你知道嗎？其實旋翼機垂直起降並沒有那麼容易
在萊特兄弟發明可以受控、持續飛行的固定翼飛機後，人們就一直在嘗試開發製造直升機。在固定翼飛機出現後30年，才出現首架可正常操作的直升機。直升機開發出來之後，其概念迅速被人們所接受，10年之內直升機就投入了軍事和商業服務。
直升機可以在較小的空間內起飛和著陸，
並以低速盤旋和移動，
在現代生活中已經不可或缺。
但之前的開創者
可能會對直升機有限的使用範圍感到失望，
因為直升機存在速度和航程限制
以及安全和雜訊問題。
幾十年來，人們對這些問題進行了無數的研究，
最近已經取得了真正的進展。
最早的垂直飛行嘗試
自20世紀第一個十年起，歐洲一直是旋翼機發明地。1907年，法國實現了兩次標誌性的飛行，9月，由Jacques和Louis Breguet兄弟製造的「旋翼機1號」四旋翼直升機使飛行員飛上2英尺（約61厘米）的空中，並停留了一分鐘。但該飛機飛行不穩定，而且不受控制，是由地面上的四個人將飛機穩定住，因此，此次飛行被視為直升機的首次載人吊飛。11月，Paul Cornus的縱列雙旋翼直升機使飛行員在1英尺（約30.5厘米）的空中停留了20秒。
Cornus 1907直升機
不是所有的飛行嘗試都發生在歐洲
美國
美國的一名俄羅斯移民George de Bothezat
為美國軍隊建造了一架試驗性四旋翼直升機。
這架H1直升機於1922年12月首飛，
而且還搭載了乘客，
但它的設計很複雜，難以控制，之後被廢棄。
同年，德國移民同時也是黑膠唱片的發明者
Emile Berliner用雙旋翼改造了一架
Nieuport復翼飛機，
使飛機可以稍微傾斜以控制偏航。
這架飛機可以盤旋和前飛，
但側傾控制和整體性能都很差。
法國
歐洲一直在進行技術突破。
在法國工作的阿根廷發明家Raul Pateras Pescara
開發出共軸式雙旋翼直升機，
其雙旋翼上有四個配置翹曲機翼的雙翼片，
用於循環控制。
「2型」直升機於1922年首飛，
而於1924年首飛的改進後「3型」飛機
創下738米的飛行距離記錄。
法國人Etienne Oehmichen的直升機
有四個提供升力的旋翼，
六個用於穩定和控制飛機的推進器，
以及另外兩個提供推力的推進器。
該機於1922年首飛，
並於1924年完成了首次1千米的循環飛行。
Pescara「3型」直升機
具有競爭力的配置
在萊特兄弟首次飛行其 「飛行者二號」飛機，
展示穩定和控制技術20年後，
直升機還遠未形成。
第一次世界大戰加快了直升機的發展；
1924年，航空郵政和航空客運服務開始形成，
道格拉斯製造的「全球巡遊者」開始統治天空。
直升機研發人員一直在努力地研發，
以為垂直飛行提供足夠的升力，
並提供長時間飛行所需的穩定性和控制性。
Breguet Gyroplane配有四個旋翼，
Cornu使用了縱列雙旋翼，
Berliner採用了橫向雙螺旋槳，
而Pescara則採用了共軸式雙旋翼。
荷蘭
1925年，荷蘭人Albert Gillis Von Baumhauer
開發的直升機配有一個主旋轉翼，
兩個空氣動力控制片，
通過傾斜盤和抗扭螺旋槳進行集中循環控制。
該飛機飛行過很多次，
但在1930年該飛機報廢。
義大利
義大利航空工程師 Corradino d"Ascanio
於1930年建造了D』AT3共軸雙旋轉翼直升機。
它使用了三個小型螺旋槳用於旋轉、
傾轉和偏航控制，
而控制片上的伺服調整片可以進行旋翼控制，
後來的Charles Kaman也使用了這一技術。
第二次世界大戰之後，
D』Ascanio在為阿古斯塔設計直升機之前，
還為比亞喬設計了Vespa小型摩托車。
前蘇聯
另一個早期嘗試是
前蘇聯的中央空氣流體動力研究院
所建造的1-EA。
該飛機於1932年首飛，
配有一個主旋轉翼，
在機頭和機尾都有小型的推進器用於抗扭距控制。
1-EA配有兩個性能良好的轉子發動機，
在1932年創下了非官方飛行高度紀錄，
但該飛機的控制性能依然很差。
比利時
在比利時工作的喬治亞工程師Nicolas Florine
設計了首架成功飛行的縱列雙旋翼直升機。
在他的設計中，兩個旋翼向同一個方向旋轉，
扭矩反作用通過反方向的旋翼槳盤抵消。
Florine的第二架直升機於1933年首飛，
創下飛行續航能力和飛行高度紀錄。
自轉旋翼機的簡潔設計
到20世紀30年代中期，直升機的發展已經非常接近可正常操作的直升機了，但當時另一種旋翼飛機——自轉旋翼機已經服役了將近10年。自轉旋翼機利用流過自轉旋翼的空氣來使槳片旋轉，從而產生飛機向上的升力。
自轉旋翼機可以在短距離內起飛和著陸，
但無法在空中盤旋。
然而，這依然引發了一系列的技術突破，
最終使可正常操作的直升機面世。
自轉旋翼機是西班牙工程師胡安·德·拉·席爾瓦開發的，
其第四次設計的飛機C.4於1923年首飛，
而基於阿芙羅504K機身的C.4改造機在1924年首飛，
其成功緻使英國機器開發和製造公司
席爾瓦旋翼機公司創立。
Pitcairn PCA-2
胡安·德·拉·席爾瓦的技術突破是開發了揮舞鉸。
揮舞鉸解決了前飛時旋翼面臨的基本問題：
前進側的槳葉需要承擔旋翼速度、
氣流速度併產生較大的升力，
而迴轉側的槳葉的旋翼速度和氣流速度慢，
產生的升力較小。
在早期的設計中，
這種升力的不對稱會導致旋翼飛機
開始前飛的一瞬間飛機不穩定。
席爾瓦在旋翼轂設計了一個揮舞鉸，
從而使前進槳葉可以向上揮舞，
減小其迎角和升力角，
而迴轉槳葉向下揮舞，
以增大升力。
揮舞鉸可以平衡旋翼，
是正常操作的直升機出現的關鍵要素。
1929年
哈羅德·皮特凱恩獲得了席爾瓦的旋翼機生產專利權，並收購了皮特凱恩-席爾瓦旋翼機公司（後成為美國旋翼機公司），開始在美國開發和生產自轉旋翼機。
1936年
在正常操作的直升機首飛的第一年，席爾瓦在一場飛機墜毀事故中喪生。
1945年
已經生產了約500架自轉旋翼機。
直升機的到來基本結束了自轉旋翼機的統治時期。
新發展
儘管後來的自轉旋翼機增加了使旋翼在地面上自旋向上的能力，以使飛機能「跳躍」起飛，但是，奧地利Raoul Hafner的AR.III無法盤旋，那就註定了在可正常操作直升機出現後他們的失敗。到20世紀30年代中期，大多數飛機都可以盤旋。Hafner的 AR.III於1935年實現首飛，該飛機設計了現代斜盤——將固定框架內的控制輸入信號轉為旋轉框架內的槳距指示的設備。
Louis Breguet設計的共軸式雙旋翼Gyroplane Laboratoire
1935年
首飛，但當德國工程師Heinrich Focke設計的F.61在1936年6月首飛後，前者的光彩很快被後者奪去。
這架橫向雙旋翼F.61穩定性、控制性和操作性都很好，被視為首架實用型直升機。
1937年
實現旋翼自轉著陸，表現出很高的安全性。
Focke F.61
福 克·艾徹格里斯公司隨後生產了較大的橫向旋翼機Fa.223 Drache，但首個系列直升機的榮譽歸德國的Anton Flettner於1942年生產的Fl.282 Kolibri所有。該飛機的配置完全不同，被稱為同步雙旋翼直升機，配備了交叉式雙旋翼，Fl.265於1939年首飛，後被凱利特和卡曼使用。
Flettner Fl.282
雖然德國領先，但現代直升機的起源被視為是伊戈爾·西科斯基的VS-300。
20世紀
西科斯基試驗過共軸式雙旋翼直升機但沒有成功，後轉而設計大型固定翼飛機，先是在俄羅斯。
1919年
移民美國後在美國進行設計。
1940年
5月首飛。
1941年
12月開始以最終配置飛行：配備周期變距操縱桿的主旋轉翼和水平尾螺旋槳。
現代直升機由此誕生。
西科斯基 VS-300
之後直升機實現了快速的發展。
VS-300之後西科斯基很快製造了R-4，
這是首架大量生產的直升機（建造了131架），
首架R-4於1942年開始在美國軍方服役。
1943年，Arthur Young建造了一架兩槳旋翼機，
並配備用作機械陀螺儀的穩定桿，
可以控制旋翼並穩定直升機。
在此基礎上產生了貝爾47，
該飛機於1946年成為通過民航認證的首架飛機。
行業的誕生
第 二架在美國飛行的直升機是皮亞塞茨基於1942年製造的單一旋轉翼直升機PV-2，但他是因為建造了雙旋翼縱列式運輸直升機而聲名鵲起，包括HRP Rescuer運輸直升機以及隨後的波音CH-47「支努干」(Chinook) 運輸直升機 ，後者在55年後仍在生產。卡曼於1947年製造出交叉式雙旋翼直升機K-125，該飛機是如今的K-MAX的先驅。Stanley Hiller開發了一個控制系統，以使直升機便于飛行，由此產生了1948年的UH-12。
皮亞塞茨基 HRP
前蘇聯卡里莫夫的首架直升機卡-8於1947年首飛，
它採用了設計局標誌性的共軸式旋翼。
1948年首飛。
如今，相關的兩個設計局已經納入俄羅斯直升機公司。
在戰後的歐洲，
法國的飛機製造商開始進行直升機開發，
法國國營西南飛機製造公司。
1949年
飛行了SO1100 Ariel I，該機的旋翼採用了翼尖噴氣技術。
1950年
試飛行了SE3110，後來產生了雲雀公司。
這兩個公司後合并形成南方飛機製造公司 (Sud Aviation)，後又發展成法國宇航公司 (Aerospatiale)。
1992年
併入德國的MBB組建的歐洲直升機公司 (Eurocopter)，現為空客直升機公司 (Airbus Helicopters)。
在英國，席爾瓦和哈夫納開始發展戰後旋翼飛機產業，
涵蓋了布里斯托、費爾雷、
Saunders-Roe和韋斯特蘭多家公司，
後這些公司於1960年合并成為韋斯特蘭公司，
不久後英國建立了獲得政府許可的
西科斯基直升機公司。
（2000年，韋斯特蘭與義大利的阿古斯塔公司
該公司於1952年製造貝爾直升機進入直升機行業）
合并成立了阿古斯塔·韋斯特蘭公司，
現為萊昂納多-芬梅卡尼卡
(Leonardo-Finmeccanica) 的直升機部門。
更大、更快…
直升機的能力在第二次世界大戰之後得到快速提升，這主要得益於渦輪發動機的功率質量比高於活塞發動機。
首架渦輪發動機驅動的直升機為
1951年首飛的卡曼XHTK-1，
該直升機配備了波音502渦輪軸發動機。
經過改裝的HTK-1是首架雙渦輪發動機直升機，
該飛機於1954年首飛。
（HTK-1還是首架電驅動無人直升機）。
但 首架投入生產的渦輪發動機直升機是法國南方飛機航空公司的 「雲雀」 II直升機，該飛機採用了透博梅卡「阿都斯特」發動機，於1955年首飛，它快速打破了直升機以往的高度紀錄，並完成了兩次高空救援。美國首架投入生產的 渦輪發動機直升機為貝爾204，該飛機一般被稱為UH-1「休伊」(Huey)。
隨著直升機的性能不斷提高，直升機的尺寸也在擴大。1961年首飛的縱列雙旋翼直升機CH-47A 「支努干」的最大起飛重量達到15噸，有效載荷4.5噸。
如今的CH-47F 的起飛重量達到22.68噸，
有效載荷10.8噸。
西科斯基的單旋翼直升機CH-53A起飛重量15.8噸，
但在1968年以23.5噸的起飛重量
創下了當時的歷史紀錄，
包括12.9噸的有效載荷紀錄。
米里製造的最大的直升機
橫向雙旋翼機V-12於1968年首飛，
其最大起飛重量為100噸，
有效載荷40噸。
這架四發直升機具有
與安-22運輸機同等尺寸的貨艙，
可以快速地部署戰略彈道導彈。
V-12從未投入生產，
因此相比而言，
米里的米-26是投入量產的最大的直升機，
該飛機於1977年首飛，
起飛重量56噸，
有效載荷20噸。
但沒有更快…
雖然自西科斯基推出現代直升機後75年內直升機的大部分性能已經得到提升，但速度並沒有發生很大的改變。傳統直升機的速度是300千米/時。由於迴轉槳葉失速，而前進槳葉超聲速，旋翼無法促使直升機以更快的速度飛行。
但當時，人們為提高直升機的速度進行了很多嘗試，其中一些大大提高了直升機的速度，其中一個方法是增加提供升力的機翼以及提供推力的推進器。這使得旋翼無需同時提供升力和推力，並延遲迴轉槳葉失速，以使飛機的飛行速度更快。
貝爾533
貝爾533高性能直升機是較早的「休伊」原型機，
該飛機配置了一個機翼及兩個噴氣式發動機。
該飛機受安裝在短翼翼尖的
一對1500千克推力的普惠J60發動機驅動，
在1962年速度達到了508.6千米/時。
同年為測試剛接式無鉸旋翼而設計的
洛克希德XH-51速度為487.1千米/，
該飛機配備了一個機翼
和一個1134千克推力的J60發動機。
XH-51
XH-51發展出了美國空軍的
洛克希德AH-56 Cheyenne武裝直升機。
該飛機於1967年首飛，速度為392.6千米/時，
配備了一個機翼以及一個3935軸馬力的
通用電氣T64渦輪軸發動機，
為剛接式旋翼和尾翼上的推式螺旋槳提供動力。
Cheyenne後被取消，
並被傳統的AH-64 「阿帕奇」取代。
Lockheed AH-56
再次嘗試
空客在2013年在其試驗性的X3達到487千米/時後重新開始了混合直升機的開發。該改造飛機將依據歐洲潔凈天空研究項目的LifeRCraft技術驗證機計劃於2019年首飛。LifeRCraft預計將在21世紀20年代中期實現高速直升機的生產。
XH-59A
另外兩個高速旋翼直升機的研究項目已經成熟。
一個是西科斯基 XH-59A的先進槳葉概念。
該飛機在1973年速度已經達到了487千米/時。
它雖然很快，但雜訊很大，不穩定，飛行操作複雜，
需要兩名飛行員控制四個發動機：
兩個渦輪軸發動機為共軸剛接式旋翼提供動力，
兩個渦輪噴氣發動機提供推力。
2008年
西科斯基重新使用了該概念，將其用於最新的槳葉和機身結構上，並彌補XH-51的飛行控制和穩定性缺陷。
2010年
其小型X2技術驗證機速度達到481.5千米/時。西科斯基現正對444.5千米/時的S-97 Raider輕型戰術直升機進行飛行測試，其與波音為美國軍方建造的463千米/時SB-1 Defiant中等升力驗證機。
2017年
將首飛。
西科斯基 S-97
另一個研究項目是傾轉旋翼機。
首架傾轉旋翼機是1954年的
Transcendental 1-G，
但它並沒有進行翼載飛行。
相反，1955年首飛的貝爾XV-3
首次成功進行了直升機和飛機模式的切換，
這使得1977年首飛的
貝爾XV-15取得了非常大的成功，
該飛機達到了555.6千米/時的速度，
也為500千米/時的貝爾波音V-22 「魚鷹」提供了基礎。
V-22於2007年首飛，
是首架服役的傾轉旋翼機。
貝爾XV-15
貝爾於1998年開始了民用傾轉旋翼機的開發，
後於2011年被阿古斯塔取代。
在經歷開發延遲及面臨的重重困難後，
AW609計劃將於2018年獲得認證。
同時，貝爾還在建造其下一代傾轉旋翼機，
即為美國軍方開發的518.56千米/時的
V-280 Valor中等升力驗證機，
該飛機計劃於2017年首飛。
雖然無法輕易決定購買一架高速旋翼直升機
包括複合直升機、傾轉旋翼機或一些其他的配置
但自從西科斯基飛行其VS-300起，
人們已經看到直升機在過去75年的性能、
技術發展情況，
未來直升機也將會在速度和航程上有大幅度提升。
規模空前！中俄南海聯合軍演主戰裝備亮相中美南海6次交鋒 看完才知道中國人骨頭有多硬中國把准美最大弱點 霹靂15與殲20搭配讓美恐慌國產C919確定年底首飛 大客機三足鼎立時代來臨中國地對空導彈部隊如何進行訓練？
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※你知道為什麼飛機一般都是逆風起降？
※這種戰鬥機垂直起降，然而我們真的需要嗎？
※這麼屌的「垂直起降」，你看懂了嗎？
※這款垂直起降無人機：渾身都是螺旋槳
※無數的事實表明，性能最好的常規起降飛機，也只是在跑道完好時才可能起降
※可垂直起降的「飛機」，不用跑道，只需要三角起落架便能上天
※有了這個黑科技，固定翼無人機起降不再需要跑道
※美國最早的垂直起降飛機是如何試驗的？居然沒有起落架！
※戰鬥機沒有雨刮器雨天如何起降？會不會導致白茫茫一片啥都看不見
※航母為什麼不採用垂直起降的戰鬥機？原因卻讓人大吃一驚！
※垂直起降只能運用在先進戰機？中國證明無人機也可以
※垂直起降試驗機能倒著飛，沒競爭過直升機被迫下馬
※垂直起降戰鬥機，性能優異，真的實用嗎？
※飞机起降时，为什么耳朵那么疼？
※垂直起降戰機，不用助跑就能起飛
※中國僅有的一架垂直起降戰機 卻落得這般境地！
※垂直起降能力的飛機不需要專門的機場和跑道，降低了使用成本
※印度曝光中國神秘垂直起降隱形戰機 是愚昧無知還是惡意炒作？
※垂直起降，從此告別堵車