图1-2:直升机可以有一到两个主旋翼系统

一般而言，旋翼系统可以分为全铰接式，半刚体式和刚体式。也存在这些典型系统的变种和组合形式的旋翼。

全铰接旋翼系统

通常全铰接旋翼系统包含三个或者更多个旋翼桨叶。旋翼桨叶可以独立的做挥舞(flap),周期变距（feather）,摆振(lead or lag)三种运动。

每片旋翼桨叶通过一个水平的挥舞铰链接到桨毂上，顾名思义，挥舞铰允许桨叶上下挥舞。每片桨叶可以独立的上下运动。挥舞铰离开桨毂的距离不尽相同，也可以有不止一个的挥舞铰。安装位置由制造者根据稳定性和控制方面的考量来决定。

每片桨叶同样通过一个垂直放置的摆振铰连接到桨毂。摆振铰允许桨叶在桨盘平面内独立的前后运动。通常这类旋翼系统的设计中会加入减震器(Dampers)防止围绕摆振铰的过渡运动。设计摆振铰和减震器的目的在于吸收旋翼桨叶的部分加减速。

全铰接旋翼系统的桨叶可以进行变距，即围绕它的转轴旋转。所谓变距就是改变旋翼桨叶的桨距。

半刚体旋翼系统

一个半刚体旋翼系统允许做两种不同的运动，挥舞和变距。这类系统通常包含两个刚性连接在桨毂上的桨叶。桨毂通过一个耳轴轴承(trunnion bearing)或者一个跷跷板铰链(teeteringhinge)连接到主桅上，使得桨叶可以上下挥舞。当一片向下运动时，另一片向上运动。

变距可以通过一个变距铰(feathering hinge)实现，通过它可以改变桨叶的攻角。

刚体旋翼系统

刚体旋翼系统的机械结构很简单，但是结构上非常复杂，因为工作载荷必须被材料的弯曲来吸收而不是通过铰链来消除。这类系统中桨叶不可以做挥舞和摆振动作，但是可以变距。

尾桨

大多数单主旋翼直升机需要一个单独的尾桨系统来克服主旋翼旋转产生的扭矩。可以通过一个可变桨距反扭矩旋翼或尾桨来实现。如图1-3所示。调整反力矩系统的推力可以在主桨力矩改变时控制方向，或者在悬停的时候改变机头的朝向。

图1-3:反扭矩旋翼产生和主旋翼扭矩方向相反的推力，避免直升机以主旋翼相反方向旋转。

涵道尾桨

涵道尾桨是另外一种反扭矩旋翼，或者称之为fan-in-tail设计. 这类系统采用一系列的包围在垂直尾翼中的旋翼桨叶。因为桨叶处在一个圆形的导管中，比较不容易和外界物体或者人员发生碰撞。如图1-4。

Eurocopter EC-135的涵道尾桨

图1-4:和无保护的尾桨相比，涵道反扭矩系统在地面操作时可以提供更大的安全保证。

无尾桨系统NOTAR

NOTAR系统是反扭矩尾桨的替代品。系统利用安装在直升机内部的风扇产生的低压空气压入尾撑(tailboom，也称尾梁)，这些气体流经尾撑相应侧的水平开口喷出。通过可控制得旋转喷嘴提供反扭矩和方向控制。

从水平开槽吹出的低压空气和主旋翼的下洗气流（downwash形成一种特殊的现象，叫做“Coanda效应”（译者注：射流效应，利用尾梁两侧气流的速度差，产生向一侧的侧推力）。Coanda效应可以产生向尾梁一侧的侧推力，从而实现反扭矩。

图1-5:在直升机悬停的时候，保持方向控制所必需的扭矩中Coanda效应提供大约三分之二。

起落架

最常见的起落架是滑橇式的，适合在不同类型的表面上起起降。一些滑橇式起落架装备了减震器以减少着陆冲击和震动传递到主旋翼。还有些利用滑橇支撑臂的弯曲来吸收震动。起落架也可装配能够更换的重载滑橇靴以防止过度磨损。

直升机也可以装备浮筒进行水上作业，或者装备滑雪板以降落在雪地或者柔软的地面上。

机轮是另外一种形式的起落架，可以是三点式或者是四点式配置。通常为了方便直升机在地面上滑行，机首或者机尾的起落架设计成可以自由旋转的。

动力装置

典型的小型直升机使用安装在机身上的往复式发动机。发动机可以采用垂直安装或者水平安装方式，通过传动装置将动力传递到垂直的主桨传动轴(main rotor shaft)上,如图1-6。

图1-6：典型情况下发动机通过一个主传动机构和皮带或者一个离心式离合器来驱动主旋翼。

直升机可以采用的另外一种发动机是燃气涡轮发动机(Gas turbine)。这种发动机的输出功率较大，适用于大多数的中大升力直升机。

发动机通过主传动机构将动力传递到主桨和尾桨系统。

飞行控制

当你驾驶一假直升机的时候，会用到四中基本的飞行控制，分别是：周期变距控制，总距控制，油门和反扭矩踏板(antitorque pedals)。

油门通常采用安装在总距杆（collective lever）前端的转把式控制，如图1-7。

总距和圆周变距控制主旋翼桨叶的桨距，这些控制的具体功能在第四章飞行控制中详细介绍。

图1-7：飞行控制的位置

另外，我们通常所说的“直升机”，又为什么不叫“直升飞机”呢？

直升机和飞机同为飞行器，可是在飞机的“家谱”中却找不到直升机的“户口”。不信请翻阅关于飞机的专著，在飞机的行列里有军用、民用之分，在军用飞机队列中有歼击机、轰炸机、强击机、侦察机、运输机、预警机、加油机、水上飞机、电子对抗飞机……却没有直升机或武装直升机的尊姓大名。

生活中，有人乱点鸳鸯谱，硬是把直升机往飞机的行列中死拉硬拽，把直升机叫作“直升飞机”，甚至电脑词库中也只有“直升飞机”的名词而没有 直升机 的席位。这种把直升机和飞机混为一谈的称呼就不准确、不恰当了。

不能把会飞的器具都叫“飞机”。

直升机

常识告诉我们，对某种器具的命名，一般都要反映该器具的特性和功能。比如，尽管鞋子和袜子都穿在脚上，由于鞋袜的构造和功能不同，人们不能把鞋子叫成袜子，也不会把袜子叫作鞋。同样的道理，尽管直升机和飞机都会飞，但不能把会飞的器具都叫“飞机”。

由于科技的发展，当今人类头顶上，会“飞”的器具太多了。比如，在外层空间飞行的有人造地球卫星、空间站等航天器；在大气层飞行的航空器中有轻于空气的汽球、飞艇；有重于空气的，如直接利用反作用原理飞行的导弹、火箭等 ……我们不能把这些飞行器都挂上“飞机”的头衔。

直升机的特性决定它必须另立门户

不可否认，直升机和飞机有些共同点。比如，都是飞行在大气层中，都重于空气，都是利用空气动力的飞行器，但直升机有诸多独有特性。

直升机飞行原理和结构与飞机不同飞机靠它的固定机翼产生升力，而直升机是靠它头上的桨叶（旋翼）旋转产生升力。直升机的结构和飞机不同，主要由旋翼、机身、发动机、起落装置和操纵机构等部分组成。根据旋翼副数，分为单旋翼式、双旋翼式和多旋翼式。单旋翼式直升机尾部还装有抗扭螺旋桨，用以平衡单旋翼产生的反作用力矩和控制直升机的转弯。直升机最显眼的地方是头上窄长的大刀式的旋翼，一般由2～5片桨叶组成一副，由1～2台发动机带动，看起来很像我国民间的一种玩具———竹蜻蜓。其实正是竹蜻蜓给直升机的发明提供了启示。经历了较长时间的摸索，1907年法国工程师路易士·伯雷格和黎歇设计出世界上第一种能载人的直升机，比莱特兄弟发明飞机仅仅晚4年。

直升机

直升机成长经历及子孙后代与飞机不同直升机发明之初一度被冷落，其实际使用和成批投产远远落后于飞机。直到第二次世界大战后直升机才得到发展。尤其是20世纪60年代以来，直升机的生产和使用规模不断扩大，其性能和使用寿命也有了很大的改进和提高。现在已形成了一个庞大的直升机家族。就拿武装直升机来说吧，已经发展了3代，有反坦克、反舰、反潜、火力支援、空战等不同种类。以美国为首的北约和俄罗斯军队的主战直升机都属于第3代，主要有美国的AH－ 64A“阿帕奇”、AH－1S“休伊”、RAH－66“科曼奇”，俄罗斯的米－28“浩劫 ”、卡－50“噱头”，英国的“战场山猫”，法国的AS565M“黑豹”以及德、法联合研制的PAH－2“虎”式攻击直升机等。它们的显著特征是：普遍采用了目标截获识别系统、驾驶员夜视系统、头盔综合显示瞄准系统等高新技术装备，增强了机动性和防探测、抗毁伤能力，具备了在不良天候和复杂地理环境下的攻击能力，实现了战场数据的优化管理，高技术含量和综合作战效能得到较大的提高。如果说飞机是搏击长空雄浑矫健的苍鹰，那么直升机就是纵横天地轻盈灵巧的蜻蜓。

直升机具有与飞机不同的特异功能

由于结构的特点，直升机和飞机相比，飞行速度慢一些，有效载重小一些，稳定性和操纵性差一些，但直升机具有飞机所不具备的特殊本领和独特性能。首先，直升机可以垂直起飞、垂直降落。其次，直升机能够向前后、左右等方向飞行，并且能在允许的高度上悬停和在空中定点转弯。飞机起飞和降落，一般需要宽广的机场、坚固的跑道，这样就要占用大量的土地，花费很多的资金。而且，在战争情况下，机场往往成为敌方首先攻击的目标，容易遭到破坏。而直升机起飞着陆需用场地很小，对场地的要求也不高。无论在高耸的山顶上、狭窄的谷地间，还是在茂密的森林中、嶙峋的河岸边，直升机都可以轻松自如地起飞着陆。装有浮筒的船式机身的直升机甚至可以在江河湖海中起降。

正因为具有以上特殊本领，所以直升机经常在关键时刻挺身而出，承担其他飞行器包括飞机难以完成的艰巨任务，特别在军事上有广泛的用途。

直升机

空中“奇兵”———直升机有自己独特的战术性能：机动性强，不受地形条件的限制。使用直升机，可以在短时间内，将部队从一个战场调到另一个战场；也可以使部队迅速地分散或集中，以减小敌人核袭击造成的损失；还可以帮助部队顺利地越过放射性污染区、燃烧地带以及工程障碍等，进行大范围的空中机动。

机降“先锋”———在战场上，直升机可以超低空突然出现在敌人的后方，完整而又集中地机降、空降各种部队和武器装备，迅速占领军事要隘，实施突然袭击；还可以从山地和海面营救伤员，直接将伤员送到战地医院进行及时的抢救。

反潜“健将”———在未来战争中，潜艇特别是核潜艇极具威胁性，反潜作战将成为战争的重要内容之一。直升机与水面舰艇相比，具有速度快、机动性强、巡视范围广等优势。

正是由于这些理由，我们对不把直升机列入“飞机”的行列而让其另立门户，就不难理解了。返回搜狐，查看更多