直升机及简介
直升机主要由机体、升力(包括旋翼和尾桨)、动力和传动系统以及机载飞行设备组成。旋翼一般由涡轴发动机或活塞发动机通过传动轴和减速器组成的机械传动系统驱动,也可以由叶尖喷出的喷流产生的反作用力驱动。目前实际使用的有机械驱动的单旋翼直升机和双旋翼直升机,其中单旋翼直升机数量最多。
直升机最大速度可达300km/h以上,下潜极限速度近400km/h,使用升限可达6000m(世界纪录为12450m),一般航程可达600 ~ 800 km左右。内外副油箱的航程可达2000公里以上。直升机根据不同的需要有不同的起飞重量。目前世界上投入使用的最大重型直升机是俄罗斯的米-26(最大起飞重量56t,有效载荷20t)。
直升机的突出特点是可以做低空(离地几米)、低速(从悬停开始)和机头方向不变,特别适合小面积垂直起降。由于这些特点,它具有广阔的用途和发展前景。在军事领域,已广泛应用于对地攻击、飞机起降、武器投送、后勤保障、战场救援、侦察巡逻、指挥控制、通信、反潜扫雷、电子对抗等。用于短途运输、医疗救护、救灾救生、应急救援、起重设备、地质勘探、护林灭火、航空摄影等。海上油井和基地之间的人员和物资运输是民用的一个重要方面。
目前,直升机与飞机相比,振动和噪音水平更高,维护工作量更大,使用成本更高,速度更低,飞行航程更短。直升机未来的发展方向就是改善这些方面。
原则
直升机发动机驱动旋翼提供升力,将直升机举到空中。主机也向尾部的小螺旋桨输出动力。机载陀螺仪可以检测直升机的旋转角度,并反馈给小型螺旋桨。通过调节小螺旋桨的螺距,可以抵消大螺旋桨在不同速度下产生的反作用力。
直升机旋翼的俯仰可以通过一种叫做“倾斜盘”的机构来调节,这样就可以在旋转面上产生不同象限的升力差,通过升力差来改变直升机的飞行方向。同时,直升机升空后发动机保持相对稳定的速度,通过调节螺旋桨的总螺距可以获得直升机的总升力,因此直升机可以垂直起降。
类型
螺距:是指螺旋桨在其自身根轴上的偏转角。在转速固定的情况下,通过调节螺距可以更有效地控制螺旋桨的升力或推进力,甚至可以获得反推力或升力。
1?单旋翼直升机
单旋翼带尾桨(涵道?风扇)一个水平旋翼负责提供升力,尾部的一个小型垂直旋翼(尾桨)负责抵消旋翼产生的反扭矩。比如欧洲直升机公司制造的EC-135直升机。
NOTAR(单旋翼无尾旋翼)水平旋翼负责提供升力,空气从机身尾部侧面排出,与旋翼的下洗气流相互作用产生侧向力,抵消旋翼产生的反扭矩。比如美国麦道直升机公司生产的MD520N直升机。
2?双旋翼直升机
串联两个转子前后纵向排列,旋转方向相反。比如美国波音公司制造的CH-47奇努干运输直升机。
横向的两个转子从左到右水平排列,转子轴相距较远,旋转方向相反。比如前苏联米里设计局研制的米-12直升机。
* * *轴向两个转子上下布置,在同一轴线上反方向旋转。比如前苏联卡莫夫设计局研制的卡-50武装直升机。
使用
直升机之所以被广泛使用,是因为它具有许多其他飞行器不能或做不到的优点。直升机可以垂直起降,不需要大型机场,主要用于国民经济的各个部门,如观光旅游、消防救援、海上急救、缉私贩毒、消防、商业运输、医疗救助、通讯、喷洒农药消灭害虫、资源勘探等。世界直升机队正在逐渐壮大。
武装直升机:装备武器并执行战斗任务的直升机。也被称为攻击直升机或攻击直升机。主要用于攻击地面、水面和水下目标,为运输直升机护航,也可与敌方直升机进行空战。具有机动灵活、反应迅速的特点,适用于低空和超低空接近攻击,可在运动和悬停中开火。大部分属于陆军航空兵,是航空兵实施直接火力支援的新型飞机。武装直升机分为专用型和多用途型两种。这种特殊的武装直升机是专门为攻击任务设计的。其机身狭长,机舱内只有两名乘客(甚至1名乘客),作战能力较强。多用途武装直升机不仅可以用于攻击任务,还可以用于运输、登陆和救援。反坦克作战是武装直升机的主要用途之一,所以武装直升机也被称为“坦克杀手”;当它与坦克对抗时,在视野速度、机动性和武器射程上明显处于优势地位。舰载武装直升机还可以扩大舰艇或舰队的作战范围,增强作战能力。武装直升机一般携带多种武器,如机枪、大炮、炸弹、火箭、导弹等,最大水平飞行速度超过每小时300公里,续航时间2-3小时。武装直升机在现代局部战争中被广泛使用,发挥了重要作用,引起了世界各国的高度重视。
直升机基本上是一种空中运输单位,可以在行动范围内的任何广场上搭载两个单位,不管旁边有没有敌军。直升机只能搭载步行部队——不能搭载机械化部队。
在城市的战略资源储存区,生产直升机需要有原油和橡胶。
现代直升机最早的概念其实来自画家兼工程师达芬奇,他在16世纪描述了一种螺旋桨驱动的飞机。然而直到公元1939年才设计出第一架实用的直升机。与固定翼飞机相比,直升机有一个独特的优势,那就是可以垂直起降,这使得直升机可以在无法修建跑道的狭窄区域执行任务。今天,直升机被用作救援车辆或用于执法。直升机有很多军事用途,从大型运输机到人员运输机,再到快速移动的飞行坦克。后者主要起空中支援地面作战的作用。
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