直升機(jī)是飛機(jī)的一種，其最大特點(diǎn)是以一個或多個大型水平旋轉(zhuǎn)的旋翼提供向上升力。直升機(jī)可以垂直升降，也可以停留在半空不動（懸停），或向后飛行，這一突出特點(diǎn)使得直升機(jī)在很多場合大顯身手。直升機(jī)突出的反坦克能力更是是它成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭不可缺少的一環(huán)。直升機(jī)的缺點(diǎn)是旋翼阻力大，速度低，耗油量高，航程短，在戰(zhàn)爭中雷達(dá)反射面積大，易遭受地面單兵作戰(zhàn)武器的襲擊。

    飛行原理

    普通固定翼飛機(jī)飛行浮力源自固定在機(jī)身上的機(jī)翼。當(dāng)定翼飛機(jī)向前飛，機(jī)翼與空氣的相對運(yùn)動產(chǎn)生向上升的浮力。直升機(jī)的浮力也來自相同的原理；但是直升機(jī)上的機(jī)翼并不是固定在飛機(jī)上，隨著飛機(jī)向前運(yùn)動；而是在機(jī)頂上旋轉(zhuǎn)。所以直升機(jī)上的“螺旋槳”其實(shí)是旋轉(zhuǎn)中的機(jī)翼，正確名稱為“旋翼”。當(dāng)旋翼提供浮力的同時，也會令飛機(jī)與旋翼作相反方向旋轉(zhuǎn)，必須以相反的力平衡。多數(shù)做法是以小型的螺旋槳或風(fēng)扇在機(jī)尾作相反方向的推動，也有新型直升機(jī)是靠在尾部吹出空氣，用附壁效應(yīng)產(chǎn)生的推力平衡，好處是大幅減少噪音，而且也可以避免尾部螺旋槳碰損的可能性，提高飛機(jī)安全性。部分大型直升機(jī)則使用向不同方向旋轉(zhuǎn)的旋翼，互相抵消對機(jī)體產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力。

    歷史

    人類有史以來就向往著能夠自由飛行。古老的神話故事訴說著人類早年的飛行夢，而夢想的飛行方式都是原地騰空而起，像現(xiàn)代直升機(jī)那樣既能自由飛翔又，能懸停于空中，并且隨意實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)著陸。例如哪阿拉伯人的飛毯，希臘神的戰(zhàn)車，都是垂直起落飛行器。然而它們畢競只存在于神話故事中，那個時代的科學(xué)技術(shù)水平太低，不可能創(chuàng)造出載人的飛行器，可以說，那是人類飛行的幻想時期。即使在幻想時期，仍然產(chǎn)生了直升機(jī)的基本思想，昭示了現(xiàn)代直升機(jī)的原理。最有價值、最具代表性的是中國古代的玩具“竹蜻蜒”和意大利人達(dá)?芬奇的畫。

    竹蜻蜒有據(jù)可查的歷史記載于晉朝(公元265—420‘年)．葛洪所著的《抱樸子》一書中。它利用螺旋槳的空氣動力實(shí)現(xiàn)垂直升空，演示了現(xiàn)代直升機(jī)旋翼的基本工作原理?！逗喢鞑涣蓄嵃倏迫珪返?卷寫道：“直升機(jī)是人類最早的飛行設(shè)想之一，多年來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，中國人比中世紀(jì)的歐洲人更早做出了直升機(jī)玩具?！边@種玩具于14世紀(jì)傳到歐洲，帶去了中國人的創(chuàng)造。歐洲人將它作為航空器來研究和發(fā)展?！?br/>
    英國航空之父”喬治?凱利(1773一1857年)曾制造過幾個竹蜻蜓，用鐘表發(fā)條作為動力來驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，飛行高度曾達(dá)27m。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和人類文明的進(jìn)步，直升機(jī)的發(fā)展史由幻想時期進(jìn)入了探索時期。歐洲產(chǎn)業(yè)革命之后，機(jī)械工業(yè)迅速倔起，尤其是本世紀(jì)初汽車和輪船的發(fā)展，為飛行器準(zhǔn)備了發(fā)動機(jī)和可供借鑒的螺旋槳。經(jīng)過航空先驅(qū)者們勇敢而艱苦的創(chuàng)造和試驗(yàn)，1903年萊特(wright)兄弟創(chuàng)造的固定翼飛機(jī)滑跑起飛成功。在此期間，盡管在發(fā)展直升機(jī)方面他付出了很多的艱辛和努力，但由于直升機(jī)技術(shù)的復(fù)雜性和發(fā)動機(jī)性能不佳，它的成功飛行比飛機(jī)遲了30多年。

    20世紀(jì)初為直升機(jī)發(fā)展的探索期，多種試驗(yàn)性機(jī)型相繼問世。試驗(yàn)機(jī)方案的多樣性表明了探索階段的技術(shù)不成熟性。經(jīng)過多年實(shí)踐，這些方案中只有縱列式和共軸雙旋翼式保留了下來，至今仍在應(yīng)用。雙槳橫列式方案未在直升機(jī)家族中延續(xù)，但在傾轉(zhuǎn)旋翼／機(jī)翼式垂直起落飛行器中得到了繼承和發(fā)展。

    俄國人尤利耶夫另辟捷徑，提出了利用尾槳來配平旋翼反扭矩的設(shè)計方案并于1912年制造出了試驗(yàn)機(jī)。這種單旋翼帶尾槳式直升機(jī)成為至今最流行的形式，占到世界直升機(jī)總數(shù)的95％以上。

    經(jīng)過20世紀(jì)初的努力探索，為直升機(jī)發(fā)展積累了可貴的經(jīng)驗(yàn)并取得顯著進(jìn)展，有多架試驗(yàn)機(jī)實(shí)現(xiàn)了短暫的垂直升空和短距飛行，但離實(shí)用還有很大距離。

    飛機(jī)工業(yè)的發(fā)展，使航空發(fā)動機(jī)的性能迅速提高，為直升機(jī)的成功提供了重要條件。旋翼技術(shù)的第一次突破，歸功于西班牙人ciervao他為了創(chuàng)造“不失速”的飛機(jī)以解決固定翼飛機(jī)的安全問題，采用自轉(zhuǎn)旋翼代替機(jī)翼，發(fā)明了旋翼機(jī)。旋翼技術(shù)在旋翼機(jī)上的成功應(yīng)用和發(fā)展，為直升機(jī)的誕生提供了另一個重要條件。

    1907年8月，法國人保羅?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)”。1938年，年輕的德國人漢納賴奇駕駛一架雙旋翼直升機(jī)在柏林體育場進(jìn)行了一次完美的飛行表演。這架直升機(jī)被直升機(jī)界認(rèn)為是世界上第一種試飛成功的直升機(jī)。1936年，德國?？斯驹趯υ缙谥鄙龣C(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)，1年后該機(jī)創(chuàng)造了多項(xiàng)世界紀(jì)錄。

    1939年春，美國的伊戈爾?西科斯基完成了vs-300直升機(jī)的全部設(shè)計工作，同年夏天制造出一架原型機(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。

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

    到30年代末期，在法國、德國、美國和蘇聯(lián)都有直升機(jī)試飛成功，并迅速改進(jìn)達(dá)到了能夠?qū)嵱玫某潭?。第二次世界大?zhàn)的軍事需要，加速了這一進(jìn)程，促使直升機(jī)發(fā)展由探索期進(jìn)入實(shí)用期，直升機(jī)開始投入生產(chǎn)線生產(chǎn)。到二戰(zhàn)結(jié)束時，德國工廠已生產(chǎn)了30多架直升機(jī)，美國交付的r5、r6直升機(jī)已達(dá)400多架。

    20世紀(jì)的后半期直升機(jī)進(jìn)入航空實(shí)用期，直升機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，數(shù)量迅速增加。至今已有幾萬架直升十機(jī)服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)的各個部門和軍事領(lǐng)域。直到今天，經(jīng)過人類100多年的不懈努力，直升機(jī)技術(shù)技術(shù)不斷突破，使其應(yīng)用效能和飛行性能不斷改善，從而更適合于使用的拓展，技術(shù)上也逐步趨于成熟。

    20世紀(jì)90年代，直升機(jī)發(fā)展進(jìn)入全新的階段，出現(xiàn)了目視、聲學(xué)、紅外及雷達(dá)綜合隱身設(shè)計的武裝偵察直升機(jī)。典型機(jī)種有：美國的rah-66和s-92，國際合作的“虎”、nh90和eh101等，這些新型的直升機(jī)又被人們稱為第四代直升機(jī)。這一時期的直升機(jī)，采用了先進(jìn)的發(fā)動機(jī)全權(quán)數(shù)字控制系統(tǒng)及自動監(jiān)控系統(tǒng)，并與機(jī)載計算機(jī)管理系統(tǒng)集成在一起。其重要特性是采用了先進(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)，采用高度集成化的電子設(shè)備。計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)及智能技術(shù)。同時，直升機(jī)電子設(shè)備朝著高度集成化方向發(fā)展。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、識別及信息傳輸設(shè)備，先進(jìn)的目標(biāo)識別、瞄準(zhǔn)、武器發(fā)射等火控設(shè)備及先進(jìn)的電子對抗設(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儀表，通過鍵盤控制顯示直升機(jī)的飛行信息，利用中央計算機(jī)對通訊、導(dǎo)航、飛行控制、敵我識別、電子對抗、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，大大簡化了直升機(jī)座艙布局和儀表板布置，系統(tǒng)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(fù)擔(dān)，改善了直升機(jī)的飛機(jī)品質(zhì)和使用性能。

    分類

    單旋翼尾槳直升機(jī)

    最常見的直升機(jī)類型，一個水平旋翼負(fù)責(zé)提供飛機(jī)升力，尾部一個小型垂直螺旋槳負(fù)責(zé)抵消旋翼的反作用力。代表型號：蘇聯(lián)米里設(shè)計局研制的米-26運(yùn)輸直升機(jī)以及美國麥道公司研制的ah-64武裝直升機(jī)。

    單旋翼無尾槳直升機(jī)

    一個水平旋翼負(fù)責(zé)提供飛機(jī)升力，并從尾部吹出空氣，用附壁效應(yīng)產(chǎn)生的推力抵消旋翼的反作用力。代表型號：美國麥道公司生產(chǎn)的mh-6直升機(jī)。

    雙旋翼直升機(jī)

    縱列式

    兩個旋翼前后縱向排列，旋轉(zhuǎn)方向相反，多見于大型運(yùn)輸直升機(jī)。代表型號：美國波音公司制造的ch-47“支努干”運(yùn)輸直升機(jī)。

    共軸式

    兩個旋翼上下排列在同一個軸上，并且沒有尾槳，優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性好，但技術(shù)復(fù)雜，因而較為少見。代表型號：蘇聯(lián)卡莫夫設(shè)計局研制的卡-50武裝直升機(jī)。

    側(cè)旋翼直升機(jī)

    又稱為傾斜旋翼直升機(jī)，結(jié)合了固定翼飛機(jī)和直升機(jī)兩者特點(diǎn)的混合技術(shù)直升機(jī)。起飛時采用水平并置的雙旋翼，飛行中將旋翼向前旋轉(zhuǎn)90度變成兩個真正的螺旋槳，按照普通固定翼飛機(jī)的模式飛行。這樣做的好處是可以減小飛行阻力，提高飛行速度，最高可以超過600公里/小時，同時省油，提高航程，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率高，因而極為少見。代表型號：美國貝爾公司和波音公司聯(lián)合制造的v-22運(yùn)輸直升機(jī)。

    ●系出名門設(shè)計脫俗

    提起西科斯基公司，你可能不熟悉。可提起它制造的“黑鷹”、科曼奇等直升機(jī)，你肯定如雷貫耳。作為美國著名的直升機(jī)制造廠家，西科斯基公司再次重拳出擊，推出新一代高速攻擊直升機(jī)x2。該公司之所以將這款直升機(jī)定名為x2，主要是通過采用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)，將主旋翼、推進(jìn)尾槳和發(fā)動機(jī)進(jìn)行綜合一體化設(shè)計，使這種新型共軸雙旋翼直升機(jī)的性能水平達(dá)到傳統(tǒng)設(shè)計的“雙倍”（2x）。x2型螺旋槳推進(jìn)技術(shù)，是在直升機(jī)機(jī)身的水平中心軸上分別安裝一個縱向和橫向的螺旋槳旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，當(dāng)兩個螺旋槳旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)同時工作后，就會大大提高直升機(jī)的水平飛行速度。目前，世界各國所使用的巡航速度最快的直升機(jī)，最高時速一般在250公里/小時至350公里/小時的范圍內(nèi)；而此次x2直升機(jī)最高時速將達(dá)到了463公里/小時，是美國現(xiàn)役“黑鷹”直升機(jī)速度的2倍，“阿帕奇”直升機(jī)速度的1.5倍。

    ●智能隱身光電一體

    x2直升機(jī)運(yùn)用了大量先進(jìn)技術(shù)，不僅大大提高直升機(jī)零部件的使用壽命，降低結(jié)構(gòu)重量，減少維修工作量和使用成本，而且可以提高x2的機(jī)動和攻擊能力。

    智能旋翼。x2直升機(jī)的雙重復(fù)合旋翼設(shè)計吸取了當(dāng)今最先進(jìn)的直升機(jī)旋翼工藝，是一種智能旋翼，即可在任意方向上隨飛行狀態(tài)變化而變化。這種智能變形旋翼使直升機(jī)能隨時保持最佳的氣動外形，對改善直升機(jī)的性能具有不可估量的價值。

    智能化駕駛艙。x2直升機(jī)在進(jìn)行偵察時，駕駛員一旦把開關(guān)置“自動偵察”位置，智能化的作戰(zhàn)系統(tǒng)就能自動地進(jìn)行全方位搜索和探測并自動顯示、記錄、報告目標(biāo)位置。當(dāng)有導(dǎo)彈來襲時，安全系統(tǒng)就會立即報警，同時顯示威脅的性質(zhì)、方位、距離和所采取的對抗方式；故障顯示系統(tǒng)則可自動診斷電子系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)的故障，甚至能預(yù)報即將發(fā)生的故障，并顯示出應(yīng)采取的防范措施。

    隱身設(shè)計。x2直升機(jī)無論是外形還是武器外掛點(diǎn)的設(shè)計，都將隱身性作為其設(shè)計的重中之重。從第四代戰(zhàn)斗機(jī)開始，隱身設(shè)計已經(jīng)是美軍武器設(shè)計中必不可少的一環(huán)。

    光傳操縱。x2直升機(jī)將采用新一代綜合化、數(shù)字化航空電子系統(tǒng)，使其飛行控制、通信導(dǎo)航、火力控制、電子對抗等方面的性能得以提高，從而使直升機(jī)的信息戰(zhàn)能力成倍提高。

    ●攻防兼?zhèn)浠鹆?qiáng)大

    x2直升機(jī)在武器配置方面可謂火力強(qiáng)大。首先，x2在機(jī)頭下方加掛了一門新型機(jī)炮，與“阿帕奇”直升機(jī)的單管機(jī)炮不同，新型機(jī)炮采用了隱身設(shè)計，炮身被包在一個圓筒里，共有6個炮管，炮彈的射速可達(dá)到每分鐘6000發(fā)左右。其次，在x2機(jī)身兩側(cè)，各有一個武器掛架，可掛載“海爾法”反坦克導(dǎo)彈和新型火箭裝置。據(jù)介紹，x2在繼承“長弓阿帕奇”的火力優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，還進(jìn)一步加強(qiáng)了精確打擊能力。

    該機(jī)除了在速度和隱身上比阿帕奇有明顯優(yōu)勢外，另一個優(yōu)勢就是其尾翼的設(shè)計。阿帕奇的尾翼螺旋槳在機(jī)尾的左側(cè)，這就產(chǎn)生了一個弊端，在使用機(jī)身左側(cè)武器掛架發(fā)射“海爾法”反坦克導(dǎo)彈或火箭彈時，其導(dǎo)彈射后產(chǎn)生的火焰和碎片很容易對尾翼造成傷害。新型x2采用的是居中的設(shè)計布局，并在尾部推進(jìn)器兩旁增加平衡翼，這個設(shè)計可有效地避免導(dǎo)彈發(fā)射后的碎片和火焰直接接觸到尾部螺旋槳，使得直升機(jī)在使用任何一側(cè)機(jī)載武器時都能自如地控制飛行姿態(tài)。（張德和馬達(dá)作者單位：總參陸航研究所）