缺點,哈爾濱飛機廠從1966年開始自行研製直6(Z-6)機(1968年,直6的設計工作轉為新組建的直升機設計研究所負責)。該機裝用一台渦軸5發動機,動力艙在機身上部,是以空降為主的多用途直升機,根據需要還可進行其它改裝。1969年12月15日,飛行員王培民駕駛直-6首飛上天。1972年8月7日,一架直-6機在吉林省公主嶺附近飛行時發生一等事故,飛行員傅貴法等6人全部遇難.事故是因發動機體內減速器抱軸卡死而引起的。為吸取這次慘重的血的教訓,設計單位對直升機及發動機做出了11項技術改進。1977年,國務院、中央軍委正式批準直-6機設計定型。直6研製邁出了中國直升機從活塞式走向渦軸化的關鍵一步,但由於發動機選型不當,單發動機不安全等原因,直-6未能正式投產;
簡介:直-6多用途直升機是哈爾濱飛機工業公司在直-5基礎上改型設計的以空降為主的多用途直升機,1969年12月15日首飛。後由中國直升機設計研究所負責,1970年轉至常州飛機製造廠和昌河飛機工業公司進行生產,1977年設計定型,共生產了15架,未能正式投產。
動力系統:直-6機身上部安裝1台渦軸-5發動機,功率1618千瓦。載12人。
基本數據:機長20.962米,機高5.593米;旋翼直徑21米;空重4820千克;最大起飛重量7600千克;
性能數據:最大速度192千米/小時;最大航程651千米;載重1200千克。
直7
60年代中期,中國在研製輕型和中型直升機產品的同時,也開始考慮自個研製能裝載一個加強排兵力的重型直升機產品。根據部隊提出的需求,1969年,中國航空研究院決定由新組建的直升機設計研究所承擔重型直升機的設計任務,直升機的編號為直7(Z-7)。1970年3月,直7研製工作開始,承擔研製的有直升機設計研究所等5個研究所、2個工廠。
直7的研製方案是:裝兩台渦軸5甲發動機,採用6片旋翼;除重新設計槳轂和減速器外,其它盡量採用直5和直6的零部件。直7設計為最大起飛重14400千克,有效商載3500千克,最大速度240千米/小時,最大航程350千米,實用升限6000米。
1971年直7開始進行機體和部件的靜力試驗及調試。其間,領導機關曾決定將直7作為艦載直升機的試驗機,到1971年9 月,直7改艦載的工作停止,繼續作為普通直升機研製。
1975年5月,直7零部件加工完成了97%,並已裝配成兩架機體,配套生產的成品已到貨90%。1979年,直7重型直升機完成了全機靜力試驗。
然而,1979年6月28日,國家決定直7重型直升機研製工作停止.其原因是由於國家財力有限,不可能同時投資研製兩種重型直升機,為了全力確保由江西景德鎮直升機廠承擔研製直8型直升機項目,直7直升機只得為直8讓路,從而宣告了直7重型直升機的夭折。盡管直7項目下馬了,但直7研製的許多成果為後來成功研製出最大起飛重量達13000千克的直8重型直升機打下了堅實的基礎。
直8
中國於70年代末購進了14架法國航宇工業公司研製的SA321「超黃蜂」大型多用途直升機, 交由海軍航空兵部隊使用。該機型在法國於1966年開始交付使用,裝備後成為中國第一代艦載機。隨後,中國開始在「超黃蜂」得基礎上仿製直-8。
直8直升機(12張)
直-8(Z-8)的研究工作由中國直升機設計研究所與昌河飛機工業公司共同執行。總體的規劃是以直-8艦載反潛型為突破口,進行引進仿製,隨後進而改進研製直-8陸軍型,從而逐步提高中國大中型直升機科研、生產和裝備的水平。1976年研製工作開始,首架原型機於1985年12月首飛,1989年11月通過國家技術鑒定,1994年12月設計定型。1989年,首架生產型直-8於交付海軍航空兵使用。(文字:加特林)
早在60年代中期,中國在研製輕型和中型直升機產品的同時,已開始考慮研製能裝載排級單位的重型直升機。1969年中國航空研究院決定由新組建的直升機設計研究所承擔重型直升機的設計任務,機型編號為直-7。1971年直-7開始進行機體和部件的靜力試驗及調試。其間一度決定將直-7作為艦載直升機。1975年5月,直-7零部件加工完成了97%,並已裝配成兩架機體,配套生產的成品已到貨90%。1979年直-7完成了全機靜力試驗。1979年6月28日決定直-7研製工作停止。據說原因是國家財力有限,不可能在研究直-7的同時,在資金上保障由景德鎮直升機廠的仿製直-8型直升機項目。因此直-7被迫夭折,但研製的許多成果為研製直-8打下了基礎。
直-8曾經被看作中國陸航、海航的一大飛躍,因為這是中國第一種國產大中型多用途直升機。不想在2002年前的漫長歲月里,直-8生產量很低,不超過20架,又變成了一個雞肋。
直-8採用了常規的直升機總體布局,單旋翼帶尾槳。旋翼為6片矩形膠接全金屬槳葉,槳轂鉸接式,裝有揮舞鉸、軸向鉸和帶液壓減震的擺向鉸。位於尾翼頂端的尾槳共5片。為適應水上用途,採用船形機身,水密艙,兩側有固定水陸兩用短翼浮筒,可以進行水上起降。在陸上採用不可收放前三點式起落架。直-8採用3台渦軸-6型發動機,兩台在減速器前,一台在後,單台最大起飛功率1128千瓦(1550馬力)。機內主油箱由3組8個軟油箱組成,總有效容積3900升。燃油箱及相關艙室均有通風系統,每組油箱有一個重力加油口,位於機身左側。直-8可載運27名全副武裝的士兵,此時航程700千米,最大載重情況下可載運39人;也可以載運一輛BJ-22吉普及有關人員;或裝載3000公斤貨物飛行500千米,或外掛運送5000千克貨物到50千米外的目標區域,然後返回原地。用於救護時直-8艙內可載15名傷病員及擔架,以及一名醫護人員。執行搜索救援時,機上可裝備一台液壓救生絞車和兩只救生艇,在陸地和海上執行救援任務。
實際上中國仿製直-8的目的不在於陸基使用,而是為獲得一種可靠的艦載直升機。因此直-8很快發展了艦載型號。直-8可裝備吊放聲納、搜索雷達,可採用的武器包括魚雷或導彈等。執行掃雷任務時,可拖曳一個掃雷具,在距基地92千米的水域以46千米的時速掃雷兩小時。布雷作戰時可攜帶8枚250千克的水雷。海軍型號的直-8已多次參與實際任務。
直-8還發展了陸軍型直-8A
直-8還可用於人員運輸、地質勘探、航空測繪、建築施工、森林防火、邊防巡邏、通訊聯絡指揮等民用用途。直-8曾順利執行過搶險救災和科研試飛等任務,1993年首飛西沙成功。
直-8產量低的原因尚無公開資料可詢,估計最大的可能是仿製品的性能不行,或核心部件無法自行生產,如發動機。從陸航大量購入米-17來看,直-8在陸軍沒什麼地位。海航裝備了直-9,也許這種輕型直升機才是噸位還不大的海軍艦艇所急需的。直-8原型SA321性能其實不錯,是法軍主力,我們辛辛苦苦仿製出來,卻又無法解決核心部件問題的國產化問題。
2002年5月外電報道,中國計劃恢復直-8的生產,將採用加拿大普·惠公司的PT6系列發動機,進而引進其發動機生產技術。報道稱昌河公司在1997年停止生產直-8之前,已經製造了17架,其中12架在海軍服役。如報道屬實,說明軍方還是希望能有一種自行研製的大型直升機可用。此外也側面印證了直-8存在發動機無法自行研製的問題。
所謂「柳暗花明又一村」,2002年航展上直-8F的出現,宣告了直-8吐氣揚眉的日子到來了。F型是直-8A的最新改型,換裝了進口PT6B-67A發動機(下圖為PT-6B),最大起飛功率從1190千瓦提高到了1448千瓦,升限提高到4700米,有效地效懸停由原來的1900米提高到2800米。F型能在4500米高原啟動,發動機大幅度增加了首翻期,達到了3500小時。進氣口增裝防沙裝置,改善野外使用性能,因此座艙上方機體外形上有所變化。用有防冰除冰能力的復合材料槳葉替換原先的金屬槳葉,提高了懸翼的壽命效率和性能,改裝新的航電系統。F型當前仍在研製階段,計劃2005年換發型投放市場,有望大量裝備解放軍使用。而PT6系列發動機也必然要展開國產化工作。
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⑵ 武裝直升機的發展歷程是怎樣的
20世紀40年代初直升機進入了批量生產時期。當時直升機主要用於救援,機降,運輸和救護傷員。但就在那時,就有人提出把直升機改作三度空間運動的武裝平台。不過,由於當時直升機普遍存在著穩定性差、振動大等缺陷,而使這一設想未能付諸實現。
1961年的侵越戰爭,是美國人持續時間最長、最不得人心的一場「馬拉松」戰。面對越南那崎嶇不平,叢林密布的地形,美軍先是用占絕對空中優勢的固定翼飛機盲目地狂轟濫炸,結果成效甚微,萬般無奈只好改用大量直升機進行空中機動作戰。為保護空中機動兵力的安全並壓制地面火力,在第2代直升機的典型代表——UH-1運輸直升機上加裝了武器,成為第一架以防禦自衛能力為主的武裝直升機。後來,貝爾公司根據美軍陸航的作戰需求,研製出了第一代專用武裝直升機——AH-1G「休伊眼鏡蛇」武裝直升機,並於1967年裝備部隊。專用武裝直升機首次在越南戰爭中參戰,主要完成對地攻擊、機降突擊、兵員和裝備運輸等任務。
據後來越南戰爭統計的資料表明:「AH-1G眼鏡蛇」武裝直升機共飛行了134.4萬架次,被地面炮火擊落的僅有22架,即每飛行1萬余架次只損失1架。這主要因為現代地面武器多是用來對付中、高空飛行目標,要從地面上攻擊低空隱蔽高速飛行的直升機就非常困難,如果用固定翼飛機來對付武裝直升機,又不容易捕捉這種動作可快可慢,又超低空飛行的直升機;另一方面也得益於武裝直升機如蛟龍般得天獨厚的攻擊性能和防護力。隨著大縱深、空地一體作戰理論的形成,武裝直升機的用途不斷拓展,許多國家相繼建立了陸軍航空兵。1983年4月,美國正式建立陸軍航空兵,為了適應未來作戰的需要,美陸軍總部還決定將美軍現行師屬各航空兵營和陸軍航空兵團全部統一擴充為空中騎兵攻擊旅。
20世紀70年代中期以後,直升機如雨後春筍迅速發展到了第4代,這一代直升機的特點是裝用了渦輪軸發動機和長壽命的復合材料新型旋翼,最大飛行時速可達350公里,較知名的當數美國的AH-64「阿帕奇」、前蘇聯的米-28、法國的AS-355「松鼠」、義大利的129,以及英國和法國合作的SA341「小羚羊」。
什麼是重型攻擊武裝直升機?
重型攻擊武裝直升機,主要用於反坦克,近距離空中支援,還可以進行直升機空戰及戰場偵察等多種作戰任務。在作戰運用中,這類武裝直升機可超低空滲透到敵軍縱深實施空襲;在進攻中,協同裝甲機械化部隊對敵坦克群構成空中反坦克火力。這類武裝直升機的主要特點是:結構復雜,重量大,武器威力強,機頭設有機槍或航炮,機身兩側有6~8個掛彈架,可同時攜帶反坦克導彈、火箭彈和空對地導彈等多種武器。
⑶ 武裝直升機具有怎樣的發展歷史
人們將直升機譽為「空中飛行坦克」,這並不過份。其高超的空中技能,變化莫測的戰術運用,令眾人驚嘆不已。
直升機種類多種,這里主要說說坦克的剋星——武裝直升機。
武裝直升機是一種具有高度機動能力和強大殺傷能力的作戰武器,今天的直升機部隊已由過去單一的戰斗保障作用,而一躍為強大的空中突擊力量。
20世紀40年代初直升機進入了批量生產時期。當時直升機主要用於救援,機降,運輸和救護傷員。但就在那時,就有人提出把直升機改作三度空間運動的武裝平台。不過,由於當時直升機普遍存在著穩定性差、振動大等缺陷,而使這一設想未能付諸實現。
1961年的侵越戰爭,是美國人持續時間最長、最不得人心的一場「馬拉松」戰。面對越南那崎嶇不平,叢林密布的地形,美軍先是用占絕對空中優勢的固定翼飛機盲目地狂轟濫炸,結果成效甚微,萬般無奈只好改用大量直升機進行空中機動作戰。為保護空中機動兵力的安全並壓制地面火力,在第二代直升機的典型代表——UH—1運輸直升機上加裝了武器,成為第一架以防禦自衛能力為主的武裝直升機。後來,貝爾公司根據美軍陸航的作戰需求,研製出了第一代專用武裝直升機——AH—1G「休伊眼鏡蛇」武裝直升機,並於1967年裝備部隊。專用武裝直升機首次在越南戰爭中參戰,主要完成對地攻擊、機降突擊、兵員和裝備運輸等任務。
據後來越南戰爭統計的資料表明:「AH—1G眼鏡蛇」武裝直升機共飛行了1344967架次,被地面炮火擊落的僅有22架,即每飛行10778架次只損失1架。這主要因為現代地面武器多是用來對付中、高空飛行目標,要從地面上攻擊低空隱蔽高速飛行的直升機就非常困難,如果用固定翼飛機來對付武裝直升機,又不容易捕捉這種動作可快可慢,又超低空飛行的直升機;另一方面也得益於武裝直升機如蛟龍般得天獨厚的攻擊性能和防護力。隨著大縱深、空地一體作戰理論的形成,武裝直升機的用途不斷拓展,許多國家相繼建立了陸軍航空兵。1983年4月,美國正式建立陸軍航空兵,為了適應未來作戰的需要,美陸軍總部還決定將美軍現行師屬各航空兵營和陸軍航空兵團全部統一擴充為空中騎兵攻擊旅。
20世紀70年代中期以後,直升機如雨後春筍迅速發展到了第四代,這一代直升機的特點是裝用了渦輪軸發動機和長壽命的復合材料新型旋翼,最大飛行時速可達350公里,較知名的當數美國的AH—64「阿帕奇」、前蘇聯的米—28、法國的AS—355「松鼠」、義大利的129,以及英國和法國合作的SA341「小羚羊」。
目前這第四代直升機中的武裝直升機,根據其所擔負的作戰使命和功能,逐漸形成了三大類:一類是重型攻擊武裝直升機,例如前蘇聯的米—24,米—28,美國的AH—S,AH—64等,主要用於反坦克,近距離空中支援,還可以進行直升機空戰及戰場偵察等多種作戰任務。在作戰運用中,這類武裝直升機可超低空滲透到敵軍縱深實施空襲;在進攻中,協同裝甲機械化部隊對敵坦克群構成空中反坦克火力。這類武裝直升機的主要特點是:結構復雜,重量大,武器威力強,機頭設有機槍或航炮,機身兩側有6~8個掛彈架,可同時攜帶反坦克導彈、火箭彈和空對地導彈等多種武器。
第二類是小巧輕便、機動靈活、隱蔽性好的輕型武裝直升機。因其任務主要是反坦克,因此機載武器為反坦克導彈。它能夠在600~5000米遠的距離上,出其不意、居高臨下(在50米高度上)、快速(一般15~30秒)准確地發射出一枚枚導彈,將敵裝甲目標摧毀。這類武裝直升機的代表有:法國的SA342「小羚羊」,義大利的A129「貓鼬」等。
第三類就是當今世界各軍事強國正盛行研究著的空戰(戰斗)直升機。
當攻弧Ⅶ型的反坦克武裝直升機威信與日俱增,變成與坦克同為陸戰場武林高手的時候,一種與之對抗,能將之擊毀的強有武器系統的構想便應運而生。正如坦克是最有效的反坦克武器一樣。可以預言,在今後的戰爭中,只有空戰直升機才是對付反坦武裝直升機最有效的手段。
前蘇聯近期研製成功的單旋翼帶尾漿布局的米—28,和共軸式反向旋轉翼布局的「噱頭」直升機,其空戰性能大為提高。與此同時,美陸軍也在加緊研製新型的武裝直升機。目前美國正在一種偵察直升機的基礎上發展空戰武裝直升機。預計,這種直升機將裝備輕型機載毫米波雷達和旋翼軸瞄具;武器系統將包括高初速機炮和激光制導的空對空導彈。法國、英國、義大利等西歐國家為使武裝直升機具有空戰能力,在現裝備的軍用武裝直升機上紛紛加裝空戰武器,以便可以進行空戰自衛。
⑷ 直升機發展史
直升機是靠發動機驅動旋翼旋轉產生升力和推進力,能在大氣中垂直起降、懸停、定回點回轉、前飛答、後飛和側飛等可控飛行的重於空氣的飛行器。按照旋翼數量的多少和布局形式,可分為單旋翼帶尾槳的直升機、雙旋翼直升機(包括共軸式、縱列式、橫列式)以及新概念直升機(V-22)。直升機的發展經歷四代,分別是:以活塞式發動機為動力裝置,最大平飛速度 200km/h,如貝爾-47、米-4等; 20世紀60年代,採用渦輪軸發動機,最大平飛速度 250km/h,如AH-1、米-24、超黃蜂等; 20世紀80年代,以復合材料槳葉為突出特點,最大平飛速度 300km/h,如AH-64、卡-50、S-70、黑鷹等; 近年來,以復合材料在槳葉和機體進一步增大為突出特點,最大平飛速度 350km/h,如RAH-64、NH-90、S-92、AS-350等。
⑸ 簡述直升機的發展歷史
直升機發展歷程》是2007年9月1日航空工業出版社出版的圖書,作者是栗琳。本書全面、詳細地論述了軍用運輸直升機、武裝直升機的特點、發展歷程等內容。
⑹ 中國直升機經歷了怎樣的發展歷程
直升機的載人飛行是20世紀30年代的事情。但剛能載人飛行的飛機,還沒有用於軍事目的。到了40年代,德國人首先在直升機上裝上了機槍,這就成了武裝直升機。最先把直升機用於戰爭的是美國人,50年代初,美國人在朝鮮戰場上首先使用了武裝直升機,他們在直升機上裝備了火箭彈等武器,從低空向中朝軍隊投射。還有一部分直升機是用於戰場救護。在朝鮮戰場上,美國的傷兵太多了,由於地勢險要,擔架不夠用、車輛用不上,怎麼辦?美國人想到了直升機,從這時起,人們認識到直升機具有戰場救護功能。當然,可以運送人員,就可以運送武器,美國人又把直升機運用於向前沿部隊投送武器彈葯,還直接投送兵員,支持一線進攻。可以說,是美國人充分開發了直升機的軍事用途。
20世紀50年代中後期,法國軍隊在阿爾及利亞戰爭中,充分發揮了直升機的作用。他們在直升機上裝備了機關炮、炸彈、火箭炮等,貼近地面,向他們的敵人瘋狂地掃射、轟炸,取得了特殊的戰術效果。60年代,美國人在越南戰場上使用的直升機,不僅裝備了傳統兵器,還裝上了導彈。這些裝上導彈的直升機,主要是用於打坦克的。武裝直升機打坦克,要比其他反坦克武器更有效果。後來,在中東戰爭、海灣戰爭等著名戰爭中,武裝直升機都成了不可缺少的角色。
在現代軍事裝備中,武裝直升機已經成為重要的成分。為此,各軍事大國都在直升機的發展中不惜代價。使直升機的發展,不僅在飛行速度和機動性能方面有很大的提高,還改進機載武器和設備,如提高火力系統的自動性,使飛機能夠全天候飛行與作戰,降低噪音,減弱對雷達波的反射和紅外輻射的強度等等。
我國在40年代末期就能製造直升機了。中國昆明飛機製造廠的廠長朱家仁從1945年開始研製直升機,到了1948年,終於研製成功了第一架直升機,命名為「蜂鳥」號直升機。該機功率為125馬力,機寬2.34米,高2.63米,旋翼直徑7.62米。空重量為589.5公斤,總重量725.5公斤。巡航速度為每小時112公里,最大速度每小時136公里。爬升速度為每分鍾140米。懸停頂點910米。最大航程219公里。這架飛機的問世,應該說是中國航空工業歷史上的一大進步。但是,由於戰爭的原因,該廠沒有能夠把工作延續下去。該廠在國民黨撤退大陸時遭受嚴重破壞,直升機的研製工作也就終止了。
新中國政權建立後,直升機的研究和製造重新被提到重要位置。從50年代開始,我國直升機的研製走上了一條步步提高的道路。先是引進前蘇聯成熟的技術,在仿製、參照設計的基礎上,開始了自己研究製造和與先進的外國廠商合作的過程。中國的航空工程技術人員,先後研製出了輕型、中型、重型三個類別7種型號的直升機。生產製造出了Z-5、Z-8、Z-9等型號的軍用直升機。這些飛機在使用中都表現出良好的技術性能和實用價值。
⑺ 直升機的歷史
第一架機型
1907年8月,法國人保羅·科爾尼研製出一架全尺寸載人直升機,並在同年11月13日試飛成功。這架直升機被稱為「人類第一架直升機」。這架名為「飛行自行車」的直升機不僅靠自身動力離開地面0.3米,完成了垂直升空,而且還連續飛行了20秒鍾,實現了自由飛行。
保羅科爾尼研製的直升機帶兩副旋翼,主結構為一根V形鋼管,機身由V形鋼管和6個鋼管構成的星形件組成,並採用鋼索加強,以增加框架結構的剛度。V形框架中部安裝一台24馬力的 Antainette 發動機和操作員座椅。機身總長6.20米,重260千克。V形框架兩端各裝一副直徑為6米的旋翼,每副旋翼有2片槳葉。
試飛成功
1938年,年輕的德國姑娘漢納賴奇駕駛一架雙旋翼直升機在柏林體育場進行了一次完美的飛行表演。這架直升機被稱為是世界上第一種試飛成功的直升機。
1936年,德國福克公司在對早期直升機進行多方面改進之後,公開展示了自己製造的FW-61直升機。動力裝置是一台功率140馬力的活塞發動機。該機時速100~120公里,航程200公里,起飛重量953千克。
法國人和德國人研製的直升機雖然成功,但卻很不實際,沒有步入現代直升機的行列。
真正的直升機
1939年春,美國的伊戈爾·西科斯基完成了VS-300直升機的全部設計工作,同年夏天製造出一架原型機。他成功地讓世界上第一架真正的直升機——VS—300升空了。這是一架單旋翼帶尾槳式直升機,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。其機身為鋼管焊接結構,由V型皮帶和齒輪組成傳動裝置。起落架為後三點式,駕駛員座艙為全開放式。動力裝置是一台四氣缸、75馬力的氣冷式發動機。這種單旋翼帶尾槳直升機構型成為現在最常見的直升機構型。
自首次系留飛行以來,西科斯基不斷對VS-300進行改進,逐步加大發動機的功率。1940年5月13日,VS-300進行了首次自由飛行,當時安裝了90馬力的富蘭克林發動機。
投入批生產
R-4是美國沃特-西科斯基公司20世紀40年代研製的一種2座輕型直升機,是世界上第1種投入批量生產的直升機,也是美國陸軍航空兵、海軍、海岸警衛隊和英國空軍、海軍使用的第一種軍用直升機。
該機的公司編號為VS-316,VS-316A。美國陸軍航空兵的編號為R-4,美國海軍和海岸警衛隊的編號為HNS-1,英國空軍將其命名為「食蚜虻」1(Hoverfly1),英國海軍將其命名為「牛虻」(Gadfly)。
⑻ 誰知道直升機的發展史啊
最早直升機的概念可以追溯到前(B.C. 400)中國已有的竹蜻蜓,竹蜻蜓包含一螺旋槳裝在一根垂直軸上,人們以手轉動此軸即可使竹蜻蜓升空飛行,這可能是人類最早的概念直升機。
但是此一概念並沒有繼續的發展,一直到十五世紀,達芬奇(Leonardo de Vinci)繪出他所認為飛行的機器,在圖中他建議以旋轉一繞垂直軸的螺旋面(雙旋翼直升機概念鼻祖)來達到垂直的飛行。
在十八世紀末期,Launoy 和 Bienvenue 製造了一架可自行起飛的旋轉翼玩具。在 1796年英格蘭的George Cayley 公爵製造了一些成功的直升機模型(右圖),其中一架飛到27米高。在 1842年英格蘭的 W. H. Phillips 製造一以蒸氣推動的模型直升機重 10千克。1877年義大利的 Enrico Forlanini 教授以一個四分之一馬力的蒸汽引擎成功地使一重八千克的模型飛行二十秒,最高達到十二米。十年以後於 1887年,法國的 Gustave Trouve 成功地以電動引擎來推動他的模型。 1880年美國的愛迪生先生製造一螺旋槳的測試台並以馬達來轉動螺旋槳。由此認識到直升機所需要的是一很輕的引擎且能提供大量的功率-即重量對功率的比為 1 to2 kg/hp,而當時的蒸汽引擎並不適合直升機的飛行,所以他開始從事引擎的開發。於實驗室里,他利用棉火葯作為引擎的燃料,但經過一次嚴重的爆炸而放棄。其後經過很多年的模型嘗試,一直到了二十世紀初期,才有人開始嘗試一些較大且可攜帶飛行員的直升機。而飛機開發的成功,對直升機的先驅們造成很大的沖擊,他們不止努力地急起直追,一些飛機上使用的零件及概念亦被引用到直升機上,如螺旋槳、引擎及垂直尾舵等。
大約在1900年,以汽油為燃料的往復式內燃機開始問世,使得飛機的飛行成真,同時人們亦開始利用在直升機的發展上。於1904年法國 Renard 製造一架橫向雙主螺旋槳直升機以一雙缸引擎推動(下圖),同時他利用翼片撲動插梢(flap hinge)來解決因翼片升力所造成螺旋槳軸轂的力矩問題。1909年美國 Emile 和Henry Berliner 父子建造了一架同軸雙螺旋槳以兩個引擎帶動的直升機,沒有以纜線綁住的情況下成功地試飛。
其後在1922年他們建造了一架橫向雙螺旋槳的飛行機器,在此不用直升機這個名辭,因為此機並無空中停留的能力,他們將螺旋槳相對於機身往前傾斜,利用螺旋槳產生的升力在水平方向的分量來前進飛行。
有個網站,裡面很多,我經常去裡面看的,機的發展史啊太長了,不回了,自己去慢慢看,很有幫助
http://www.zgjunshi.com/bbs/printpage.asp?BoardID=3&ID=18532
⑼ 直升機是怎麼發明的
直升機常常被小孩子們叫作蜻蜓飛機,在他們眼裡直升機是靈巧可愛的。
在夏季大雨來臨前,蜻蜓就會成群結對在空中穿梭飛舞著。它們好像一架架直升機忽上忽下、忽快忽慢地飛行,它們時而抖動翅膀來一個一百八十度的急轉彎,時而在空中懸停,時而降落在尖尖的枝梢和花叢中,時而又飛得無影無蹤。
20世紀90年代,人們又研製出了目視、聲學、紅外及雷達綜合隱身設計的武裝偵察直升機。
如今,世界直升飛機事業發展迅速,機型種類眾多,這些直升機幾乎運行在軍事戰爭、空中指揮、緊急救援、快速搜捕、維護社會治安秩序、反恐反暴、處置突發事件及農業、地質、海洋、林業、防火等各個領域,為人類的經濟發展提供著便利、快捷的無可比擬的服務。
(作者:宋月航)
⑽ 直升機的發展歷程是什麼
中國的竹蜻蜓和義大利人達?芬奇的直升機草圖,為現代直升機的發明提供了啟示,指出了正確的思維方向,它們被公認是直升機發展史的起點。
竹蜻蜓又叫飛螺旋和「中國陀螺」,這是我們祖先的奇特發明。有人認為,中國在公元前400年就有了竹蜻蜓,另一種比較保守的估計是在明代(公元1400年左右)。這種叫竹蜻蜓的民間玩具,一直流傳到現在。
現代直升機盡管比竹蜻蜓復雜千萬倍,但其飛行原理卻與竹蜻蜓有相似之處。現代直升機的旋翼就好像竹蜻蜓的葉片,旋翼軸就像竹蜻蜓的那根細竹棍兒,帶動旋翼的發動機就好像我們用力搓竹棍兒的雙手。
竹蜻蜓的葉片前面圓鈍,後面尖銳,上表面比較圓拱,下表面比較平直。當氣流經過圓拱的上表面時,其流速快而壓力小;當氣流經過平直的下表面時,其流速慢而壓力大。於是上下表面之間形成了一個壓力差,便產生了向上的升力。當升力大於它本身的重量時,竹蜻蜓就會騰空而起。直升機旋翼產生升力的道理與竹蜻蜓是相同的。
《大英網路全書》記載道:這種稱為「中國陀螺」的「直升機玩具」在15世紀中葉,也就是在達芬奇繪制帶螺絲旋翼的直升機設計圖之前,就已經傳入了歐洲。
《簡明不列顛網路全書》第9卷寫道:「直升機是人類最早的飛行設想之一,多年來人們一直相信最早提出這一想法的是達?芬奇,但現在都知道,中國人比中世紀的歐洲人更早做出了直升機玩具。」
義大利達芬奇的畫
義大利人達芬奇在1483年提出了直升機的設想並繪制了草圖。
19世紀末,在義大利的米蘭圖書館發現了達芬奇在1475年畫的一張關於直升機的想像圖。這是一個用上漿亞麻布製成的巨大螺旋體,看上去好像一個巨大的螺絲釘。
它以彈簧為動力旋轉,當達到一定轉速時,就會把機體帶到空中。駕駛員站在底盤上,拉動鋼絲繩,以改變飛行方向。西方人都說,這是最早的直升機設計藍圖。早期的直升機
在20世紀40年代至50年代中期是實用型直升機發展的第一階段,這一時期的典型機種有:美國的S-51、S-55/H-19、貝爾47;蘇聯的米-4、卡-18;英國的布里斯托爾-171;捷克的HC-2等。這一時期的直升機可稱為第一代直升機。
貝爾47是美國貝爾直升機公司研製的單發輕型直升機,研製工作開始於1941年,試驗機貝爾30於1943年開始飛行,1945年改名為貝爾47,1946年3月8日獲得美國民用航空署(CAA)的適航證,這是世界上第一架取得適航證的民用直升機。
該機是單旋翼帶尾槳式布局、兩葉槳葉的蹺蹺板式旋翼。旋翼下面有穩定桿,與槳葉呈直角。普通的自動傾斜器可進行總距和周期變距操縱。尾梁後部有兩個槳葉的全金屬尾槳。
卡-18是蘇聯卡莫夫設計局設計的單發雙旋翼共軸式輕型多用途直升機,於1957年年中首次飛行,此後不久投入批生產。採用兩副旋轉方向相反的3槳葉共軸式旋翼,槳葉為木質結構。
裝一台275馬力的九缸星形活塞式發動機。機身為鋼管焊接結構,具有輕金屬蒙皮和硬殼式尾梁。座艙內可容納1名駕駛員和3名旅客。採用四輪式起落架,前起落架機輪可以自由轉向。
這個階段的直升機具有以下特點:動力源採用活塞式發動機,這種發動機功率小,比功率低(約為1.3千瓦/千克),比容積低(約247.5千克/米3)。採用木質或鋼木混合結構的旋翼槳葉,壽命短,約為600飛行小時。
槳葉翼型為對稱翼型,槳尖為矩形,氣動效率低,旋翼升阻比為6.8左右,旋翼效率通常為0.6。機體結構採用全金屬構架式,空重與總重之比較大,約為0.65。
沒有必要的導航設備,只有功能單一的目視飛行儀表,通信設備為電子管設備。動力學性能不佳,最大飛行速度低(約為200千米/小時),振動水平在0.25g左右,雜訊水平約為110分貝,乘坐舒適性差。