直升機作為20世紀(jì)航空技術(shù)極具特色的創(chuàng)造之一,極大的拓展了飛行器的應(yīng)用范圍。直升機是典型的軍民兩用產(chǎn)品,可以廣泛的應(yīng)用在運輸、巡邏、旅游、救護等多個領(lǐng)域。
直升機的時速可達300km/h以上,俯沖極限速度近400km/h,實用升限可達6000米(世界紀(jì)錄為12450m),一般航程可達600~800km左右。攜帶機內(nèi)、外副油箱轉(zhuǎn)場航程可達2000km以上。根據(jù)不同的需要直升機有不同的起飛重量。當(dāng)前世界上投入使用的重型直升機的是俄羅斯的米-26(起飛重量達56t,有效載荷20t)。當(dāng)前實際應(yīng)用的是機械驅(qū)動式的單旋翼直升機及雙旋翼直升機,其中又以單旋翼直升機數(shù)量多。
直升機的突出特點是可以做低空(離地面數(shù)米)、低速(從懸停開始)和機頭方向不變的機動飛行,特別是可在小面積場地垂直起降。由于這些特點使其具有廣闊的用途及發(fā)展前景。在軍用方面已廣泛應(yīng)用于對地攻擊、機降登陸、武器運送、后勤支援、戰(zhàn)場救護、偵察巡邏、指揮控制、通信聯(lián)絡(luò)、反潛掃雷、電子對抗等。在民用方面應(yīng)用于短途運輸、醫(yī)療救護、救災(zāi)救生、緊急營救、吊裝設(shè)備、地質(zhì)勘探、護林滅火、空中攝影等。海上油井與基地間的人員及物資運輸是民用的一個重要方面。
缺點及改進
當(dāng)前直升機相對固定翼飛機而言,振動和噪聲較高、維護檢修工作量較大、使用成本較高,速度較低,航程較短。直升機今后的發(fā)展方向就是在這些方面加以改進。
短距-垂直起降飛機的作戰(zhàn)目標(biāo)可不是常規(guī)作戰(zhàn)飛機,其作戰(zhàn)目標(biāo)是超低空制空權(quán)控制和打擊空中低速目標(biāo),負(fù)責(zé)隨伴我直升機群,主要遂行反直升機和反無人機作戰(zhàn),兼顧對地近距戰(zhàn)術(shù)支援的短距-垂直起降固定翼飛機尚無可替代。
直升機發(fā)動機驅(qū)動旋翼提供升力,把直升機舉托在空中,單旋翼直升機的主發(fā)動機同時也輸出動力至尾部的小螺旋槳,機載陀螺儀能偵測直升機回轉(zhuǎn)角度并反饋至尾槳,通過調(diào)整小螺旋槳的螺距可以抵消大螺旋槳產(chǎn)生的不同轉(zhuǎn)速下的反作用力。雙旋翼直升機通常采用旋翼相對反轉(zhuǎn)的方式來抵消旋翼產(chǎn)生的不平衡升力。
首先直升機要先起飛才能向前后左右移動,所以要使圖中的傾斜盤整體向上移動,兩個槳夾就有了一定角度那么順時針旋轉(zhuǎn)就有了向下的力,飛機就起飛了,但這時左右旋翼產(chǎn)生的升力相同,所以直升機只能向上運動,如果把傾斜盤看成表盤,如果它前傾,傾斜盤上半部分是轉(zhuǎn)動的,那么兩個連桿只有在12點和6點方向差別(一個在上,一個在下)6點的拉桿把槳夾向上推那么增大了原來旋翼的角度所以產(chǎn)生的向下的力變大了,12點的向下拉,減小了旋翼角度那么向下的力減小,這時兩個旋翼受力不再平衡,右邊力大。左邊力小那么直升機應(yīng)該向左飛,但是旋轉(zhuǎn)的旋翼遵循陀螺效應(yīng),要順時針轉(zhuǎn)過90度產(chǎn)生效果,所以旋翼變成6點方向的力大于12點方向,所以直升機向前飛。其他方向同理。
60年代中期,中國在研制輕型和中型直升機產(chǎn)品的同時,也開始考慮自個研制能裝載一個加強排兵力的重型直升機產(chǎn)品。根據(jù)部隊提出的需求,1969年,中國航空研究院決定由新組建的直升機設(shè)計研究所承擔(dān)重型直升機的設(shè)計任務(wù),直升機的編號為直7(Z-7)。1970年3月,直7研制工作開始,承擔(dān)研制的有直升機設(shè)計研究所等5個研究所、2個工廠。
直7的研制方案是:裝兩臺渦軸5甲發(fā)動機,采用6片旋翼;除重新設(shè)計槳轂和減速器外,其它盡量采用直5和直6的零部件。直7設(shè)計為起飛重14400千克,有效商載3500千克,速度240千米/小時,航程350千米,實用升限6000米。
1971年直7開始進行機體和部件的靜力試驗及調(diào)試。其間,領(lǐng)導(dǎo)機關(guān)曾決定將直7作為艦載直升機的試驗機,到1971年9 月,直7改艦載的工作停止,繼續(xù)作為普通直升機研制。
1975年5月,直7零部件加工完成了97%,并已裝配成兩架機體,配套生產(chǎn)的成品已到貨90%。1979年,直7重型直升機完成了全機靜力試驗。