目前公认的直升机发展史的起点是中国发明的竹蜻蜓和意大利人达•芬奇的直升机草图， 它们的原理为现代直升机的发明提供了思路。竹蜻蜓出现的时间有两种说法，一是公元前400 年前后，另一种是1400年前后。竹蜻蜓又叫“中国陀螺”，是中国古代的一种玩具，呈T字形，横 的叶片两端圆钝、后面尖锐，上表面被削有两个对称的薄斜面，下表面比较平直。
当用双手搓竖 杆时，经过圆拱的上表面的气流流速快而导致压强、压力变小;而流过平直的下表面的气流因流 速慢而压强、压力相较上表面大。由此，气流在叶片的上下表面之间形成了一个压力差，使得空 气对竹蜻蜓产生了一个向上的升力。当升力大于竹蜻蜓自身的重量时，它就会腾空而起。
现代 直升机尽管在结构和外观上比竹蜻蜓复杂得多，但其飞行原理却与竹蜻蜓如出一辙。直升机的 旋翼就好比竹蜻蜓的叶片，旋翼轴就好比竹蜻蜓的竖杆，发动机就好比用力搓竖杆的双手。 19世纪末，收藏在意大利米兰图书馆的一张达•芬奇于1475年画的直升机的想象图被发 现。
有不少人认为，这便是最早的直升机设计蓝图。那张图上画了一个用上浆亚麻布制成的巨 大螺旋体，它以弹簧为动力旋转，当整个螺旋体达到一定的转速时，螺旋体就被巨大的升力带到 空中。驾驶员只需站在底盘上拉动钢丝绳来控制方向。不过，《大英百科全书》写道：“这种称 为‘中国陀螺’的‘直升机玩具’在15世纪中叶，也就是在达•芬奇绘制带螺丝旋翼的直升机设 计图之前，就已经传入了欧洲。
”《简明不列颠百科全书》第9卷也写道：“直升机是人类最早的 飞行设想之一，多年来人们一直相信最早提出这一想法的是达•芬奇，但现在都知道，中国人比 中世纪的欧洲人更早做出了直升机玩具。” “人类第一架直升机”是1907年8月由法国人保罗•科尔尼研制的被命名为“飞行自行 车”的全尺寸载人直升机。
该直升机于1907年11月13日试飞成功，它不仅靠自身动力升离地 面0。 3米，完成了垂直升空，而且还连续飞行了 20秒，实现了自由飞行。科尔尼研制的“飞行自 行车”有两副旋翼，机身由作为主结构的V形钢管和6根钢管构成的星形件组成，钢管间采用 钢索加强。
在机身中安装有一台17。65千瓦的发动机和操作员座椅。机身总长6。20米，重260 千克。机身两端各装一副直径6米、有两片桨叶的旋翼。 1936年，德国福克-乌尔夫公司研制出了 FW61直升机。FW61的机身是在固定翼飞机上 改造的：固定翼被拆除，取而代之的是大型金属三脚架，两边的三脚架顶部都各安装了直径为7 米的三叶式旋翼。
在飞行的时候，通过自动倾斜器操纵两具旋翼朝不同方向倾斜，从而控制直 升机的飞行俯仰角。这是世界上第一架真正具有实用性的直升机。1938年，德国年轻的传奇 女飞行员汉娜•莱契驾驶一架福克公司的双旋翼直升机在柏林体育场进行了一次完美的飞行 表演，也正因此，该直升机被公认是世界上第一种试飞成功的直升机。
1939年，美国的伊戈尔•西科斯基设计并研制出了 VS -300直升机，这是世界上第一架实 用直升机。该直升机装有三片桨叶的旋翼，旋翼直径8。 5米，尾部装有两片桨叶的尾桨，机身为 钢管焊接结构，传动装置由V形皮带和齿轮组成。起落架为后三点式，驾驶员座舱为全开放 式。
它的单旋翼带尾桨的直升机构型后来成为了最常见的直升机构型。20世纪40年代，美国 沃特-西科斯基公司成功研制了 R - 4双座轻型直升机，它是世界上第一种投入批量生产的直 升机。这种飞机也成为了美国陆军航空兵、海军、海岸警卫队和英国空军、海军使用的第一种军 用直升机。
美国陆军航空兵将其命名为R - 4,美国海军和海岸警卫队则命名为HNS - 1，英国 空军将其命名为“食蚜虻” 1，英国海军则命名为“牛虻”。 20世界40年代，美国贝尔直升机公司研制出了单发轻型直升机贝尔47。这个型号的直升 机于1941年开始研制，1943年试验机贝尔30试飞，1945年改名为贝尔47，1946年获得美国民 用航空署（CAA)的适航证。
贝尔47是世界上第一架取得适航证的民用直升机。该机采用单旋 翼带尾桨式布局、两片桨叶的跷跷板式旋翼，旋翼下有稳定杆，与桨叶垂直，普通的自动倾斜器 可进行总距和周期变距操纵，尾梁后部有两个桨叶的全金属尾桨。 在单旋翼带尾桨的直升机被认为正统的时候，前苏联的设计师尼古拉•伊里奇•卡莫夫则 带领着卡莫夫设计局对双旋翼共轴式直升机进行了研发。
随后，卡莫夫设计局研制出卡-10、 卡-15和卡-18等型号的直升机。其中，卡-18于1957年首次试飞，不久后开始投入批量生 产。卡-18采用两副旋转方向相反的三桨叶共轴式旋翼，装活塞式发动机;机身为钢管焊接结 构，装有轻金属蒙皮和硬壳式尾梁;座舱内可容纳1名驾驶员和3名乘客，采用四轮式起落架， 前起落架机轮可以自由转向。
20世纪40年代至50年代中期，实用型直升机经历了发展的第一个阶段。这个时期的直升 机可称为第一代直升机，典型机种有:美国s-51、S-55/H-19、贝尔47;前苏联米-4、卡-18; 英国布里斯托尔-171;捷克HC -2等。本阶段的直升机具有一些共同点:采用功率小、比功率 低、比容积低的活塞式发动机作为动力源;采用使用寿命短的木质或钢木混合结构的旋翼桨叶； 桨叶翼型为对称翼型，桨尖为矩形，旋翼空气动力效率低（6。
8);机体结构采用全金属构架式， 空重与总重之比较大（约为0。65);缺乏必要的导航设备，通信设备为电子管设备;性能不佳，最 大飞行速度低（约200千米/小时），振动水平约0。 25，噪声水平约为110分贝，乘坐舒适性差。 20世纪50年代中期至60年代末，实用型直升机的发展来到了第二个阶段。
这个时期出现 了专用武装直升机，本时期的直升机可称为第二代直升机。典型机种有：美国S -61、 贝尔209/AH - 1、贝尔204/UH - 1，前苏联米-6、米-8、米-24,法国SA321“超黄蜂”等。本时 期的直升机具有以下特点:开始采用第一代涡轮轴发动机作为动力源，使得直升机的性能得到 很大的提高;直升机旋翼桨叶采用寿命达到1200飞行小时的全金属桨叶;桨叶翼型为非对称 的，桨尖简单尖削与后掠，空气动力效率提高到7。
3，旋翼效率提高到0。 6;机体结构为全金属薄 壁结构，空重与总重之比有所降低（约0。5);采用减震的吸能起落架和座椅;机体外形倾向流线 化以减小气动阻力;直升机座舱开始采用纵列式布置，以使机身变窄;性能改善明显，最大飞行 速度200〜250千米/小时，振动水平降低为约0。
15，噪声水平为100分贝，乘坐舒适性得到改善。 20世纪70年代至80年代，直升机发展来到了第三个阶段，在这个阶段出现了专门的民用 直升机，本时期的直升机可称为第三代直升机。典型机种有:美国S-70/UH-60“黑鹰”、3- 76、AH -64“阿帕奇”，前苏联卡-50、米-28,法国SA365“海豚”，意大利A129“猫鼬”等。
第三代直升机相比第二代又有了明显的改进： (1)采用第二代涡轮轴发动机，改用了自由涡轴结构，转速控制较好，启动性能有了改善， 但加速性能有所下降。发动机的重量和体积均有所减小，寿命和可靠性均有提高。典型的发动 机耗油率与活塞式发动机差不多，约0。
36千克/千瓦•小时。 (2)旋翼桨叶采用使用寿命达到3600飞行小时的复合材料，采用专为直升机研制的二维曲 线变化翼型，桨尖呈拋物线后掠。桨毂广泛使用弹性轴承，有的为无铰式。采用效率高又安全 的涵道尾桨。旋翼空气动力效率达8。 5,旋翼效率比第二代提高约0。
1。 ‘ (3)机体结构也采用复合材料制造，复合材料占机体总重的比例通常为10%左右，直升机 的空重与总重之比一般为0。 5。 (4)为满足军用直升机耐毁标准MIL - STD - 1290，军用直升机采用了乘员装甲保护，专门 设计了耐坠毁起落架、座椅和燃油系统。
(5)采用半集成型电子系统，如大规模集成电路通讯设备、集成的自主导航设备、集成仪 表、电子式与机械式混合操纵机构等;采用混合布置的局部集成驾驶舱；装备了具备夜间飞行能 力的第一代夜视系统。这些设备的使用，增大了直升机通讯距离，明显提高了导航距离与精度， 而仪表数量的减少，减轻了飞行员的工作负荷，也使直升机具备了机动/贴地飞行能力以及在不 利气象/夜间条件下的飞行能力，从而提高了直升机的整体性能。
(6)性能显著提高。升阻比达到5。4，振动水平约0。 1，噪声水平低于95分贝，最大飞行速 度达到300千米/小时。 进入20世纪90年代以来，直升机的发展来到了第四个阶段，这个阶段出现了目视、声学、 红外及雷达综合隐身设计的武装侦察直升机。
本时期的直升机可称为第四代直升机，典型机种 有:美国RAH -66和S - 92,欧洲各国合作“虎”式、NH90和EH101等。 第四代直升机采用了第三代涡轴发动机，第三代涡轴发动机仍为自由涡轴结构，但采用了 发动机全权数字控制系统及自动监控系统，并与机载计算机管理系统集成在一起，无论是技术 方面还是综合性能均有显著的改进。
这种发动机的耗油率低于活塞式发动机，仅为0。28千克/ 千瓦•小时。 桨叶采用理论上使用寿命无限长的碳纤维、凯芙拉等高级复合材料制成。新型桨尖形状繁 多，较突出的有拋物线后掠形和先前掠再后掠的BERP桨尖，新的设计形状可以减弱桨尜的压 缩性效应，改善桨叶的气动载荷分布，降低旋翼的振动和噪声，提高旋翼的空气动力效率。
球柔 性和无轴承桨毂获得了广泛应用，桨毂壳体及桨叶的连接件采用复合材料，如此一来，桨叶结构 更为紧凑，重量及阻力均大大减小。旋翼空气动力效率高达10。 5,旋翼效率比第三代再次提高 了 0。1。无尾桨反扭矩系统的使用使得直升机操纵响应特性提高、振动减小、噪声降低，不需要 尾传动轴和尾减速机身采用复合材料主结构，复合材料的应用比例大幅度上升，通常占机体 结构重量的30% ~50%。
民用型直升机的空重与总重比约为0。37。 通过多余度数字数据总线交控电子、火控及飞行控制系统等，实现了信息上的共享。计算 机技术、信息技术及智能技术的应用，使得其航电设备朝着高度集成化方向发展。第四代直升 机采用先进的增稳增控装置，电传、光传操纵取代了常规的操纵系统;采用先进的捷联惯导、卫 星导航设备及组合导航技术，先进的通讯、识别及信息传输设备，先进的目标识别、瞄准、武器发 射等火控设备及先进的电子对抗设备;采用了总线信息传输与数据融合技术，并正向传感器融 合方向发展;采用了多功能集成显示技术，多功能显示器代替单个仪表，通过键盘控制显示直升 机的飞行信息，利用中央计算机对通讯、导航、飞行控制、敌我识别、电子对抗、系统监视、武器火 控的信息进行集成处理从而进行集成控制。
由于第四代直升机采用了大量先进的集成电子设 备，简化了系统部件，因此直升机座舱布局和仪表板布置也得到了简化，重量大大减轻，更重要 的是这些电子设备的使用极大地减轻了飞行员的工作负担，全机的性能和飞行品质改善显著， 升阻比达6。6，振动水平降到0。
05，噪声水平小于90分贝，最大速度可达350千米/小时。 。
答：伊戈尔·西科斯基VS-300直升机是第一架实用直升机 R-4是美国沃特-西科斯基公司20世纪40年代研制的一种2座轻型直升机，是世界上第1种投入批量生产的直升机...详情>>
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