直升機作為20世紀航空技術(shù)極具特色的創(chuàng)造之一,極大的拓展了飛行器的應用范圍。直升機是典型的軍民兩用產(chǎn)品,可以廣泛的應用在運輸、巡邏、旅游、救護等多個領(lǐng)域。
直升機的時速可達300km/h以上,俯沖極限速度近400km/h,實用升限可達6000米(世界紀錄為12450m),一般航程可達600~800km左右。攜帶機內(nèi)、外副油箱轉(zhuǎn)場航程可達2000km以上。根據(jù)不同的需要直升機有不同的起飛重量。當前世界上投入使用的重型直升機的是俄羅斯的米-26(起飛重量達56t,有效載荷20t)。當前實際應用的是機械驅(qū)動式的單旋翼直升機及雙旋翼直升機,其中又以單旋翼直升機數(shù)量多。
直升機的突出特點是可以做低空(離地面數(shù)米)、低速(從懸停開始)和機頭方向不變的機動飛行,特別是可在小面積場地垂直起降。由于這些特點使其具有廣闊的用途及發(fā)展前景。在軍用方面已廣泛應用于對地攻擊、機降登陸、武器運送、后勤支援、戰(zhàn)場救護、偵察巡邏、指揮控制、通信聯(lián)絡、反潛掃雷、電子對抗等。在民用方面應用于短途運輸、醫(yī)療救護、救災救生、緊急營救、吊裝設備、地質(zhì)勘探、護林滅火、空中攝影等。海上油井與基地間的人員及物資運輸是民用的一個重要方面。
缺點及改進
當前直升機相對固定翼飛機而言,振動和噪聲較高、維護檢修工作量較大、使用成本較高,速度較低,航程較短。直升機今后的發(fā)展方向就是在這些方面加以改進。
短距-垂直起降飛機的作戰(zhàn)目標可不是常規(guī)作戰(zhàn)飛機,其作戰(zhàn)目標是超低空制空權(quán)控制和打擊空中低速目標,負責隨伴我直升機群,主要遂行反直升機和反無人機作戰(zhàn),兼顧對地近距戰(zhàn)術(shù)支援的短距-垂直起降固定翼飛機尚無可替代。
雙旋翼直升機有兩種,一種是共軸雙旋翼,即兩個旋翼同一個軸心,如俄國生產(chǎn)的卡-27直升機等;另一種是分軸雙旋翼,即兩個旋翼分開比較遠,各有各自的軸,典型代表是美國的支奴干直升機。雙旋翼直升機還可以根據(jù)兩根旋翼軸的相對位置分為縱列雙旋翼直升機和橫列雙旋翼直升機以及橫列交叉雙旋翼直升機。
通過稱為“傾斜盤”的機構(gòu)可以改變直升機的旋翼的槳葉角,從而實現(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實現(xiàn)改變直升機的飛行姿態(tài),再以升力方向變化改變飛行方向。同時,直升機升空后發(fā)動機是保持在一個相對穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速下,控制直升機的上升和下降是通過調(diào)整旋翼的總距來得到不同的總升力的,因此直升機實現(xiàn)了垂直起飛及降落。
中國在抗戰(zhàn)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后方的昆明從事過直升機的研究,并有論文發(fā)表。更令人震驚的是,幾乎于美國的R-4同時,中國開始設計制造直升機。1944年,中國飛機制造業(yè)的先驅(qū)朱家仁先生設計了中國架直升機。1945年秋,“蜂鳥式甲型單座直升機”研制成功,一架居然有共軸雙旋翼直升機誕生了!這是中國自己研制的架直升機,朱家仁也被稱為“中國的直升機之父”。1948年7月“蜂鳥”乙型直升機研制成功,這架直升機發(fā)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,飛行速度每小時136千米,航程219千米。采用封閉式坐艙,甚至超過了國際上同類直升機。但由于內(nèi)戰(zhàn),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(yè)的先驅(qū)朱家仁,他畢業(yè)麻省理工學院航空工程系,回國后一直致力于中國航空事業(yè)。朱家仁是一位精干的實業(yè)家,一生埋頭工作,不圖名利,一生都獻給了中國的航空事業(yè),即使退休之后仍然進行研究設計。他先后研制有 “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(qū)者由于內(nèi)戰(zhàn)去了臺灣,始終未能再回到自己的故土和奮斗過的那片土地,后在美國逝世,長眠于異國。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(yè)留給中國的一筆財富。