【簡介：】中國的竹蜻蜓
中國的竹蜻蜓和意大利人達(dá)芬奇的直升機(jī)草圖，為現(xiàn)代直升機(jī)的發(fā)明提供了啟示，指出了正確的思維方向，它們被公認(rèn)是直升機(jī)發(fā)展史的起點。
竹蜻蜓又叫飛螺旋和“中國
中國的竹蜻蜓
中國的竹蜻蜓和意大利人達(dá)芬奇的直升機(jī)草圖，為現(xiàn)代直升機(jī)的發(fā)明提供了啟示，指出了正確的思維方向，它們被公認(rèn)是直升機(jī)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(rèn)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(jī)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。現(xiàn)代直升機(jī)的旋翼就好像竹蜻蜓的葉片，旋翼軸就像竹蜻蜓的那根細(xì)竹棍兒，帶動旋翼的發(fā)動機(jī)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(dāng)氣流經(jīng)過圓拱的上表面時，其流速快而壓力小；當(dāng)氣流經(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(dāng)升力大于它本身的重量時，竹蜻蜓就會騰空而起。直升機(jī)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(jī)玩具”在15世紀(jì)中葉，也就是在達(dá)芬奇繪制帶螺絲旋翼的直升機(jī)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(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?！?
意大利達(dá)芬奇的畫
意大利人達(dá)芬奇在1483年提出了直升機(jī)的設(shè)想并繪制了草圖。
19世紀(jì)末，在意大利的米蘭圖書館發(fā)現(xiàn)了達(dá)芬奇在1475年畫的一張關(guān)于直升機(jī)的想象圖。這是一個用上漿亞麻布制成的巨大螺旋體，看上去好像一個巨大的螺絲釘。它以彈簧為動力旋轉(zhuǎn)，當(dāng)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時，就會把機(jī)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(jī)設(shè)計藍(lán)圖。
人類第一架直升機(jī)
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)”。這架名為“飛行自行車”的直升機(jī)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(jī)帶兩副旋翼，主結(jié)構(gòu)為一根V形鋼管，機(jī)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(jī)和操作員座椅。機(jī)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(jī)
1938年，年輕的德國姑娘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)造了多項世界紀(jì)錄。這是一架機(jī)身類似固定翼飛機(jī)，但沒有固定機(jī)翼的大型雙旋翼橫列式直升機(jī)，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(jìn)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(jī)動飛行。該機(jī)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(jī)。這是世界上第一架具有正常操縱性的直升機(jī)。該機(jī)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(jī)
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)。這是一架單旋翼帶尾槳式直升機(jī)，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(jī)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(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。
自首次系留飛行以來，西科斯基不斷對VS-300進(jìn)行改進(jìn)，逐步加大發(fā)動機(jī)的功率。1940年5月13日，VS-300進(jìn)行了首次自由飛行，當(dāng)時安裝了90馬力的富蘭克林發(fā)動機(jī)。
世界上第一種投入批生產(chǎn)的直升機(jī)
R-4是美國沃特-西科斯基公司20世紀(jì)40年代研制的一種2座輕型直升機(jī),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)。
