人們靠什麼發明了飛機

1. 飛機是怎麼發明出來的

一、飛機發明者爭議：

飛機是人類在20世紀所取得的最重大的科學技術成就之一，有人將它與電視和電腦並列為20世紀對人類影響最大的三大發明。

關於世界上最早的飛機到底是由誰發明各國尚存在爭議，但較為普遍的觀點是由美國人萊特兄弟發明。

美國人認為飛機的發明者是美國人萊特兄弟（Wilbur Wright和Orville Wright），於1903年12月17日上午10點35分在美國試飛成功。

法國人認為世界最早的飛機是由法國人克雷芒·阿德爾（Clément Ader）發明，於1890年10月9日在法國試飛成功，部分人認為他發明了歷史上第一架飛機。

巴西人認為是巴西人阿爾貝托·桑托斯·杜蒙特（Alberto Santos-Dumont）發明了飛機，1906年10月12日桑托斯-杜蒙特的「14 bis」飛機成功地飛至60米高空是世界上第一次成功的動力飛行，之前的飛行並沒有達到真正意義上「飛」的標准。

據未經證實的報道，德國飛機製造業先驅古斯塔夫-韋斯科普夫於1901年成功試飛「禿鷲」飛行器，可以離開地面飛行2.5公里，古斯塔夫將比萊特兄弟研製飛機的時間早兩年。

二、飛機的誕生：

二十世紀最重大的發明之一，是飛機的誕生。人類自古以來就夢想著能像鳥一樣在太空中飛翔。而2000多年前中國人發明的風箏，雖然不能把人帶上天空，但它確實可以稱為飛機的鼻祖。

20世紀初在美國有一對兄弟他們在世界的飛機發展史上做出了重大的貢獻，就是萊特兄弟。在當時大多數人認為飛機依靠自身動力的飛行完全不可能，而萊特兄弟確不相信這種結論，從1900年至1902年他們兄弟進行1000多次滑翔試飛，終於在1903年製造出了第一架依靠自身動力進行載人飛行的飛機「飛行者」1號，並且獲得試飛成功。他們因此於1909年獲得美國國會榮譽獎。同年，他們創辦了「萊特飛機公司」。這是人類在飛機發展史上取得的巨大進步。

三、萊特兄弟與飛行者一號：

從1899年開始，萊特兄弟先後研製了三架滑翔機。頭兩架滑翔機滿意地解決了飛機的穩定和操縱問題。但由於完全使用了過去留下的機翼升力和阻力數據，因此這兩架滑翔機的飛行性能不高。於是他們決定自己進行實驗，以獲得盡可能准確的數據，用以指導飛機設計。這些實驗是利用自行車輪加裝實驗件旋轉進行的。爾後他們又自製了風洞進行精確實驗。1901年9月～1902年8月間，他們共進行了幾千次試驗，開展了大量有關機翼升力、阻力、翼型的試驗研究。

萊特兄弟認為，困擾航空先驅們的飛行難題有三點：機翼、發動機，以及如何控制飛機。而且如何解決控制飛機的問題尤為困難和重要。他們通過觀察，認為鳥類是通過改變翅膀後端羽毛角度來控制飛行方向變化的，但如何能達到上述效果兩兄弟卻全然不得要領。直至威爾伯在自行車店裡玩包裝紙盒時突發奇想的想出了「翹曲機翼」技術。

1904年1月～5月，萊特兄弟製造了新的飛機，性能有了很大提高。1905年又製造了「飛行者三號」。它在試驗中留空時間多次超過20分鍾，距離超過30千米。10月5日的試飛取得的最好成績是：飛行時間38分鍾飛行距離38.6千米。「飛行者三號」共飛行了50次，全面考察了飛機具有重復起降能力、傾斜飛行能力、轉彎和完全圓周飛行能力、8字飛行能力。能進行這些難度較大的機動飛行和有效操縱表明，這架飛機已具備實用性，因此被看作是第一架實用飛機。

四、影響：

自從飛機發明以後，飛機日益成為現代文明不可缺少的運載工具。它深刻的改變和影響著人們的生活。由於發明了飛機，人類環球旅行的時間大大縮短了。世界上第一次環球旅行是16世紀完成的。當時，葡萄牙人麥哲倫率領一支船隊從西班牙出發，足足用了3年時間，才穿越大西洋、太平洋，環繞地球一周，回到西班牙。

19世紀末，一個法國人乘火車環球旅行一周，也花費了43天的時間。飛機發明以後，人們在1949年又進行了一次環球旅行。一架B—50型轟炸機，經過4次漂亮的空中加油，僅僅用了94個小時，便繞地球一周，飛行37700公里。強中更有強中手。超音速飛機問世以後，人們飛得更高更快。1979年，英國人普斯貝特只用14個小時零6分鍾，就飛行36900公里，環繞地球一周。在不到一天的時間里，就可以飛到地球的各個角落，這對於生活在20世紀以前的人類來說，可以說得上是一個奇跡。

錯綜復雜的空中航線把世界各國連接起來，為人們提供了既方便又迅速的客運。早在本世紀20年代，航空運輸就開設了定期航班，運送旅客和郵件。如今，空中航線更是四通八達，人們隨時都會看見銀色的飛機，如同一隻大鳥，在蔚藍的天空中一掠而過。對於現代人來說，早晨還在北京，下午已毫無倦意地出現在千里之外的另一座城市，這已經是十分平常的事了。一隻只銀燕把不同地區的不同種族，不同膚色的人們緊密地聯系起來。通過不斷地交流，人們播種友誼，傳達信息，達到相互溝通，相互理解和相互促進，共同推進人類的文明。

飛機的發明也使航空運輸業得到了空前發展，許多為工業發展所需的種種原料擁有了新的來源和渠道，大大減輕了人們對當地自然資源的依賴程度。那些不宜長時間運輸的牲畜和難以長期保存的美味食品，也可以乘坐飛機而跨越五湖四海，給世界各地的人們共賞共享。當年連貴妃娘娘都不易品嘗的嶺南荔枝，如今也出現在尋常百姓的家中了。

在人類向地球深處進軍時，飛機也被廣泛應用於地質勘探。人們使用裝備了照相機或者一種稱為肖蘭系統的電子設備的飛機，可以迅速而准確地對廣大地區，包括險峻而難以到達的地方進行測繪。把空中拍攝的照片一張張拼接起來，就可以繪制極好的地形圖。這比古老的測繪方式要簡便易行得多。就連冰天雪地、人跡罕至，一度只是探險人員涉足的北極和南極，乘坐飛機也可以毫不困難地到達。

當然，飛機在現代戰爭中的作用更為驚人。不僅可以用於偵察、轟炸，而且在預警、反潛、掃雷等方面也極為出色。在20世紀90年代初爆發的海灣戰爭中，飛機的巨大威力有目共睹。當然，飛機在軍事上的應用給人類也帶來了慘重災難，對人類文明產生了毀滅性破壞。但是和平利用飛機，才是人類發明飛機的初衷。

2. 人類通過什麼原理發明了飛機

人類通過什麼原理發明了飛機
飛機運用的不僅是仿生學,而是由鳥類飛行研究中衍生出來的空氣動力學。 鳥用翅膀扇動產生渦流氣壓,氣壓向下是自身被抬起,氣壓向後下方,獲得向前的動力!

3. 人們根據蜻蜓發明了飛機

直升機的發明和蜻蜓有關

蜻蜓與飛機：在飛機高速飛行的時候，飛機的翅膀版都會發生「顫振」的現權象，也就是說，飛機的翅膀會不由自主地振動，這種有害的振動會造成翼折人亡的慘劇。當我們人類正在為這個難題所困擾的時候，自然界里的昆蟲們早在千百萬年前，就發明了對抗顫振的方法。蜻蜓翅膀上的黑痣就是這方面的傑作。蜻蜓的翅膀邊上有一塊較重的褐色的厚片，可以保持飛行時的平穩。有人做過實驗，如果把蜻蜓翅膀上的黑痣去掉，那麼蜻蜓在飛起來的時候就會盪來盪去的。於是，人們根據蜻蜓翅痣的原理，在飛機翅膀上也設計了加厚的部分，這樣就能消除顫振的危害。

4. 人們根據什麼製造的飛機

早的載人飛行器 墨翟之飛鳶——鳶，音 yuān（冤），鳥名，又稱「老鷹」。墨翟（約前 468—376 年），春秋戰國之際思想家，墨家派的創始人。張湛註：「墨子作木鳶，飛三日不集。」楊伯峻：「《墨子·魯問篇》：『公輸子削竹以為鵲，成而飛之，三日不下。』《淮南子·齊俗訓》：『魯般，墨子作木為鳶而飛之，三日不集。』《韓非子·外儲說》：『墨子為木鳶，三年而成，蜚一日而敗。』《論衡·儒增篇》雲：『儒書你魯般、墨子之巧，刻木為鳶，飛之三日而不集。』又《亂龍篇》同。《抱朴子·應嘲篇》：『墨子刻木雞以戾天。』或雲魯般，或雲墨子，或同屬二人；或以為鳶，或以為鵲，或以為雞；同一事而傳聞異詞也。」 其中：「《墨子·魯問篇》：『公輸子削竹以為鵲，成而飛之，三日不下。』」是最早的載人飛行記載。 在中世紀，飛機的原創試驗是阿拉伯人阿巴斯·菲瑪斯(Abbas ibn Fimas)，阿巴斯·菲瑪斯是一位詩人、音樂家、工程師，他在一千多年前設想過飛機模型。 公元852年，他模仿飛鳥的翅膀用木架釘上寬布作兩翼，從科爾多瓦大清真寺的宣禮塔上滑翔而下，他輕輕落下，只受到一點擦傷。 他又繼續研究了二十多年，在他七十歲那年，阿巴斯·菲瑪斯用絲綢和老鷹羽毛製作新翼，從一座山峽再次試飛，在空中飄浮長達十分鍾。 他在留下的記錄中寫到，他的飛行實驗接近成功，只是缺少尾部風向控制。 他的名字載入伊斯蘭阿拉伯科學史冊，現代的巴格達國際機場就以他的名字命名。 飛機的發明 中國飛機郵戳飛機是人類在20世紀所取得的最重大的科學技術成就之一，有人將它與電視和電腦並列為20世紀對人類影響最大的三大發明，關於世界上最早的飛機到底是由誰發明的各國上存在爭議： 法國人認為世界最早的飛機是由法國人克雷芒·阿德爾 （Clément Ader）發明，於1890年10月9日在法國試飛成功，部份人認為他發明了歷史上第一架飛機。 美國人認為飛機的發明者是美國人萊特兄弟（Wilbur Wright和Orville Wright），於1903年12月17日在美國試飛成功。 巴西人認為是巴西人阿爾貝托·桑托斯·杜蒙特（Alberto Santos-Dumont）發明了飛機，1906年10月12日桑托斯-杜蒙特的「14 bis」飛機成功地飛至60米高空是世界上第一次成功的動力飛行，之前的飛行並沒有達到真正意義上「飛」的標准。 一般普遍認為是由美國人萊特兄弟發明了飛機，而有部份人認為是由克雷芒·阿德爾或阿爾貝托·桑托斯·杜蒙特所發明。 1903年美國萊特兄弟設計製造的飛機進行了成功的飛行，這是世界上首次實現重於空氣的航空器的有動力、可操縱的飛行。第一次世界大戰中，飛機已用於作戰，當時飛機的速度已達180～220千米/時，升限6000～7000米，航程400～450千米，轟炸機載彈量1000～2000千克。在第二次世界大戰中，飛機的速度達到750千米/時，轟炸機載彈量可達10噸左右。20世紀40年代中期以後，發動機由活塞式發展到噴氣式，飛機的飛行性能顯著提高；80年代飛機的升限已超過30000米，最大速度超過3倍音速，航程超過20000千米，最大載重量超過100噸

5. 人類是怎樣發明飛機的

世界上最早發明飛機的美國飛機發明家萊特兄弟(Wright，Wilbur.1867-1912，Orville，1871—1948)的大名。兄威爾伯·菜特，生於米爾維爾，受過四年中等教育，曾獲奧伯林學院名譽博士學位，是美國航空俱樂部成員，1909年獲法國科學院金質獎章，弟奧維爾·萊特，生於代頓，受過中等教育，曾獲慕尼黑皇家技術學院、奧伯林學院、哈佛大學、耶魯大學等許多高等院校名譽博士學位，是全世界幾乎所有航空協會和俱樂部名譽成員，曾獲梅里特勛章、富蘭克林獎章等。 據科技史籍記載，萊特兄弟從小聰慧過人，勤奮好學，並懷有翱翔天空的遠大理想。特別是德國著名飛行家利利恩塔爾(Li-lienthal，Otto 1848-1896，著有《鳥飛翔是飛行技術基礎》等書)經過幾千次實驗完成了人類第一次滑翔飛行的事跡，給了年輕的萊特兄弟極大的鼓舞。為實現飛行天空的理想，萊特兄弟一方面刻苦學習航空理論，鑽研數學、空氣動力學；另一方面努力實踐，進行簡單小型風洞試驗和近千次飛行試驗，終於在1903年設計製成用內燃機做動力、木料做骨架、帆布做機翼的有人駕駛雙翼飛機。同年12月17日在基蒂霍克試飛成功。飛行時間雖不足一分鍾(59秒)，飛行距離只有259米，但在世界飛行史上卻留下了不可磨滅的光輝一頁。這次試飛成功之後，萊特兄弟繼續努力改進飛機的結構，不斷進行飛行試驗。1908年在法國巴黎上空的一次飛行表演中，創下了飛行時間2小時22分23秒的最新紀錄，奪得最早發明飛機的「桂冠」，被人們譽為「飛機之父」。 然而，近年來，萊特兄弟最早發明飛機的結論卻面臨著嚴峻的挑戰，有人提出要改寫最早發明飛機的歷史。這就是從事航空史研究的權威專家、美國前空軍飛行員威廉·歐道伊爾和他的助手們，他們曾先後對《紐約時報》、《泰晤士報》記者宣稱，在萊特兄弟的雙翼飛機騰空前兩年，有一位德裔美國人古斯塔夫·懷特海德已將他發明的蝶形原始飛機試飛成功。他那架單引擎蝶形飛機使用的燃料是乙炔(俗稱電石氣)。威廉·歐道伊爾和他的助手們還依據古斯塔夫·懷特海德的原設計飛機圖紙復制了一具同樣引擎和一架原始蝶形飛機，並進行試飛與公布。當時曾邀請史密斯博物館派A出專家前去參觀和鑒定，但遺憾的是，邀請遭到斷然拒絕。史密斯博物館館長還在《國際先驅論壇報》上撰文論述萊特兄弟是世界上最早飛機的發明者。 鑒於史密斯博物館館長及專家們仍堅持原來的看法，威廉·歐道伊爾和他的助手們展開了一場為懷特海德正名之戰。威廉·歐道伊爾帶領著他的助手專程到古斯塔夫·懷特海德的故鄉以及美國各地沿著懷特海德足跡進行廣泛調查，並搜集了大量文字記錄，其中大部分是在懷特海德舊居的頂樓上發現的。這些飛機設計原始藍圖及大量航空飛行資料，足以證明懷特海德才是真正的「飛機之父」。懷特海德曾長期專心研究飛行原理、設計製造蝶形飛機並取得卓越成果，1901年8月14日在他家附近的空地上，他駕駛蝶形飛機升空離地面1米，飛行了800米，雖然升高飛行才1米，飛行距離僅800米，但它畢竟是人類航空史上「破天荒」的創舉。所以當時康涅狄格州的《橋港星期日先驅報》記者還曾特地詳細地報道過古斯塔夫·懷特海德設計、製造蝶形飛機試飛成功的經過並刊登了蝶形飛機草圖。這份一百多年前的珍貴報紙雖然顏色已變黃了，但它是重要的歷史與物證之一。 據國外傳媒披露，威廉·歐道伊爾和他的助手們已將古斯塔夫·懷特海德最早發明蝶形飛機的詳盡資料報請世界發明家協會審查與裁決，以期改變發明飛機的歷史，糾正謬誤，讓世界上第一位首創蝶形飛機的發明者古斯塔夫·懷特海德以當之無愧的最早飛機發明家身份，名列世界科技發明史冊，雄踞飛機發明家的榜首，讓萊特兄弟退居第二。究竟結果如何，尚待世界發明家協會通過調查研究做出權威結論。

6. 人類是通過鳥兒的什麼發明了飛機

鳥兒飛行原理。

飛機從地面滑跑到離地升空，是由於升力不斷增大，直到大於飛機重力的結果。而只有當飛機速度增大到一定時，才可能產生足以支持飛機重力的升力。

可見飛機的起飛是一個速度不斷增加的加速過程。剩餘拉力較小的活塞式螺旋槳飛機的起飛過程，一般可分為起飛滑跑、離地、小角度上升（或一段平飛）、上升四個階段。

對有足夠剩餘拉力的螺旋槳飛機，或有足夠剩餘推力的噴氣式飛機，因可使飛機加速並上升，故起飛一般只分三個階段，即起滑跑、離地和上升；

而鳥類在空氣中振動翅膀時，翅膀前面將空氣擠入前方空氣中，前方空氣壓力升高了，而翅膀後方沒有空氣，形成空洞區，吸引四周空氣向其填充，空氣壓強逐漸回升。

在翅膀繼續運動下，前方的空氣在壓力下逐漸沿翅膀周邊流動到後方的低壓區，填補空洞，形成翅膀周邊環流。翅膀前後產生了壓力差，打破了翅膀前後面的空氣平衡力，這個壓力差使鳥類翅膀得到了升力。當翅膀提供的升力超過鳥類重量時，鳥類就會起飛。

如果沒有翅膀背面的空洞產生（即真空產生），鳥類就無法藉助這個空洞區力（即真空區力）實現飛翔。

(6)人們靠什麼發明了飛機擴展閱讀

絕大多數鳥類都有體形小、質量輕的特徵，因而鳥擊的破壞主要來自飛行器的速度而非鳥類本身的質量。根據動能定理，E =1/2×MV2，其中M是鳥的質量，單位是公斤；

V是鳥和飛機的速度矢量和，單位是米/秒，由於鳥的飛行速度很低，可以忽略不計，因此可以認為鳥相對於飛機的速度就是飛機的速度，比較典型的飛機中低空爬升速度是150節到250節，也就是77米/秒到128米/秒。

此時的飛機若和一隻0.5公斤的鳥相撞，就會產生約1500～4000焦耳的能量，這些能量在瞬間被飛機吸收，接觸部位就會產生不同程度的破壞

7. 飛機是根據什麼發明的

飛機是根據鳥類的飛行發明的。

飛機發明者萊特兄弟不僅努力掌握前人的研究成果，而且十分注意直接向活生生的飛行物——鳥類學習。萊特兄弟常常仰面朝天躺在地上，一連幾個小時仔細觀察鷹在空中的飛行，研究和思索它們起飛、升降和盤旋的機理。當年萊特兄弟提出的許多新穎想法，都在以後的航空工業中得到了應用。

1900年10月的一個傍晚，威爾伯·萊特趴在易碎的滑翔機骨架上，迎著海風飄了起來，他成功了。雖然這只是幾秒鍾的飛行，只有1米多高，但萊特兄弟的成就超過了試圖靠移動身體重量操縱飛行的李林達爾。

第二年，兄弟倆在上次製作的基礎上，經過多次改進，又製成了一架滑翔機。這年秋天，他們又來到基蒂霍克海邊，一試驗，飛行高度一下子達到180米之高。

奇跡發生在1903年12月17日，威爾伯在30千米的風速下，用59秒飛了260米。人們夢寐以求的載人空中持續動力飛行終於成功了！不幸的是，幾分鍾後，一陣突然刮來的狂風把「飛行者」1號掀翻了，飛機嚴重損壞，但它已經完成了歷史使命。人類動力航空史就此拉開了帷幕。

(7)人們靠什麼發明了飛機擴展閱讀：

飛機飛行原理：

飛機的機翼橫截面一般前端圓鈍、後端尖銳，上表面拱起、下表面較平。當等質量空氣同時通過機翼上表面和下表面時，會在機翼上下方形成不同流速。空氣通過機翼上表面時流速大，壓強較小。

通過下表面時流速較小，壓強大，因而此時飛機會有一個向上的合力，即向上的升力，由於升力的存在，使得飛機可以離開地面，在空中飛行。飛機飛行速度越快、機翼面積越大，所產生的升力就越大。

重力的方向與升力相反，它是受到地球引力影響而產生的一個向下的力，重力大小受飛機自身重量以及攜帶油料數量影響。拉力促使飛機在空中向前飛行，發動機功率大小決定拉力大小。

發動機輸出功率越大，所產生的推力就越大，飛機飛行的速度就越快。飛機在空中飛行時會受到空氣中大氣分子阻礙，這個阻礙就形成了和拉力方向相反的阻力，限制飛機的飛行速度。

8. 人們根據什麼發明了飛機

萊特兄弟根據鳥發明了飛機

9. 人們是如何發明出飛機的

人類有史以來就嚮往著能夠自由飛行。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，像現代直升機那樣既能自由飛翔又，能懸停於空中，並且隨意實現定點著陸。例如哪阿拉伯人的飛毯，希臘神的戰車，都是垂直起落飛行器。然而它們畢競只存在於神話故事中，那個時代的科學技術水平太低，不可能創造出載人的飛行器，可以說，那是人類飛行的幻想時期。即使在幻想時期，仍然產生了直升機的基本思想，昭示了現代直升機的原理。最有價值、最具代表性的是中國古代的玩具「竹蜻蜒」和義大利人達?芬奇的畫。

竹蜻蜒有據可查的歷史記載於晉朝(公元265—420『年)．葛洪所著的《抱朴子》一書中。它利用螺旋槳的空氣動力實現垂直升空，演示了現代直升機旋翼的基本工作原理。《簡明不列顛網路全書》第9卷寫道：「直升機是人類最早的飛行設想之一，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。」 這種玩具於14世紀傳到歐洲，帶去了中國人的創造。 歐洲人將它作為航空器來研究和發展。「

英國航空之父」喬治?凱利(1773一1857年)曾製造過幾個竹蜻蜓，用鍾表發條作為動力來驅動旋轉，飛行高度曾達27m。隨著生產力的發展和人類文明的進步，直升機的發展史由幻想時期進入了探索時期。歐洲產業革命之後，機械工業迅速倔起，尤其是本世紀初汽車和輪船的發展，為飛行器准備了發動機和可供借鑒的螺旋槳。經過航空先驅者們勇敢而艱苦的創造和試驗，1903年萊特(Wright)兄弟創造的固定翼飛機滑跑起飛成功。在此期間，盡管在發展直升機方面他付出了很多的艱辛和努力，但由於直升機技術的復雜性和發動機性能不佳，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不成熟性。經過多年實踐，這些方案中只有縱列式和共軸雙旋翼式保留了下來，至今仍在應用。雙槳橫列式方案未在直升機家族中延續，但在傾轉旋翼／機翼式垂直起落飛行器中得到了繼承和發展。

俄國人尤利耶夫另闢捷徑，提出了利用尾槳來配平旋翼反扭矩的設計方案並於1912年製造出了試驗機。這種單旋翼帶尾槳式直升機成為至今最流行的形式，佔到世界直升機總數的95％以上。

經過20世紀初的努力探索，為直升機發展積累了可貴的經驗並取得顯著進展，有多架試驗機實現了短暫的垂直升空和短距飛行，但離實用還有很大距離。

飛機工業的發展，使航空發動機的性能迅速提高，為直升機的成功提供了重要條件。旋翼技術的第一次突破，歸功於西班牙人Ciervao他為了創造「不失速」的飛機以解決固定翼飛機的安全問題，採用自轉旋翼代替機翼，發明了旋翼機。旋翼技術在旋翼機上的成功應用和發展，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?科爾尼研製出一架全尺寸載人直升機，並在同年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後，公開展示了自己製造的FW-61直升機，1年後該機創造了多項世界紀錄。

1939年春，美國的伊戈爾?西科斯基完成了VS-300直升機的全部設計工作，同年夏天製造出一架原型機。這種單旋翼帶尾槳直升機構型成為現在最常見的直升機構型。

20世紀40年代，美國沃特-西科斯基公司研製的一種2座輕型直升機R-4，它是世界上第1種投入批量生產的直升機，也是美國陸軍航空兵、海軍、海岸警衛隊和英國空軍、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、美國和蘇聯都有直升機試飛成功，並迅速改進達到了能夠實用的程度。第二次世界大戰的軍事需要，加速了這一進程，促使直升機發展由探索期進入實用期，直升機開始投入生產線生產。到二戰結束時，德國工廠已生產了30多架直升機，美國交付的 R5、 R6直升機已達400多架。

20世紀的後半期直升機進入航空實用期，直升機的應用領域不斷擴展，數量迅速增加。至今已有幾萬架直升十機服務於國民經濟的各個部門和軍事領域。直到今天，經過人類100多年的不懈努力，直升機技術技術不斷突破，使其應用效能和飛行性能不斷改善，從而更適合於使用的拓展，技術上也逐步趨於成熟。

20世紀90年代，直升機發展進入全新的階段，出現了目視、聲學、紅外及雷達綜合隱身設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，採用了先進的發動機全權數字控制系統及自動監控系統，並與機載計算機管理系統集成在一起。其重要特性是採用了先進的增穩增控裝置，用電傳、光傳操縱取代了常規的操縱系統，採用高度集成化的電子設備。計算機技術、信息技術及智能技術。同時，直升機電子設備朝著高度集成化方向發展。先進的捷聯慣導、衛星導航設備及組合導航技術，先進的通訊、識別及信息傳輸設備，先進的目標識別、瞄準、武器發射等火控設備及先進的電子對抗設備，採用了匯流排信息傳輸與數據融合技術，並正向感測器融合方向發展。機上的電子、火控及飛行控制系統等通過多餘度數字數據匯流排交連，實現了信息共享。採用了多功能集成顯示技術，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、導航、飛行控制、敵我識別、電子對抗、系統監視、武器火控的信息進行集成處理從而進行集成控制。採用這類先進的集成電子設備，大大簡化了直升機座艙布局和儀錶板布置，系統部件得到簡化，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，一個水平旋翼負責提供飛機升力，尾部一個小型垂直螺旋槳負責抵消旋翼的反作用力。代表型號：蘇聯米里設計局研製的米-26運輸直升機以及美國麥道公司研製的AH-64武裝直升機。

單旋翼無尾槳直升機

一個水平旋翼負責提供飛機升力，並從尾部吹出空氣，用附壁效應產生的推力抵消旋翼的反作用力。代表型號：美國麥道公司生產的MH-6直升機。

雙旋翼直升機

縱列式

兩個旋翼前後縱向排列，旋轉方向相反，多見於大型運輸直升機。代表型號：美國波音公司製造的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，並且沒有尾槳，優點是穩定性好，但技術復雜，因而較為少見。代表型號：蘇聯卡莫夫設計局研製的卡-50武裝直升機。

側旋翼直升機

又稱為傾斜旋翼直升機，結合了固定翼飛機和直升機兩者特點的混合技術直升機。起飛時採用水平並置的雙旋翼，飛行中將旋翼向前旋轉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，缺點是結構復雜，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合製造的V-22運輸直升機。

（一）直升機的發展簡史

中國的竹蜻蜓

中國的竹蜻蜓和義大利人達?芬奇的直升機草圖，為現代直升機的發明提供了啟示，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，一直流傳到現在。

現代直升機盡管比竹蜻蜓復雜千萬倍，但其飛行原理卻與竹蜻蜓有相似之處。現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，後面尖銳，上表面比較圓拱，下表面比較平直。當氣流經過圓拱的上表面時，其流速快而壓力小；當氣流經過平直的下表面時，其流速慢而壓力大。於是上下表面之間形成了一個壓力差，便產生了向上的升力。當升力大於它本身的重量時，竹蜻蜓就會騰空而起。直升機旋翼產生升力的道理與竹蜻蜓是相同的。

《大英網路全書》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計圖之前，就已經傳入了歐洲。

《簡明不列顛網路全書》第9卷寫道：「直升機是人類最早的飛行設想之一，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。」

義大利達芬奇的畫

義大利人達芬奇在1483年提出了直升機的設想並繪制了草圖。

19世紀末，在義大利的米蘭圖書館發現了達芬奇在1475年畫的一張關於直升機的想像圖。這是一個用上漿亞麻布製成的巨大螺旋體，看上去好象一個巨大的螺絲釘。它以彈簧為動力旋轉，當達到一定轉速時，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計藍圖。

人類第一架直升機

1907年8月，法國人保羅?科爾尼研製出一架全尺寸載人直升機，並在同年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，而且還連續飛行了20秒鍾，實現了自由飛行。

保羅?科爾尼研製的直升機帶兩副旋翼，主結構為一根V形鋼管，機身由V形鋼管和6個鋼管構成的星形件組成，並採用鋼索加強，以增加框架結構的剛度。V形框架中部安裝一台24馬力的 Antainette 發動機和操作員座椅。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後，公開展示了自己製造的FW-61直升機，1年後該機創造了多項世界紀錄。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偏航操縱。旋翼槳葉總距是固定不變的，通過改變旋翼轉速來改變旋翼拉力。利用方向舵和水平尾翼來增加穩定性。FW61旋翼轂上裝有周期變距裝置，在旋翼旋轉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。動力裝置是一台功率140馬力的活塞發動機。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直升機的全部設計工作，同年夏天製造出一架原型機。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構，由V型皮帶和齒輪組成傳動裝置。起落架為後三點式，駕駛員座艙為全開放式。動力裝置是一台四氣缸、75馬力的氣冷式發動機。這種單旋翼帶尾槳直升機構型成為現在最常見的直升機構型。

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馬力的富蘭克林發動機。

世界上第一種投入批生產的直升機

R-4是美國沃特-西科斯基公司20世紀40年代研製的一種2座輕型直升機,是世界上第1種投入批量生產的直升機，也是美國陸軍航空兵、海軍、海岸警衛隊和英國空軍、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)。

早期的活塞式發動機和木質槳葉直升機

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製的單發輕型直升機，研製工作開始於1941年，試驗機貝爾30於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。尾梁後部有兩個槳葉的全金屬尾槳。

卡-18是蘇聯卡莫夫設計局設計的單發雙旋翼共軸式輕型多用途直升機，於1957年年中首次飛行，此後不久投入批生產。採用兩副旋轉方向相反的3槳葉共軸式旋翼，槳葉為木質結構。裝1台275馬力的九缸星形活塞式發動機。機身為鋼管焊接結構，具有輕金屬蒙皮和硬殼式尾梁。座艙內可容納1名駕駛員和3名旅客。採用四輪式起落架，前起落架機輪可以自由轉向。

這個階段的直升機具有以下特點：動力源採用活塞式發動機，這種發動機功率小，比功率低(約為1.3千瓦/千克)，比容積低(約247.5千克/米3)。採用木質或鋼木混合結構的旋翼槳葉，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。機體結構採用全金屬構架式，空重與總重之比較大，約為0.65。沒有必要的導航設備，只有功能單一的目視飛行儀表，通信設備為電子管設備。動力學性能不佳，最大飛行速度低(約為200千米/小時)，振動水平在0.25g左右，雜訊水平約為110分貝，乘坐舒適性差。

渦軸發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，蘇聯的米-6、米-8、米-24，法國的SA321「超黃蜂」等。這個時期開始出現專用武裝直升機，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：動力源開始採用第一代渦輪軸發動機。渦輪軸發動機產生的功率比活塞式發動機大得多，使直升機性能得到很大提高。第一代渦輪軸發動機的比功率約為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和鋼木混合結構發展成全金屬槳葉，壽命達到1200飛行小時。槳葉翼型為非對稱的，槳尖簡單尖削與後掠，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。機體結構為全金屬薄壁結構，空重與總重之比降低到0.5附近。已採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。直升機座艙開始採用縱列式布置，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，雜訊水平為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」，蘇聯的卡-50、米-28，法國的SA365「海豚」，義大利的A129「貓鼬」等。

在這一階段，出現了專門的民用直升機。為了深入研究直升機的氣動力學和其它問題，這時也設計製造了專用的直升機研究機(如S-72和貝爾533)。各國競相研製專用武裝直升機，促進了直升機技術的發展。

這個階段的直升機具有以下特點：渦輪軸發動機發展到第二代，改用了自由渦軸結構，因此具有較好的轉速控制特徵，改善了起動性能，但加速性能沒有定軸結構的好。發動機的重量和體積有所減小，壽命和可靠性均有提高。典型的發動機耗油率為0.36千克/千瓦小時，與活塞式發動機差不多。旋翼槳葉採用復合材料，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製的翼型，即二維曲線變化翼型。槳尖呈拋物線後掠。槳轂廣泛使用彈性軸承，有的成無鉸式。尾槳已開始採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。機體次結構也採用復合材料製造，復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。對於軍用直升機，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准MIL-STD-1290，已成為軍用直升機的設計標准。為滿足這些標准，軍用直升機採用了乘員裝甲保護，專門設計了耐墜毀起落架、座椅和燃油系統。電子系統已發展到半集成型。直升機採用大規模集成電路通訊設備、集成的自主導航設備、集成儀表、電子式與機械式混合操縱機構等。機上的電子設備之間靠一條雙向數字數據匯流排交連，通過這條匯流排可進行信息發射和接收。直升機採用混合布置的局部集成駕駛艙。第一代夜視系統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備使直升機通訊距離顯著增大，導航距離與精度明顯提高，儀表數量有所減少，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，雜訊水平低於95分貝，最大飛行速度達到300千米/小時。

現代直升機

20世紀90年代是直升機發展的第四階段，出現了目視、聲學、紅外及雷達綜合隱身設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：採用第3代渦軸發動機，這種發動機雖然仍採用自由渦軸結構，但採用了先進的發動機全權數字控制系統及自動監控系統，並與機載計算機管理系統集成在一起，有了顯著的技術進步和綜合特性。第3代渦軸發動機的耗油率僅為0.28千克/千瓦小時，低於活塞式發動機的耗油率。其代表性的發動機有T800、RTM322和RTM390。槳葉採用碳纖維、凱芙拉等高級復合材料製成，槳葉壽命達到無限。新型槳尖形狀繁多，較突出的有拋物線後掠形和先前掠再後掠的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，改善槳葉的氣動載荷分布，降低旋翼的振動和雜訊，提高旋翼的氣動效率。球柔性和無軸承槳轂獲得了廣泛應用，槳轂殼體及槳葉的連接件採用復合材料，使結構更為緊湊，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。這個階段應用了無尾槳反扭矩系統，其優點是具有良好的操縱響應特性、振動小、雜訊低，不需要尾傳動軸和尾減速，使零部件數量大大減小，因而提高了可維護性。復合材料在直升機上獲得了前所未有的廣泛應用。直升機開始採用復合材料主結構，復合材料的應用比例大幅度上升，通常占機體結構重量的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備。計算機技術、信息技術及智能技術在直升機上獲得應用，直升機電子設備朝著高度集成化方向發展。這一時期的直升機，採用了先進的增穩增控裝置，用電傳、光傳操縱取代了常規的操縱系統，採用先進的捷聯慣導、衛星導航設備及組合導航技術，先進的通訊、識別及信息傳輸設備，先進的目標識別、瞄準、武器發射等火控設備及先進的電子對抗設備，採用了匯流排信息傳輸與數據融合技術，並正向感測器融合方向發展。機上的電子、火控及飛行控制系統等通過多餘度數字數據匯流排交連，實現了信息共享。採用了多功能集成顯示技術，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、導航、飛行控制、敵我識別、電子對抗、系統監視、武器火控的信息進行集成處理從而進行集成控制。採用這類先進的集成電子設備，大大簡化了直升機座艙布局和儀錶板布置，系統部件得到簡化，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，雜訊水平小於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生的反作用力。直升機發動機驅動旋翼提供升力，把直升機舉托在空中，旋翼還能驅動直升機傾斜來改變方向。螺旋槳轉速影響直升機的升力，直升機因此實現了垂直起飛及降落。

直升機的發明

1939年，美國人西科爾斯發明了第一架直升機，機身外形和現在的沒多大區別，仍被設計者採用。

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勢，受到廣泛應用，直升機由於可以垂直起飛降落不用大面積機場主要用於觀光旅遊、火災救援、海上急救、緝私緝毒、消防、商務運輸、醫療救助、通信以及噴灑農葯殺蟲劑消滅害蟲、探測資源，等國民經濟的各個部門。世界直升機的隊伍逐漸壯大。

10. 人門根據什麼，發明了飛機

首先發明了熱氣球，然後根據飛鳥的滑翔原理發明了滑翔機，之後根據滑翔機和流體運動和壓強的規律發明了真正意義上的飛機。