【簡介:】本篇文章給大家談?wù)劇吨鄙龣C標準》對應(yīng)的知識點,希望對各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、直升飛機起飛需要具備什么條件?
2、官方回應(yīng)男子未申請航線開直升機,開直升機需要哪
本篇文章給大家談?wù)劇吨鄙龣C標準》對應(yīng)的知識點,希望對各位有所幫助。
本文目錄一覽:
- 1、直升飛機起飛需要具備什么條件?
- 2、官方回應(yīng)男子未申請航線開直升機,開直升機需要哪些條件?
- 3、民用直升機海上平臺運行規(guī)定
- 4、直升飛機 飛行 原理?
- 5、普通民用直升飛機的最大飛行高度是多少?
- 6、直升飛機的特點是什么有什么功能為什么
直升飛機起飛需要具備什么條件?
直升機起飛原理:
直升機發(fā)動機驅(qū)動旋翼提供升力,把直升機舉托在空中,主發(fā)動機同時也輸出動力至尾部的小螺旋槳,機載陀螺儀能偵測直升機回轉(zhuǎn)角度并反饋至小螺旋槳,通過調(diào)整小螺旋槳的螺距可以抵消大螺旋槳產(chǎn)生的不同轉(zhuǎn)速下的反作用力。
[
轉(zhuǎn)自鐵血社區(qū)
]
通過稱為“傾斜盤”的機構(gòu)可以調(diào)整直升飛機的旋翼的螺距,從而在旋轉(zhuǎn)面上可以產(chǎn)生不同象限上的升力差,以此升力差來實現(xiàn)改變直升飛機的飛行方向,同時,直升飛機升空后發(fā)動機是保持在一個相對穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速下,控制直升飛機的上升和下降是通過調(diào)整螺旋槳的總螺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。
螺距:指螺旋槳在自己本身根軸上的偏轉(zhuǎn)角度,轉(zhuǎn)速固定的情況下,通過調(diào)整螺距可以更有效的操縱螺旋槳的升力或推進力,甚至得到反推力或者反升力
官方回應(yīng)男子未申請航線開直升機,開直升機需要哪些條件?
這件事情是發(fā)生在安徽,網(wǎng)絡(luò)爆料,這名男子并沒有申請航線,就開直升機回家赴宴。并且這一名開飛機的人員說,如果不堵機的話,大概幾分鐘就可以回家吃飯了。他之所以選擇開飛機回家,主要是因為開車覺得挺麻煩的需要繞路,而且路程大概在20多公里,還要跨過一條河流。對于這名開飛機的人員,他不想跨過河流,想從天上飛也就幾公里。
但有人質(zhì)疑他開這個飛機不需要申請航線嗎,他的回復(fù)說:他的這個飛機是屬于超輕型的飛機,也就是低空飛行器,是不需要手續(xù)的,只要高度不超過100米就可以。但是后來五河縣的一個宣傳部則表示:飛行器飛行必須要進行相應(yīng)的報備,所以對于這位開飛機的張先生來說,他沒有申請航線就開始起飛,確實做得不妥。
言歸正傳,話說回來,開飛機需要哪一些條件。
第一,必須要取得相應(yīng)的證件,開汽車需要駕駛證,開飛機也需要飛行駕照。在我國私人飛機確實是合法的,但是必須要取得相應(yīng)的駕照,《通用航空飛行管治條例》當中明確規(guī)定私人飛機可以飛上天空,但是對于開飛機的這個人,必須要擁有私人飛機駕照。對于想要考取飛行駕照的,其實跟考取汽車駕照所要求的身體狀況差不多。對于身體健康狀況以及視力以及相應(yīng)的常識情況都有明確的要求。
第二,必須要求民航總局核發(fā)飛機適航許可證。如果沒有民航總局發(fā)布的這個許可證,那么是不允許開直升機進行飛行的,因為在我國《航空飛行管治條例》當中有明確的規(guī)定。如果沒有取得飛機適航許可證,那么很難了解到這臺飛機是否安全,是否存在安全隱患?是否會給人民的生命財產(chǎn)造成威脅。
第三,必須要向空管部門申請飛行計劃以及相應(yīng)的飛行空域,得到批準以后才可以起飛。對于這位開低空飛行器的張先生來說,他說不需要相關(guān)部門的批準,其實是一種錯誤的。因為根據(jù)我國《通用航空飛行管治條例》當中有明確規(guī)定,不管是私人飛機以及相應(yīng)的航空器上天必須要滿足三個條件,第一要有適航許可證,第二要取得飛行駕照,第三要得到空管部門的一個批準,才可以開直升機起飛的。
民用直升機海上平臺運行規(guī)定
第一章 總則第一條 為了規(guī)范民用直升機(以下簡稱直升機)在海上平臺的運行,確保飛行安全,依據(jù)《中華人民共和國民用航空法》和其它有關(guān)規(guī)定,參照國際民用航空公約和國際海事組織的有關(guān)附件要求,并結(jié)合我國民用航空直升機海上平臺飛行的實際,制定本規(guī)定。第二條 在中華人民共和國領(lǐng)海區(qū)域內(nèi)從事海上平臺飛行作業(yè)的直升機營運人和駕駛員,必須遵守本規(guī)定。
在內(nèi)陸水域從事水上平臺飛行作業(yè)的直升機營運人和駕駛員,參照本規(guī)定執(zhí)行。第三條 直升機海上平臺,是指海上漂浮或固定的建筑物上供直升機降落和起飛的場地,包括海上移動平臺、移動鉆井平臺、移動采油平臺、自升式采油平臺、柱穩(wěn)式平臺(即半潛式平臺和坐底式平臺)、水面式平臺(即船式平臺和駁式平臺)等,俗稱直升機甲板。第四條 直升機海上平臺的規(guī)格、設(shè)施、標準和運行條件,必須經(jīng)中國民用航空總局(以下簡稱民航總局)或其授權(quán)的機構(gòu)審查批準,未經(jīng)批準的直升機海上平臺不得投入使用。第二章 直升機海上平臺及障礙物限制第五條 供直升機海上平臺降落、起飛的直升機甲板及障礙物扇形區(qū)必須符合下列條件:
(一)直升機甲板只能設(shè)在210°抵/離扇區(qū)內(nèi)(見圖-1);
(二)直升機甲板210°扇區(qū)的180°范圍內(nèi),甲板邊緣至水面5∶1的斜坡以外,不允許有固定障礙物,如圖-2所示;
(三)單旋翼和橫列式雙旋翼直升機甲板不得小于所用直升機旋翼轉(zhuǎn)動時最大全長(D)為直徑的圓形區(qū)域;高于直升機甲板平面0.25m以上的設(shè)施,只能設(shè)在主起降方面一側(cè)以圖-3圓周A點為圓心的150°扇形區(qū)內(nèi),對其高度的限制如圖-3所示;
(四)縱列式雙旋翼直升機甲板不得小于所用直升機0.9D為直徑的圓形區(qū)域,150°扇形區(qū)障礙物限制如圖-4所示;
(五)縱列式雙旋翼直升機,可以在矩形直升機甲板上平行于長邊的方向進行雙向降落和起飛,但直升機甲板必須滿足下列條件:
1.長邊不小于0.9D;
2.短邊不小于0.75D;
3.150°扇形區(qū)在矩形直升機甲板長邊的一側(cè)。
直升機甲板及150°扇形區(qū)障礙物限制如圖-5所示。
(六)如果直升機甲板嚴格限制在晝間使用,并在風(fēng)速不大于所用直升機“飛行手冊”規(guī)定最大風(fēng)速的0.5倍、氣流平穩(wěn)、云高300m以上、能見度大于5Km,則:
1.單旋翼直升機可在以所用直升機旋翼直徑(RD)為直徑的直升機甲板上降落和起飛,對其180°區(qū)域障礙物限制如圖-6所示;
2.縱列式雙旋翼直升機可在不小于所用直升機0.75D為直徑的直升機甲板上降落和起飛,對其180°區(qū)域障礙物限制如圖-6所示。第六條 海上船舶直升機甲板的規(guī)格及障礙物限制,必須符合圖-7或圖-8的所示條件,方可用于直升機的降落和起飛。第三章 燈光及助航設(shè)備第七條 直升機海上平臺在夜間使用時,降落區(qū)應(yīng)當設(shè)有供直升機夜間降落和起飛的探照燈,其安裝位置及角度應(yīng)當能保證燈光光束照射在降落環(huán)中心,并不得妨礙駕駛員的視線和操作。第八條 直升機甲板周邊應(yīng)當裝設(shè)波長為570~590納米的黃色或黃、藍交替的邊界燈,燈的間隔不大于3m。在燈上裝有必要的濾光器或燈罩時,發(fā)光強度不應(yīng)少于15.29坎德拉(cd)。燈的安裝高度不得低于甲板平面,且不高于甲板平面0.25m。第九條 在150°扇形區(qū)內(nèi),從A點到以降落環(huán)中心為圓心的0.83D范圍內(nèi)(見圖-3),如有高于甲板平面3m~15m高度的障礙物,應(yīng)當在其適當位置裝設(shè)發(fā)光強度不少于10.2坎德拉(cd)的全方向紅燈,或用泛光燈照射;在150°扇形區(qū)內(nèi),從降落環(huán)中心0.83D范圍以外(見圖-3),如障礙物或障礙物群高出甲板平面15m以上,應(yīng)當在其障礙物或障礙物群的最高點安裝發(fā)光強度為25.48~203.8坎德拉(cd)的全方向紅燈;如障礙物高出甲板平面45m以上時,必須在其中間層加設(shè)障礙物燈,這些加設(shè)的中間層障礙物燈必須在頂部燈與平臺之間,以相等的間距設(shè)置,并且燈間距不得超過45m。第十條 在150°扇形區(qū)內(nèi),從降落環(huán)中心到1.5倍所用直升機最大全長的范圍內(nèi)(見圖-3),如有高于3m以上的障礙物,應(yīng)當用寬度為0.5m~6m桔紅、白色交替或紅、白交替或黑、白交替的條紋箍表示。
直升飛機 飛行 原理?
直升機原理:
1、直升機維持飛行的動力,來自于其不斷旋轉(zhuǎn)的旋翼。主旋翼槳葉轉(zhuǎn)動時會產(chǎn)生與空氣相對的上升氣流,自然形成上升力。再利用旋翼的旋轉(zhuǎn)速度與各槳葉的角度變換,致使飛機完成起飛、升高、降落等多種不同的飛行動作。
2、直升機向前飛行,是操縱遙控桿使各槳葉的角度在不同位置時按一定規(guī)率化,旋翼產(chǎn)生的拉力相對于旋轉(zhuǎn)軸向前傾,拉動直升機前進。使直升機向左或向右飛行也是同樣的道理。
3、直升機飛行方向改變時,基本原理是利用尾旋翼的可變角度或產(chǎn)生的。因為主旋翼旋轉(zhuǎn)時機身會產(chǎn)生扭力作用,扭力作用使機身不停的轉(zhuǎn)圈,無法正常飛行。所以必須加設(shè)一個尾旋翼來抵消扭力,平衡機身不旋轉(zhuǎn),但單靠尾旋翼不能平衡,需要使用陀螺儀,根據(jù)機身的擺動多少,自動作出補償給服務(wù)器,去改變尾旋翼角度,平衡機身。
普通民用直升飛機的最大飛行高度是多少?
普通民用直升機一般是3000米左右,個別的能飛到5000米,據(jù)報道05年曾經(jīng)有人駕直升機飛上珠峰,這是目前能證實的直升機最高飛行高度記錄。其實看看新聞之類也能大概推斷出來的,我國不是一直說缺少適合青藏高原使用的直升機嗎?所以一般直升機飛行高度不會超過4000米
直升飛機的特點是什么有什么功能為什么
直升機是飛機的一種,其最大特點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,這一突出特點使得直升機在很多場合大顯身手。直升機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)。直升機的缺點是旋翼阻力大,速度低,耗油量高,航程短,在戰(zhàn)爭中雷達反射面積大,易遭受地面單兵作戰(zhàn)武器的襲擊。
飛行原理
普通固定翼飛機飛行浮力源自固定在機身上的機翼。當定翼飛機向前飛,機翼與空氣的相對運動產(chǎn)生向上升的浮力。直升機的浮力也來自相同的原理;但是直升機上的機翼并不是固定在飛機上,隨著飛機向前運動;而是在機頂上旋轉(zhuǎn)。所以直升機上的“螺旋槳”其實是旋轉(zhuǎn)中的機翼,正確名稱為“旋翼”。當旋翼提供浮力的同時,也會令飛機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)扇在機尾作相反方向的推動,也有新型直升機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,提高飛機安全性。部分大型直升機則使用向不同方向旋轉(zhuǎn)的旋翼,互相抵消對機體產(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)代直升機那樣既能自由飛翔又,能懸停于空中,并且隨意實現(xiàn)定點著陸。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)生了直升機的基本思想, 昭示了現(xiàn)代直升機的原理。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?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現(xiàn)垂直升空,演示了現(xiàn)代直升機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?芬奇,但現(xiàn)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?!?這種玩具于14世紀傳到歐洲,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?!?
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27m。 隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和人類文明的進步, 直升機的發(fā)展史由幻想時期進入了探索時期。歐洲產(chǎn)業(yè)革命之后,機械工業(yè)迅速倔起,尤其是本世紀初汽車和輪船的發(fā)展,為飛行器準備了發(fā)動機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,1903年萊特(Wright)兄弟創(chuàng)造的固定翼飛機滑跑起飛成功。在此期間,盡管在發(fā)展直升機方面他付出了很多的艱辛和努力,但由于直升機技術(shù)的復(fù)雜性和發(fā)動機性能不佳,它的成功飛行比飛機遲了30多年。
20世紀初為直升機發(fā)展的探索期,多種試驗性機型相繼問世。試驗機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家族中延續(xù),但在傾轉(zhuǎn)旋翼/機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年制造出了試驗機。這種單旋翼帶尾槳式直升機成為至今最流行的形式,占到世界直升機總數(shù)的95%以上。
經(jīng)過20世紀初的努力探索,為直升機發(fā)展積累了可貴的經(jīng)驗并取得顯著進展,有多架試驗機實現(xiàn)了短暫的垂直升空和短距飛行,但離實用還有很大距離。
飛機工業(yè)的發(fā)展,使航空發(fā)動機的性能迅速提高,為直升機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”的飛機以解決固定翼飛機的安全問題,采用自轉(zhuǎn)旋翼代替機翼,發(fā)明了旋翼機。旋翼技術(shù)在旋翼機上的成功應(yīng)用和發(fā)展,為直升機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,并在同年11月13日試飛成功。這架直升機被稱為“人類第一架直升機”。 1938年,年輕的德國人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后,公開展示了自己制造的FW-61直升機,1年后該機創(chuàng)造了多項世界紀錄。
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(shè)計工作,同年夏天制造出一架原型機。這種單旋翼帶尾槳直升機構(gòu)型成為現(xiàn)在最常見的直升機構(gòu)型。
20世紀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R-4,它是世界上第1種投入批量生產(chǎn)的直升機,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。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(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)都有直升機試飛成功,并迅速改進達到了能夠?qū)嵱玫某潭?。第二次世界大?zhàn)的軍事需要,加速了這一進程,促使直升機發(fā)展由探索期進入實用期,直升機開始投入生產(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,美國交付的 R5、 R6直升機已達400多架。
20世紀的后半期直升機進入航空實用期,直升機的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴展,數(shù)量迅速增加。至今已有幾萬架直升十機服務(wù)于國民經(jīng)濟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90年代,直升機發(fā)展進入全新的階段,出現(xiàn)了目視、聲學(xué)、紅外及雷達綜合隱身設(shè)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,這些新型的直升機又被人們稱為第四代直升機。這一時期的直升機,采用了先進的發(fā)動機全權(quán)數(shù)字控制系統(tǒng)及自動監(jiān)控系統(tǒng),并與機載計算機管理系統(tǒng)集成在一起。其重要特性是采用了先進的增穩(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。計算機技術(shù)、信息技術(shù)及智能技術(shù)。同時,直升機電子設(shè)備朝著高度集成化方向發(fā)展。先進的捷聯(lián)慣導(dǎo)、衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備及組合導(dǎo)航技術(shù),先進的通訊、識別及信息傳輸設(shè)備,先進的目標識別、瞄準、武器發(fā)射等火控設(shè)備及先進的電子對抗設(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。機上的電子、火控及飛行控制系統(tǒng)等通過多余度數(shù)字數(shù)據(jù)總線交連,實現(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的飛行信息,利用中央計算機對通訊、導(dǎo)航、飛行控制、敵我識別、電子對抗、系統(tǒng)監(jiān)視、武器火控的信息進行集成處理從而進行集成控制。采用這類先進的集成電子設(shè)備,大大簡化了直升機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擔,改善了直升機的飛機品質(zhì)和使用性能。
分類
單旋翼尾槳直升機
最常見的直升機類型,一個水平旋翼負責(zé)提供飛機升力,尾部一個小型垂直螺旋槳負責(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運輸直升機以及美國麥道公司研制的AH-64武裝直升機。
單旋翼無尾槳直升機
一個水平旋翼負責(zé)提供飛機升力,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。
雙旋翼直升機
縱列式
兩個旋翼前后縱向排列,旋轉(zhuǎn)方向相反,多見于大型運輸直升機。代表型號:美國波音公司制造的CH-47“支努干”運輸直升機。
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。
側(cè)旋翼直升機
又稱為傾斜旋翼直升機,結(jié)合了固定翼飛機和直升機兩者特點的混合技術(shù)直升機。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運輸直升機。
----------wmj007整理--------
(一)直升機的發(fā)展簡史
中國的竹蜻蜓
中國的竹蜻蜓和意大利人達?芬奇的直升機草圖,為現(xiàn)代直升機的發(fā)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(fā)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(fā)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(xiàn)在。
現(xiàn)代直升機盡管比竹蜻蜓復(fù)雜千萬倍,但其飛行原理卻與竹蜻蜓有相似之處?,F(xiàn)代直升機的旋翼就好象竹蜻蜓的葉片,旋翼軸就像竹蜻蜓的那根細竹棍兒,帶動旋翼的發(fā)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,后面尖銳,上表面比較圓拱,下表面比較平直。當氣流經(jīng)過圓拱的上表面時,其流速快而壓力?。划敋饬鹘?jīng)過平直的下表面時,其流速慢而壓力大。于是上下表面之間形成了一個壓力差,便產(chǎn)生了向上的升力。當升力大于它本身的重量時,竹蜻蜓就會騰空而起。直升機旋翼產(chǎn)生升力的道理與竹蜻蜓是相同的。
《大英百科全書》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(shè)計圖之前,就已經(jīng)傳入了歐洲。
《簡明不列顛百科全書》第9卷寫道:“直升機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?芬奇,但現(xiàn)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?!?
意大利達芬奇的畫
意大利人達芬奇在1483年提出了直升機的設(shè)想并繪制了草圖。
19世紀末,在意大利的米蘭圖書館發(fā)現(xiàn)了達芬奇在1475年畫的一張關(guān)于直升機的想象圖。這是一個用上漿亞麻布制成的巨大螺旋體,看上去好象一個巨大的螺絲釘。它以彈簧為動力旋轉(zhuǎn),當達到一定轉(zhuǎn)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(shè)計藍圖。
人類第一架直升機
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,并在同年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(xù)飛行了20秒鐘,實現(xiàn)了自由飛行。
保羅?科爾尼研制的直升機帶兩副旋翼,主結(jié)構(gòu)為一根V形鋼管,機身由V形鋼管和6個鋼管構(gòu)成的星形件組成,并采用鋼索加強,以增加框架結(jié)構(gòu)的剛度。V形框架中部安裝一臺24馬力的 Antainette 發(fā)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。
世界上第一種試飛成功的直升機
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后,公開展示了自己制造的FW-61直升機,1年后該機創(chuàng)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(zhuǎn)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(xiàn)偏航操縱。旋翼槳葉總距是固定不變的,通過改變旋翼轉(zhuǎn)速來改變旋翼拉力。利用方向舵和水平尾翼來增加穩(wěn)定性。FW61旋翼轂上裝有周期變距裝置,在旋翼旋轉(zhuǎn)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(xiàn)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。動力裝置是一臺功率140馬力的活塞發(fā)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。
第一架實用直升機
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(shè)計工作,同年夏天制造出一架原型機。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(jié)構(gòu),由V型皮帶和齒輪組成傳動裝置。起落架為后三點式,駕駛員座艙為全開放式。動力裝置是一臺四氣缸、75馬力的氣冷式發(fā)動機。這種單旋翼帶尾槳直升機構(gòu)型成為現(xiàn)在最常見的直升機構(gòu)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(fā)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(fā)動機。
世界上第一種投入批生產(chǎn)的直升機
R-4是美國沃特-西科斯基公司20世紀40年代研制的一種2座輕型直升機,是世界上第1種投入批量生產(chǎn)的直升機,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。
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(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)。
早期的活塞式發(fā)動機和木質(zhì)槳葉直升機
在20世紀40年代至50年代中期是實用型直升機發(fā)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(lián)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制的單發(fā)輕型直升機,研制工作開始于1941年,試驗機貝爾30于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(wěn)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。尾梁后部有兩個槳葉的全金屬尾槳。
卡-18是蘇聯(lián)卡莫夫設(shè)計局設(shè)計的單發(fā)雙旋翼共軸式輕型多用途直升機,于1957年年中首次飛行,此后不久投入批生產(chǎn)。采用兩副旋轉(zhuǎn)方向相反的3槳葉共軸式旋翼,槳葉為木質(zhì)結(jié)構(gòu)。裝1臺275馬力的九缸星形活塞式發(fā)動機。機身為鋼管焊接結(jié)構(gòu),具有輕金屬蒙皮和硬殼式尾梁。座艙內(nèi)可容納1名駕駛員和3名旅客。采用四輪式起落架,前起落架機輪可以自由轉(zhuǎn)向。
這個階段的直升機具有以下特點:動力源采用活塞式發(fā)動機,這種發(fā)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)。采用木質(zhì)或鋼木混合結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)采用全金屬構(gòu)架式,空重與總重之比較大,約為0.65。沒有必要的導(dǎo)航設(shè)備,只有功能單一的目視飛行儀表,通信設(shè)備為電子管設(shè)備。動力學(xué)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,噪聲水平約為110分貝,乘坐舒適性差。
渦軸發(fā)動機和金屬槳葉直升機
20世紀50年代中期至60年代末是實用型直升機發(fā)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(lián)的米-6、米-8、米-24,法國的SA321“超黃蜂”等。這個時期開始出現(xiàn)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:動力源開始采用第一代渦輪軸發(fā)動機。渦輪軸發(fā)動機產(chǎn)生的功率比活塞式發(fā)動機大得多,使直升機性能得到很大提高。第一代渦輪軸發(fā)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(zhì)和鋼木混合結(jié)構(gòu)發(fā)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,槳尖簡單尖削與后掠,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(jié)構(gòu)為全金屬薄壁結(jié)構(gòu),空重與總重之比降低到0.5附近。已采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。直升機座艙開始采用縱列式布置,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,噪聲水平為100分貝,乘坐舒適性有所改善。
第三代直升機
20世紀70年代至80年代是直升機發(fā)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(lián)的卡-50、米-28,法國的SA365“海豚”,意大利的A129“貓鼬”等。
在這一階段,出現(xiàn)了專門的民用直升機。為了深入研究直升機的氣動力學(xué)和其它問題,這時也設(shè)計制造了專用的直升機研究機(如S-72和貝爾533)。各國競相研制專用武裝直升機,促進了直升機技術(shù)的發(fā)展。
這個階段的直升機具有以下特點:渦輪軸發(fā)動機發(fā)展到第二代,改用了自由渦軸結(jié)構(gòu),因此具有較好的轉(zhuǎn)速控制特征,改善了起動性能,但加速性能沒有定軸結(jié)構(gòu)的好。發(fā)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(fā)動機耗油率為0.36千克/千瓦小時,與活塞式發(fā)動機差不多。旋翼槳葉采用復(fù)合材料,其壽命比金屬槳葉有大幅度提高,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制的翼型,即二維曲線變化翼型。槳尖呈拋物線后掠。槳轂廣泛使用彈性軸承,有的成無鉸式。尾槳已開始采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(jié)構(gòu)也采用復(fù)合材料制造,復(fù)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。對于軍用直升機,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準MIL-STD-1290,已成為軍用直升機的設(shè)計標準。為滿足這些標準,軍用直升機采用了乘員裝甲保護,專門設(shè)計了耐墜毀起落架、座椅和燃油系統(tǒng)。電子系統(tǒng)已發(fā)展到半集成型。直升機采用大規(guī)模集成電路通訊設(shè)備、集成的自主導(dǎo)航設(shè)備、集成儀表、電子式與機械式混合操縱機構(gòu)等。機上的電子設(shè)備之間靠一條雙向數(shù)字數(shù)據(jù)總線交連,通過這條總線可進行信息發(fā)射和接收。直升機采用混合布置的局部集成駕駛艙。第一代夜視系統(tǒng)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(shè)備使直升機通訊距離顯著增大,導(dǎo)航距離與精度明顯提高,儀表數(shù)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(xué)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,噪聲水平低于95分貝,最大飛行速度達到300千米/小時。
現(xiàn)代直升機
20世紀90年代是直升機發(fā)展的第四階段,出現(xiàn)了目視、聲學(xué)、紅外及雷達綜合隱身設(shè)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:采用第3代渦軸發(fā)動機,這種發(fā)動機雖然仍采用自由渦軸結(jié)構(gòu),但采用了先進的發(fā)動機全權(quán)數(shù)字控制系統(tǒng)及自動監(jiān)控系統(tǒng),并與機載計算機管理系統(tǒng)集成在一起,有了顯著的技術(shù)進步和綜合特性。第3代渦軸發(fā)動機的耗油率僅為0.28千克/千瓦小時,低于活塞式發(fā)動機的耗油率。其代表性的發(fā)動機有T800、RTM322和RTM390。槳葉采用碳纖維、凱芙拉等高級復(fù)合材料制成,槳葉壽命達到無限。新型槳尖形狀繁多,較突出的有拋物線后掠形和先前掠再后掠的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(yīng),改善槳葉的氣動載荷分布,降低旋翼的振動和噪聲,提高旋翼的氣動效率。球柔性和無軸承槳轂獲得了廣泛應(yīng)用,槳轂殼體及槳葉的連接件采用復(fù)合材料,使結(jié)構(gòu)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(yīng)用了無尾槳反扭矩系統(tǒng),其優(yōu)點是具有良好的操縱響應(yīng)特性、振動小、噪聲低,不需要尾傳動軸和尾減速,使零部件數(shù)量大大減小,因而提高了可維護性。復(fù)合材料在直升機上獲得了前所未有的廣泛應(yīng)用。直升機開始采用復(fù)合材料主結(jié)構(gòu),復(fù)合材料的應(yīng)用比例大幅度上升,通常占機體結(jié)構(gòu)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(shè)備。計算機技術(shù)、信息技術(shù)及智能技術(shù)在直升機上獲得應(yīng)用,直升機電子設(shè)備朝著高度集成化方向發(fā)展。這一時期的直升機,采用了先進的增穩(wěn)增控裝置,用電傳、光傳操縱取代了常規(guī)的操縱系統(tǒng),采用先進的捷聯(lián)慣導(dǎo)、衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備及組合導(dǎo)航技術(shù),先進的通訊、識別及信息傳輸設(shè)備,先進的目標識別、瞄準、武器發(fā)射等火控設(shè)備及先進的電子對抗設(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。機上的電子、火控及飛行控制系統(tǒng)等通過多余度數(shù)字數(shù)據(jù)總線交連,實現(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的飛行信息,利用中央計算機對通訊、導(dǎo)航、飛行控制、敵我識別、電子對抗、系統(tǒng)監(jiān)視、武器火控的信息進行集成處理從而進行集成控制。采用這類先進的集成電子設(shè)備,大大簡化了直升機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擔,改善了直升機的飛機品質(zhì)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,噪聲水平小于90分貝,最大速度可達到350千米/小時。
(二)
直升機的飛行原理
直升機的頭上有個大螺旋槳,尾部也有一個小螺旋槳,小螺旋槳為了抵消大螺旋槳產(chǎn)生的反作用力。直升機發(fā)動機驅(qū)動旋翼提供升力,把直升機舉托在空中,旋翼還能驅(qū)動直升機傾斜來改變方向。螺旋槳轉(zhuǎn)速影響直升機的升力,直升機因此實現(xiàn)了垂直起飛及降落。
直升機的發(fā)明
1939年,美國人西科爾斯發(fā)明了第一架直升機,機身外形和現(xiàn)在的沒多大區(qū)別,仍被設(shè)計者采用。
直升機的用途
直升機因為有許多其他飛行器難以辦到或不可能辦到的優(yōu)勢,受到廣泛應(yīng)用,直升機由于可以垂直起飛降落不用大面積機場主要用于觀光旅游、火災(zāi)救援、海上急救、緝私緝毒、消防、商務(wù)運輸、醫(yī)療救助、通信以及噴灑農(nóng)藥殺蟲劑消滅害蟲、探測資源,等國民經(jīng)濟的各個部門。世界直升機的隊伍逐漸壯大。
關(guān)于《直升機標準》的介紹到此就結(jié)束了。