世界首架直升机,飞起来还没小孩跳得高,设计师后来去卖自行车

墨书聊天 2023-12-16 07:11:19

世界首架直升机有很多种说法,但如果加上可载人、自由飞行、能有效操控等标准,一般认为是1907年法国人保罗·科尔尼(Paul Cornu)设计并制造的直升机,这一年11月13日,保罗·科尔尼亲自驾驶他的“科尔尼”直升机飞到了0.3 米的“高空”并停留了 20 秒。

保罗·科尔尼(Paul Cornu)亲自驾驶自己的直升机

科尔尼的这架直升机远远看去像一辆大号放平的自行车,采用一台当时法国的安托瓦内特18千瓦发动机,发动机动力通过两副皮带传送到位于机身前后的两副螺旋桨,桨叶反向旋转以抵消扭矩,飞行员和发动机位于两副螺旋桨中间,和今天“纵列双旋翼”直升机本质是一样的布局,科尔尼后来在试飞中最高飞到了离地2米的高度。

保罗·科尔尼的直升机全貌

在科尔尼之前,包括爱迪生在内的许多人都尝试过开发直升机,但大多数都是设计或制造了模型,爱迪生的模型因为发动机爆炸而终止了研究,甚至法国的布雷盖兄弟——就是后来和达索合并成达索-布雷盖公司的那个布雷盖——在1907年9月29日、比科尔尼早一年半月,就试飞了一架载人四旋翼直升机并飞到了0.6米的高度,这是有记载的世界首次成功的载人直升机飞行。

布雷盖直升机(复制品),最高飞到1.5米

但布雷盖兄弟的直升机要在地面上站四个人用绳子拉着四个角帮助才能勉强飞起来不失控,科尔尼直升机的突破在于没有地面人员拉着帮助保持稳定,但实际上也无法实现有效控制。保罗·科尔尼本人后来因为生孩子太多(13个)、生活压力太大,转行去卖自行车去了,这架直升机后来就被放弃,没有进一步改进。

虽然发明时间和固定翼飞机基本同步,但一直到一战结束之前,直升机进展都很缓慢,原因之一正在于操纵和控制太过复杂。20年代初,一位阿根廷人劳尔·佩特拉斯·佩斯卡拉使用周期变距螺旋桨和倾斜桨毂提供前进动力,才使得直升机开始走向实用,佩斯卡拉自己研制的共轴双旋翼直升机于1924年取得了国际航空联合会第一个直升机世界纪录。这架直升机的旋翼采用的是双层桨叶,类似于早期双翼机的机翼,因此虽然看起来有4层螺旋桨,但仍然是双旋翼。

佩斯卡拉的直升机,采用双层桨叶,实际是两副螺旋桨

上面这些直升机都采用了多旋翼布局,世界上最早试飞成功的单旋翼直升机,是两位苏联设计师鲍里斯·N·尤里耶夫和阿列克谢·M·切列穆欣,这两位都是苏联中央流体研究院的工程师,他们研制的1-EA采用一副四叶主旋翼和两组双叶反扭矩旋翼:机头和机尾各一副,这架直升机于1932年8月14 日飞到了605米高度,只是由于苏联当时不是国际航空联合会的成员,这个记录没有得到承认。

第1架单旋翼直升机

德国福克·沃尔夫公司1936年6月26日首飞的Fw 61通常被认为是第一架实用、功能齐全的直升机,最大飞行速度达到190千米/小时、高度达到2400米。这架飞机采用并列双旋翼结构,一台星型气冷发动机装在机头,由于悬停时发动机冷却不足,在机头安装了一副小螺旋桨用来给发动机散热,产生的推力微乎其微,主要动力还是来源于两副主旋翼。

Fw61,还是采用并列双旋翼结构

但福克本人这时被股东排挤离开了公司,后来与Fw 61的首席试飞员格德·阿赫格里斯一起成立了另外一家福克·阿赫吉利斯公司专门研制直升机,1940年首飞成功的Fa223,最大速度182 公里/小时,高度达到7100米,于1942年投入批量生产,成为世界上首架成批生产的直升机。不过这时候盟军已经开始对德国进行大轰炸,Fa223的总产量只有20架,只执行了极少量观察、运输和救护等任务。

Fa223复制品,还是双旋翼

世界上第一款大量生产的直升机最后终于落到了美国,设计者就是那位世界航空史上最著名的“司机”:伊戈尔·伊万诺维奇·西科斯基。西科斯基于1939 年设计并试飞了VS-300,经过修改后又于1942年 1月14 日首飞成功了VS-316,当年5月被美国陆军航空队看上,最后成为R-4,虽然只能飞到120公里/小时和2400米高度,但却是世界上第一款大批量生产的直升机,除了美国陆航以外、也是美国海军和海岸警卫队以及英国皇家空军和海军使用的第一架直升机。R-4在二战期间就投入使用,在中缅和太平洋战场上执行了大量救护和运输任务。

美国陆航的一架R-4

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