你想知道的直升機知識，在這裡
1、關於直升機
提到垂直起降飛行器，很多人第一個想到的就是直升機（當然還有熱氣球，飛艇之類的）。現代生活中，我們能見到直升機的情況越來越多，應急救援，線路巡查，森林勘測等特殊狀況下，也只有直升機能順利的達到人們的預期。
北京市紅十字會直升機轉場加油
截至2017年末中國民用直升機數量為999架，大概相當於美國民用直升機數量的7%，分別佔俄羅斯和加拿大民用直升機數量的35.61%和37.98%。（數據來源：2017年中國民航業發展統計公報）
由於直升機在國內的稀缺性，就導致了大多數人對它的還僅僅停留在一個「大號竹蜻蜓」的印象中，它是怎麼飛行的，為何能做到懸停？發展進程又是如何？本文帶你一一解答。
2、發展簡史
眾所周知，每一架直升機都至少有一個大大的「螺旋槳」，這個螺旋槳準確的說叫旋翼，它是由中國傳統的竹蜻蜓啟示而來的，二者異曲同工。
達芬奇設計的直升機
15世紀，文藝巨匠達芬奇設計過一種像螺桿一樣的直升飛行裝置，但這種飛行器僅僅停留在圖紙階段。
1796年，英國人George Cayley設計了第一架用發條作動力、能夠飛起來的直升機。
50年後的1842年，英國人W.H. Philips用蒸氣機作動力，設計了一架只有9公斤重的模型直升機。
1878年，義大利人Enrico Forlanini用蒸氣機製作了一架只有3.5公斤重的模型直升機。
1880年，美國發明家托馬斯·愛迪生著手研製用電動機驅動的直升機，但最後放棄了。
法國人Paul Cornu在1907年製成第一架載人的直升機，旋翼轉速每分鐘90轉，發動機是一台24馬力的汽油機。Cornu用旋翼下的「舵面」控制飛行方向和產生前進的推力，但Cornu的直升機的速度和飛行控制能力很可憐。
但是義大利人Juan de la Cierva在1923年設計旋翼機時，無意中解決了直升機的一個重大問題，他發明的揮舞鉸解決了困擾直升機旋翼設計的一個重大問題。
1930年10月，義大利人Corradino DAscanio的直升機是公認的第一架現代意義上的直升機，在18米高度上前飛了800多米的距離，DAscanio的直升機用共軸反轉雙槳。
DAscanio的直升機
30年代德國設計製造的FL282型直升機是第一款量產型直升機，大約生產了1000架，FL-282是一款海軍艦載直升機，其可在狂風大浪的惡劣海況下完成升空和降落。
然而，隨著納粹德國在戰場上的連連失利，德國海軍逐漸被盟軍強大海空力量逐個消滅，大量的FL-282也跟隨德國海軍葬入大海......
德國FL-282直升機
後來，美國西科斯基VS300型直升機奠定了現代直升機最常用的旋翼尾槳布局，1945年貝爾47是第一種量產的實用型直升機，在朝鮮戰場就廣泛用於傷員救護、偵察、炮兵指引等。
UH-1使越南戰爭成為第一場直升機戰爭，直升機成為美軍士兵進入和撤離戰鬥最常見的運輸工具。
UH-60黑鷹直升機是現在美軍的主力戰術運輸直升機，中國在89年前進口過一小批，目前還在服役，2008年汶川地震救災發揮了重要作用。
目前，世界上現役最重最大的直升機是由前蘇聯米爾莫斯科直升機工廠（原米里實驗設計局）主持設計、研製，1977年12月14日首飛的米-26型重型直升機。
米-26的最大起飛重量達到了驚人的56000kg，最近一次的公開使用是4月2日上午的木里縣火災撲救工作。
米26直升機與波音737對比
3、飛行原理簡介
眾所周知，每一架直升機都至少有一個大大的「螺旋槳」，這個螺旋槳準確的說叫旋翼，它是由中國傳統的竹蜻蜓啟示而來的，二者異曲同工。
這裡我們僅著重說常見的旋翼尾槳布局的直升機。
直升機能夠垂直起飛的道理非常簡單,之前關於升力的文章講過，升力是由存在翼型和迎角的機翼與空氣發生相對運動而產生，對於飛機來說，發動機產生的推力使得機身發生相對位移，因而產生運動。
相應的，直升機的旋翼可等效的視為幾片存在翼型和迎角的機翼的旋轉運動。由於圓周運動中線速度的大小沿半徑方向的不同，直升機所形成的旋翼錐體角的形式大致如下圖。
由於主槳葉是一個巨大的旋轉質量體，在實際飛行中，其轉速基本是沒有多大變化的。
因此，在實際飛行中，直升機升力的改變主要是靠等量的改變所有槳葉的槳葉角也就是迎角來實現的，這種情況叫做變總距。飛行員改變總距是通過總距拉杆實現的。
如圖所示，空客某型直升機駕駛艙總距拉杆的位置。
總距拉杆的控制遵循自然習慣，向上拉直升機升力增大；向下放，直升機升力減小。伴隨著拉杆的提升和下放，與之聯動的油門會自動控制，以保證旋翼轉速的恆定。
對於直升機前後左右運動的控制，是如何實現的？下面看圖：
除垂直飛行狀態以外的其他飛行狀態叫做轉換飛行狀態，要進入轉換飛行狀態，要將旋翼的旋轉平面向著所需要的飛行方向傾斜，其有效力的水平分力會使直升機朝著所需的方向運動。
在旋翼上，這種變化由傾斜盤實現。
在駕駛艙中，實現該控制的叫做周期變距桿，也就是操縱桿，位於飛行員正前方，其操縱方式同樣符合人的習慣，前推向前，後拉向後，以此類推。
至此，我們已經了解了直升機是如何起飛和機動的。然而直升機還有一個尾部的螺旋槳，這個的作用是什麼呢？
由於旋翼相對機身在不停的高速旋轉，因此其對機身就會有一個反扭力，此時若沒有相應措施抵消這個反扭力，那機身就會隨著旋翼原地打轉。
直升機抵消反扭力的方案有很多，最常規的是採用尾槳。主旋翼順時針轉，對機身就產生逆時針方向的反扭力，尾槳就必須或推或拉，產生順時針方向的推力，以抵消主旋翼的反扭力。
尾槳給直升機的設計帶來了很多麻煩。尾槳要是太大了，會打到地上，所以尾槳尺寸受到限制，要提供足夠的反扭力，就需要提高轉速，這樣，尾槳翼尖速度就大，尾槳的雜訊就很大。
尾槳是直升機飛行安全的最大挑戰，主旋翼失去動力，直升機還可以自旋著陸；但尾槳一旦失去動力，那直升機就要打轉轉，失去控制。在戰鬥中，直升機因為尾槳受損而墜毀的概率遠遠高於因為其他部位被擊中的情況。
目前直升機尾槳主要採取的形式有普通尾槳和涵道尾槳，普通尾槳即是我們常見到的螺旋槳形式，涵道尾槳簡單的說就是在普通尾槳外加了一圈，使尾槳被包起來。
普通尾槳形式
二者的控制大同小異，都是通過控制槳葉迎角的大小來控制尾槳拉力或推力。在駕駛艙中，尾槳反扭力大小是通過飛行員腳蹬控制的，其操縱原理與固定翼飛機的方向舵類似。
涵道尾槳形式
腳蹬的操縱同樣符合自然習慣，即左腳向前直升機左轉，反之亦然。蘇式直升機一般與之相反。
目前，還存在另外一種無尾槳的布局模式，稱作NOTAR，即No Tail Rotor的簡稱。用噴氣引射和主旋翼下洗氣流的有利交互作用形成反扭力。
主旋翼產生的下洗氣流從尾撐兩側流經尾撐，發動機產生的壓縮空氣通過尾撐一側的向下開槽噴出，促使這一側的下洗氣流向尾撐表面吸附並加速（即所謂射流效應或Coanda效應），形成尾撐兩側氣流的速度差，產生向一側的側推力，實現沒有尾槳的反扭力。
無尾槳形式
4、總結
以上是對最常見的一種旋翼尾槳布局的直升機的飛行控制的基本介紹。
其主旋翼產生升力和機動力，尾槳的存在是為了克服旋翼產生的反扭力。對於其他形式的直升機，如同軸雙旋翼直升機（卡-32），前後雙旋翼直升機（CH-47支奴干直升機）其布局多是一種取代尾槳的方式，原理都是大同小異的。
直升機是現代社會不可缺少的一種多用途工具，其飛行特性決定了它的使用範圍，相信隨著技術的發展，會有越來越多的先進直升機走進我們的生活。
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