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 天高任鸟飞:航空航天卷
1.3.4.1 通用直升机

通用直升机

通用直升机(以下简称直升机),是以航空发动机驱动旋翼旋转作为升力和推进力来源,能在大气中垂直起落及悬停,并能进行前飞、侧飞、后飞、定点回转等可控飞行的,重于空气的航空器。

直升机上部安装有一副(单旋翼式直升机)或几副(如双旋翼横向交叉式、双旋翼共轴式、双旋翼纵列式、双旋翼横列式直升机等)有数片桨叶的旋翼,旋转轴大体与机体竖轴一致。旋翼不仅提供升力,同时也是直升机的主要操纵面。通过操纵系统,改变旋翼拉力及俯仰、滚转力矩的大小和方向,从而实现直升机垂直、俯仰及滚转的操纵。直升机实现前飞、侧飞、后飞所需的前进力,一般由旋翼拉力相应倾斜所产生的水平分量来提供。直升机垂直飞行、起降和空中悬停,是通过改变旋翼拉力的大小来实现的。改变单旋翼直升机尾桨或尾部推力,或对多旋翼直升机进行差动操纵,可改变直升机航向。直升机可在空中无动力的情况下,利用旋翼自转下滑安全着陆。

直升机主要由机体和升力(包括旋翼和尾桨)、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。目前实际应用的大多是机械驱动式的单旋翼和双旋翼直升机,其中又以单旋翼直升机数量最多。1946年美国L·D·贝尔设计的贝尔-47直升机取得适航证,获得广泛的应用。

20世纪70年代,直升机的性能有了很大提高,最大平飞速度可达300千米/小时以上,俯冲极限速度近400千米/小时,实用升限可达6千米,一般航程可达600~800千米。携带副油箱转场航程可达2000千米以上。直升机有不同的起飞重量,当前世界上投入使用的重型直升机中最大的是俄罗斯的米-26,最大起飞重量56吨,有效载重20吨。

直升机的突出特点,是可以做低空、低速、悬停和机头方向不变的机动飞行,特别是可以在小面积场地垂直起降。由于这些特点,直升机具有广阔的用途和发展前景。目前直升机振动和噪声水平较高、使用成本较大、速度较低、航程较短,在今后直升机发展中需要改进。