祁延煦

直升机为什么能直升？

任何一种飞机要飞上天空，首先必须具备升力。升力可以克服飞机所受的地心吸力——重力——而使它升起。

具有一定的剖面形状的物体，能产生很大的升力。我们就利用这种剖面形状做成飞机的翅膀，这就是机翼。这种剖面就叫做翼剖面。翼剖面的形状种类很多，可以采用于各种不同性能的飞机上。

翼剖面自己是不会产生升力的，必须有风迎面吹过，到达翼剖面的前缘，分为上下两路，上面一路流速大，压力小，(物理学中的伯努利定理)下面一路流速小，压力大，上下压力的差异就产生了升力。

所以要产生升力的条件有两个：一个是具有一定剖面型的机翼；一个是风吹。

风是怎样产生的呢？自然界的风是空气流动，人造的风就是使物体在空气中运动而产生，譬如坐着汽车在马路上行驰，就感到风从迎面吹来。

一般飞机所需要的风力很大，自然风是靠不住的，所以都是利用人造风，这就必须使机翼在空气中运动。

这种运动可以采取两种形式：一种是直线运动，如普通飞机的滑跑；一种是旋转运动，这就须要使机翼围绕着一个轴线旋转。这种机翼就叫做旋翼，利用旋翼可制成不同的航空器，例如旋翼机和直升机。

直升机停在一个地方，不要滑跑，只须把旋翼转动起来，就能产生很大的升力而腾空。这就是直升机能直升的道理。

旋翼的转动是由发动机经过齿轮箱带动的。转动快，旋翼的转速就大，风力大，升力也大。再就是旋翼的迎风角(攻角)大，升力也大。所以改变旋转的快慢及迎风角的大小，就能使升力变大变小而操纵直升机的起落升降。

直升机的构造特点

直升机顶上有一副很大的旋翼，通常是由2～5片桨叶组成的。这是与固定机翼飞机主要的区别。这个旋翼除了有机翼的作用产生升力外，同时具有普通飞机的螺旋桨作用，即能产生前进的拉力，而使直升机前进。

在飞行中的直升机

前进的拉力是靠旋翼的旋转平面向前倾斜而取得的。直升机上有一套自动转换器，就是用来操纵旋翼倾斜的。这一套机构制造的很巧妙。因为当直升机有了前进的速度，而且旋翼转动到与直升机左右对称的位置时，一边的速度是旋翼的转速与前进速度之和，另一边的速度是两个速度之差，这样就造成左右两个桨叶速度的不等，而使产生的升力不平衡。结果使直升机摇摆不稳，厉害的甚至会使直升机颠覆。克服这种升力不平衡的办法，就是调整旋翼的攻角，速度大的一面使攻角减小，速度小的一面使攻角增大，这就会弥补因速度不等而产生的升力差异。自动转换器就是当旋翼倾斜，直升机前进时，自动调整旋翼攻角的一套机构。

另外还有一套变距操纵机构。当直升机需要上升或下降时，要改变旋翼升力的大小，这是靠改变旋翼的攻角来取得的。它经常与发动机的油门联接着，攻角大，升力大，需要马力大，油门也就开大；攻角小，升力小，需要马力小，油门也就随着减小。

旋翼在转动时，有个反作用的扭矩作用在机身上，旋翼向左转动，机身就向右转动。为了平衡这个反作用扭矩，在机尾上装一个小螺旋桨，叫抗扭螺旋桨，使它产生一定的推力来平衡反作用扭矩，同时也可以使直升机得到方向操纵。抗扭螺旋桨的桨距是可以改变的，以便使推力可大可小。

由上可知，直升机上的操纵是很复杂的。这是直升机的首要特点。

其次，旋翼的转速大致是每分钟200～400转，而发动机的转速一般是每分钟2000多转。所以要使发动机带动旋翼转动，就必须通过一套减速齿轮。由于下降的传动比很大，受力很大，所以减速齿轮构造很复杂，精度要求很高。再加上冷却器，离合器等机械装置很多，同时抗扭螺旋桨也要发动机经过减速齿轮，长轴等来带动，这样就形成了一个很复杂的传动系统。这是直升机构造上的第二个特点。

直升机上的机件有曲线运动也有直线运动，受力的情况很复杂，特别是往复应力及振动常会使直升机受到疲劳破坏。所以在机件的设计制造上要特别注意。在直升机上，对于每个运动的机件都装有减振器，这是它构造的第三个特点。

直升机的性能

现在直升机的一般性能，大致如下：

最大前进速度：150－200公里/小时

巡航速度：100－150公里/小时

上升速度：1－2公尺/秒

上升限度：2000－5000公尺

持久时间：2－3小时

最大航程：300－500公里

当然也有某些直升机的性能是大大超过上述数据，如苏联米－6型直升机就是一个出色的例子。

直升机的载重要看机型的大小及马力多少。小的直升机马力100多，载重几百公斤。大的马力有几千，载重能到几吨或十多吨。

目前直升机性能最大的障碍是前进速度不能太快。原因如前所述，有了前进速度就会产生升力不平衡，现在所采用的补救办法有一定的限度，所以最大前进速度也就有一定限度。

现在大家都在研究变翼机(或垂直起落飞机)就是想解决这个问题。这种飞机在起落时有直升机的优点，可以垂直起落；而在平飞时又具有固定机翼飞机的较高的速度。这种新机型有着广阔的发展前途！

直升机用途

直升机的广泛应用才是近十多年的事。它是一种比较新的航空器。因为直升机的起源虽然很早，但在发展过程中却遇到一系列的技术困难如操纵问题，振动问题，稳定性问题等。

现在这些问题基本上都解决了，在直升机的面前展开了一幅灿烂多彩的景象。

交通运输上：它可以深入山区僻野，丛林草原，其他工具都不能达到的地方。在城市内可做为空中出租汽车，往来于郊区及市中心。此外用作省内或县内的短途民航用机也很合宜。

农业上：可以施肥杀虫护林，使用方便，可以任意起落于林旁田间。

地质勘探：除了做为勘探人员器材的运输联络外，若在直升机上装置勘探仪器，就可以在空中进行勘探，并能降落在湖泊泥沼地带人所不易到达的处所。

水利上：视察堤防水汛，在建筑坝堤时可以做为空中吊车运输器材设备。

渔业上：侦探鱼群，海洋联络。

军事上：可以做为炮兵指挥机，陆军联络机，以及运载武器兵员至敌人后方。现在大型的直升机更用来发射空对地的火箭导弹。海军上多用来做军舰联络机或地面联络机。

其他还有许多特殊的用途如：装设野外电话线，视察高压电缆、输油管等。

总之直升机的用途确是多种多样，随着他的性能改进，在国民经济的各部门中都将广泛的采用，特别在我们现在社会主义建设大跃进中，若能采用直升机，将使我们的建设事业能更多，更快，更好，更省的完成！

希望不久的一天，五彩缤纷的直升机，如像花圃上的蝴蝶，飞满了祖国的天空！