垂直起降一直是人类飞行梦想的重要组成部分,从古代神话中的飞天故事到现代的航空技术探索,人们从未停止对这一飞行方式的追求。直升机和旋翼机的出现,让人类实现了垂直起降的梦想,为航空领域开拓了新的维度。
直升机的发明历程充满了艰辛与挑战。乔治・凯利被誉为 “航空之父”,他对鸟的飞行进行了大量的研究,包括测量鸟翼的面积、鸟的质量大小和飞行速度,估算速度、翼面积和升力之间的关系,并指出飞行器应当分别实现升举和推进两种功能,其中升举是关键。在直升机领域,他也展开了开创性的研究工作,1804 年 12 月,凯利制作了一架旋臂机,用于研究平板的升力和阻力,并根据竹蜻蜓的原理设计制作了直升机模型。
西班牙人切尔瓦发明的旋翼机对直升机的发展产生了深刻的影响。切尔瓦在少年时代就对航空产生了浓厚的兴趣,15 岁时制作的滑翔机在一次意外中带着他飞了起来,从此他与航空结缘。在多次试制旋翼机的过程中,他发明了旋翼与桨毂的铰链连接技术,使桨叶能够上下飞舞和沿轴向偏转,获得最佳角度,产生平衡升力。这项技术为实用直升机的问世奠定了重要基础。
贝尔 - 47 是美国原贝尔直升机公司(现改称达信集团贝尔直升机公司)于 20 世纪 40 年代研制的单发轻型直升机。1946 年 3 月,它获得了美国民航管理局适航证,成为美国第一架也是世界上第一架取得适航证的民用直升机。贝尔 - 47 的性能虽然不高,但价格低、结构简单、使用方便,在世界范围内得到了广泛应用,购买国家超过 30 个。它的出现,标志着直升机开始进入民用领域,为人们的生活和工作带来了便利。
西科斯基是世界上第一个发明实用直升机的人。他出生于乌克兰的基辅,1919 年到美国谋求发展。1909 年,年仅 20 岁的他就制造了第一架直升机,1910 年又制造了一架,但都没有成功。后来他认识到以当时的工艺、材料和发动机技术,不可能制造出直升机,于是转而研究固定翼飞机,并取得了显著成就。1940 年 3 月 31 日,西科斯基驾驶经过多次改进的 VS - 300 进行试飞,实现了垂直上升、下降、侧飞、倒飞和绕固定点盘旋等动作,标志着实用的直升机正式面世。他创造性地提出用螺旋桨加尾桨的方式来解决直升机的自旋难题,采用切尔瓦铰链连接方式解决了直升机的操纵问题,为直升机的发展做出了巨大贡献。
在现代战争中,直升机发挥着不可替代的作用。武装直升机如 AH - 1 “眼镜蛇”、AH - 64 “阿帕奇” 等,凭借强大的火力和灵活的机动性,成为战场上的 “坦克克星” 和 “空战明星”。AH - 1 “眼镜蛇” 直升机是美国陆军的第一种专用武装直升机,它装备了强大的武器系统,能够对地面目标进行有效的打击。AH - 64 “阿帕奇” 直升机更是当今世界上最先进的武装直升机之一,它在海湾战争中发挥了重要作用,打响了战争的第一枪。1991 年 1 月 17 日凌晨,“沙漠风暴” 空袭行动前,8 架 “阿帕奇” 直升机组成的 “诺曼底特遣队” 躲过伊拉克军队雷达的监视,悄悄飞入大沙漠。他们发现位于沙特和伊拉克边境上的两座预警雷达站后,迅速发射导弹将其摧毁,为后续的空袭行动创造了有利条件。
倾转旋翼机 V - 22 “鱼鹰” 是直升机与固定翼飞机的结合体,它既具有直升机垂直起降和悬停的能力,又具有固定翼飞机高速飞行的优点。然而,V - 22 “鱼鹰” 在研制过程中却事故频发,5 架原型机中有 3 架发生意外,共发生了 4 次坠机重大事故,造成 30 人死亡。