正文 第二章 直升機的曆史(2 / 3)

愛爾哈姆製造的飛機這架飛機於1916年墜毀,而愛爾哈姆直到1930年才停止他的直升機試驗。20世紀龍年代初期出現了幾種重要的設計方案,其中最有前途的是帕斯卡拉的3號飛機。這種式樣笨重的飛機在直升機技術上體現了向前邁進的重要一步,因為在飛行中可以通過控製其反旋回旋翼係統中的八對葉片而增大升力,而且又能通過傾斜回旋翼架進行前飛。雖然這種飛機隻達到了較低的速度,但它在同時控製升力和飛行方向方麵首次進行了令人信服的表演。斯卡拉也證明了他是首先了解自旋現象者之一,因為他設計的飛機萬一發動機發生故障也能安全下降。這架飛機創造了飛行736米距離的世界紀錄,而且它與同期十分複雜的飛機相比是一架設計得比較簡單的飛機。

柏斯卡拉3號飛機據說,現代直升機的非凡方案是基於斯潑奈爾特於1919年提出的基本原理。危險的事故威脅著斯潑奈爾特和他兄弟的早期飛行生涯,事故主要是由失速引起的,因此他對這個問題作了重大研究。他論證了旋轉機翼產生的升力很大程度上相同於在空氣中向前運動的固定機翼,因此,這就有可能以一種機翼代替另一種。他的設計方案與以前流行的一切方案的最大差別是他的風車或回旋翼是自由地旋轉的,而不是由發動機驅動。金動機的動力用來驅動一個常規―獎以產生尚前的推力,同時轉動旋葉達到一定的速度,使其能產生足夠的升力而起飛。此後,由飛機前飛速度所造成的氣流,就能使回旋翼自由地旋轉,這就無需由發動機提供動力而產生升力。斯潑奈爾特稱他的新發明為自轉旋翼飛機。

自由旋轉回旋翼由氣流產生升力稱之為自轉狀態,這種狀態極易鑒別,因為這時沒有通過回旋翼傳動軸進行驅動而禱矩反作用。使早期直升機設計師極為迷惑不解的主要問題之一是這種轉矩反作用不存在於自轉旋翼飛機中。可是,西瓦發現,他的設計方案又遇到了稱之為升力雙對稱的另一個主要問題。已經發現,如果帶有回旋翼的飛機穿過空氣向前運動就會在兩個方麵影響回旋翼的葉片。首先,正從飛機尾部向頭部旋轉的葉片,即正在前進的葉片,不僅感受到自己的旋轉速度,也感受到飛機穿過空氣的速度;其次,顯然,從飛機頭部向尾部旋轉的葉片,即正在後退的葉片,感受到相反的作用,即它的旋轉速度減去飛機的前進速度。那麼,由於升力部分地是速廢的函數,所以前進葉片比後退葉片產生更大的升力,而飛機趨向於向產生較小力的後退葉片方向滾動。經多次失敗的試驗後,克服了這個看上去難以對付的問題。西瓦發明了一種用於每個回旋翼葉片的垂直絞接,它能使前進葉片上翻產生較小的升力,而後退葉片下垂產生較大的升力,這樣就消餘了葉片間的升力不等。這無疑是他對航空學的最大。

幾年時間花在修改和改進其設計之後,西瓦解決了另外一係列問題。他發現,他的揮舞較節在葉片根部引起了劇烈的顫振,於是,他設計了一軸進一步的鉸節,這種鉸節使每一葉片在方位上能有一定的活動量。

1928年西瓦駕駛的飛機橫渡英吉利海峽。這是第一次機翼飛機完成此舉。

普通的,旋槳,機身和尾部都顯示為自轉旋翼飛機的特征,但可以#也可以沒有固定機翼,很多早期設計方案都具有共軸回旋翼。近代的改型是小型、高度的機動、可靠和運行經濟。作為軍用直升機,它們的主要缺陷是不能保持懸停。即使如此,西瓦對航空,特別是對直升機的貢獻仍是十分重大的。

直升機的逐步成熟

盡管自轉旋翼機有了改善和早期直升機不斷改進,但直到1936年才以實用直升機進行了首次令人信服的實驗示範。這就是德國福斯克·沃爾夫,它進一步驗證了自轉著陸,且在寧二年創造了幾項世界紀錄。同年,它在柏林的首次室內實驗震驚了世界。