① 直升飛機是什麼樣發明的
直升機的機體上方安有一副或幾副類似於大直徑螺旋槳的旋翼,動力裝置驅動旋翼旋轉產生升力使直升機升空。操縱旋翼傾斜又可產生向前、後或左、右的水平分力,使直升機既能垂直上升下降、空中懸停,又能向前後左右任一方向飛行。飛機是靠機翼產生的升力而飛行的飛行器;但直升機不靠機翼而靠旋翼產生升力,所以它不是飛機,「直升飛機」的提法是一種錯誤。直升機可在狹小場地上垂直起飛或降落而無需跑道。
中國公元前就廣泛流傳的玩具竹睛蜒是直升機旋翼的起源。直到2000多年後的 18世紀,竹錯蜒傳入歐美,啟發了歐美人利用旋翼的升力使航空器升空的設想。
1754年,俄國的M?B?羅蒙諾索夫首次進行了直升機旋翼模型的試驗。此後,英法等的科學家也進行多次直升機的研製試驗。1877年5月14日,義大利工程師福拉尼尼研製的直升機模型首次實現飛離地面,升到 13米高度,滯空時間達20秒。福拉尼尼的模型內裝有一台自製的蒸汽發表機,盡管它不到4公斤重,但與它所產生的動力相比還是太重了。這時期的主要問題是缺少重量輕、馬力大的發動機。直到 1903年第一架飛機誕生後,有了較輕的發動機,直升機的正式研製工作才得以開始。
1907年 11月間日,法國機械師保羅?科爾尼的直升機完成了歷史上首次載人飛離地面(約0.3米)。這架直升機有兩副直徑6米的旋翼,一前一後地安裝在承力支架上,每到旋翼有2萍槳葉,動力裝置為一台24馬力汽油發動機。在科爾尼同時及之後,法、美等國也有多人研製和試驗直升機。但由於平衡和操縱問題難以解決,大都未能升空,只有少數離地幾米,留空幾秒鍾。直到1923年西班牙人J?西爾瓦發明鉸接式旋翼,才為直升機的成功開辟了道路。
1936年,德國的H?福克成功地試飛了第一架得到承認的載人直升機FW61,這也是第一架真正可操縱的直升機。它有橫列安裝的兩副旋翼,曾創下續航1小時20分、飛行高度3400米、時速12公里的紀錄。
盡管FW61獲得巨大成功,但現代直升機在外形、結構和原理上都是從葉戈爾?西科爾斯基的發明發展而來的。西科爾斯基是移居美國的俄國人,他設計的VS-300型直升機於1939年11月首次試飛。
VS-300與FW61最大不同在於前者裝有一副水平主旋翼和一副裝在機尾垂直旋轉的小冀,小翼產生可抵消主旋翼轉動時機身反向旋轉的反作用力矩。而這正是今天大多數直升機所具有的特點。在後來的試驗中,為了改善操縱性,VS-300曾左右又安裝了兩副水平旋翼。此後,西科爾斯基在VS-300的基礎上設計了R-4型直升機,這是第一種投入實際使用的直升機,生產了數百架,在第二次世界大戰及戰後得到了廣泛使用。因此人們將西科爾基稱為「現代直升機之父」。
② 直升飛機是通過什麼怎樣發明的。
直升機最初的設計靈感是來源於中國的竹蜻蜓,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,一直流傳到如今。
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像竹蜻蜓的葉片,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。」
而第一種設計用來載人的直升機,則是義大利人達芬奇在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,看上去好像一個巨大的螺絲釘。這種飛機器由四個人操縱,在達·芬奇時代流行的旋轉玩具可能引發了這位大發明家的設計靈感,他建議以旋轉一繞垂直軸的螺旋面來達到垂直的飛行。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。事實上,達·芬奇稱自己的發明也只是提供一個直升動力,而不是真正能工作的飛機。西方人都說,這是最早的直升機設計藍圖。
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。
第一架機型
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。
試飛成功
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。
實用機型
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。
投入批生產
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)。
③ 直升飛機是誰發明的
伊戈爾.伊萬諾維奇.西科斯基,世界著名飛機設計師及航空製造創始人之一,他一生為世界航空作出了相當多的功績,而其中最著名的則是設計製造了世界上第一架四發大型轟炸機和世界上第一架實用直升機.
④ 直升機是從什麼動物發明的
直升機是受到鳥兒的啟發而發明的,直升機的原理是上方螺旋槳旋轉帶動空氣流動,使得空氣流速加快,大氣壓強減小,產生向上的升力。與鳥兒滑翔時翅膀上方與下方空氣流速不同,從而產生升力的道理相同。
直升機發動機驅動旋翼提供升力,把直升機舉托在空中,單旋翼直升機的主發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角度並反饋至尾槳。
通過調整小螺旋槳的螺距可以抵消大螺旋槳產生的不同轉速下的反作用力。雙旋翼直升機通常採用旋翼相對反轉的方式來抵消旋翼產生的不平衡升力。
(4)直升飛機是根據什麼發明擴展閱讀:
相關原理
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」的機構可以改變直升機的旋翼的槳葉角,從而實現旋翼周期變距,以此改變旋翼旋轉平面不同位置的升力來實現改變直升機的飛行姿態,再以升力方向變化改變飛行方向。
同時,直升機升空後發動機是保持在一個相對穩定的轉速下,控制直升機的上升和下降是通過調整旋翼的總距來得到不同的總升力的,因此直升機實現了垂直起飛及降落。
⑤ 發明直升機的起源是什麼
直升機的發展起源於中國的竹蜻蜓:兩片削成厚薄不勻的竹片裝在一根木棍上版,雙手一搓,竹片利用慣權性和氣壓作動力便可飛上天空去。我們是把竹蜻蜓當玩具,並沒有再往前跨一步。歐洲卻在「竹蜻蜓原理」上摸索,造出了直升機。
德國人在1936年造出了用發動機驅動的直升機,可以持續航行2小時20分鍾,高度可達三四百米,還能作懸停、360度轉彎、前飛、後飛、側飛等復雜動作。
1936年,美籍俄羅斯人研製成功了第一架軍用直升機。3年後,成批在美國陸軍中服役。
還是德國人首先在直升機上安裝機槍,在1944年用於戰斗。這就有了武裝直升機。
現在軍用直升機已經自成一個家族,它們有反坦克直升機、火力支援直升機、殲擊直升機、反艦直升機、反潛直升機、海陸兩用直升機等等,這是專用類型的。還有多用類型的,除去攻擊,還可以作運輸、空降、救護等用途。
⑥ 直升機是根據什麼發明的
竹蜻蜓為現代來直升機的發明源提供了啟示,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。
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像竹蜻蜓的葉片,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。
⑦ 直升機是按仿生學原理發明出來的嗎
不是。 直升機旋翼的槳葉剖面由翼型構成,葉片平面形狀細長,相當於一個大展弦內比的梯形機翼,當它以容一定迎角和速度相對於空氣運動時,就產生了氣動力。直升機的外形和其他飛機有區別,但是就空氣動力學原理來說是一樣的。 最早的人直升機由德國科學家福克·沃爾夫1937年設計,被稱為FW-61(下圖)。跟仿生學並沒有聯系。
⑧ 直升機是根據蜻蜓發明的
中國的竹蜻蜓和義大利人達芬奇的直升機草圖,為現代直升機的回發明提供了啟示,答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,一直流傳到如今。
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像竹蜻蜓的葉片,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。
⑨ 直升飛機是根據什麼生物發明的
中國古代的「竹蜻蜓」,不是生物。