在公元 1796 年英格蘭的George Cayley 公爵製造了一些成功的直昇機模型，其中一架飛到 27 公尺高。
終於在公元 1877 年義大利的 Enrico Forlanini 教授以一個四分之一馬力的蒸汽引擎成功地使一重八公斤的模型飛行二十秒，最高達到十二公尺。十年以後於公元 1887年，法國的 Gustave Trouve 成功地以電動引擎來推動他的模型。公元 1880 年美國的愛迪生先生製造一螺旋槳的測試台並以馬達來轉動螺旋槳。由此認識到直昇機所需要的是一很輕的引擎且能提供大量的功率－即重量對功率的比為 1 to 2 kg/hp，而當時的蒸汽引擎並不適合直昇機的飛行，所以他開始從事引擎的開發。於實驗室裡，他利用棉火藥作為引擎的燃料，但經過一次嚴重的爆炸而放棄。其後經過很多年的模型嘗試，一直到了二十世紀初期，才有人開始嘗試一些較大且可攜帶飛行員的直昇機。而飛機開發的成功，對直昇機的先驅們造成很大的衝擊，他們不止努力地急起直追，一些飛機上使用的零件及概念亦被引用到直昇機上，如螺旋槳、引擎及垂直尾舵等。
大約在公元 1900 年，以汽油為燃料的往複式內燃機開始問世，使得飛機的飛行成真，同時人們亦開始利用在直昇機的發展上。於公元 1904 年法國 Renard 製造一架橫向雙主螺旋槳直昇機以一雙缸引擎推動，同時他利用翼片撲動插梢（flap hinge）來解決因翼片升力所造成螺旋槳軸轂的力矩問題。公元 1907 法國 Brequet-Richet 建造了一架重 578 公斤 40 匹馬力，有四個主螺旋槳其直徑為 8.1 公尺的直昇機。這是第一架由駕駛員飛行的直昇機，但因操控的問題，試飛時由四個幫手抓住機身且只做有限度的飛行，停在空中約一分鐘離地 0.6 公尺。雖然如此，但他是第一個了解到需要在螺旋槳片靠近軸的部位，以活節的方式（articulated）來解決前進飛行所造成升力不對稱的問題，而此種方法一直沿用至今。同年十一月三日法國 Paul Cornu 駕駛自製的直昇機，而這也是飛行史上第一架真正只由飛行員操作飛行的直昇機：
I. Pescara 在第一次世界大戰結束時，一位阿根廷（Argentina）的工程師 Marquis Pescara 建造一架包含兩個轉向相反的共軸旋轉翼直徑 6.4 公尺，每一旋轉翼有上下兩個平面，每一平面有四個翼片：
此架直昇機經過幾次的試飛及修改後具有 180 馬力，在公元 1923 年十一月十九日破當時飛行距離的記錄飛行了 736 公尺。他是第一位有效地以扭轉翼片的方法來控制旋轉翼的循環傾角，同時他亦是第一位了解直昇機具有自動旋轉降落（autorotation）能力的人。在此之前，人們都相信直昇機如飛機般只有在引擎運轉時才能飛行，當引擎停止時直昇機會像飛機一樣掉下來。由他的陳述中得知：當沒有引擎推動的情況下降落，若將翼片傾角降低至非常小可使旋轉翼繼續旋轉，如風車一般。當下降至一程度時，將翼片傾角增加產生升力，其作用就有如煞車一般減低直昇機下降的速度，同時可以提供直生機安全降落所需的升力。
II. De Bothezat 一位蘇聯的科學家於蘇聯革命時被迫逃離母國到美國，於公元 1916 年他寫了一本直昇機旋翼理論的書。在公元 1921 年六月一日他和美國陸軍簽署一項合約，幫軍方發展一架可升高至 100 公尺且可在引擎轉速下降情況下降落的直昇機，此為美國軍方第一次直昇機訂單的合同。此機為一交叉型鐵管樑組成的機身，於樑的四端各有一六個翼片直徑 6.6 公尺的旋轉翼，旋轉翼片的傾角則由一飛輪控制，全機重 1610 公斤配以一 200 馬力的引擎：
講到直昇機的的發展就必須提到得德國的 Heunrich Focke 教授，他所發展一系列橫向雙主軸旋轉翼直昇機不止打破當時的很多記錄，完成直昇機史上第一次的自動旋轉降落，同時對於直昇機的應用上亦有相當的貢獻。於公元 1923 年和 G. Wulf 組成一家生產小型商用飛機的公司，但到了公元 1933 年這一家公司被納粹（Nazi）收歸國有。因此他決定研究旋轉翼飛機，同時取得上一節所提到 La Cierva 的授權製造自旋機。由製造自旋機的經驗及一些風洞的測試，於公元 1934 年建造了第一架直昇機，FOCKE 6I。此機由機身橫向向兩旁延伸出三角型支架，各支撐著一個減速齒輪箱及一個三翼片活節式旋轉翼，一般而言，直昇機的旋轉翼以固定轉速旋轉，而引擎轉速遠快於旋轉翼轉速，減速齒輪是用來降低引擎軸所傳遞的轉速以達到旋轉翼所須的轉速。此旋轉翼直徑 7 公尺，以 160 馬力引擎來帶動兩個旋轉方向不同的旋轉翼，全機總重 950 公斤：
直昇機的方向由雙旋轉翼循環傾角的不同來控制、縱向則由雙旋轉翼相同的循環傾角控制，而其機身的滾動則由雙旋轉翼集合傾角的不同來控制，其旋轉翼的轉動軸向前傾斜來增加其穩定性，且旋轉翼的旋轉平面往前傾斜的角度因而增加，如此可允許較大的前進飛行速率。而其垂直尾舵及水平尾翼則在前進飛行時用來控制其平穩性。於公元 1937 年五月十日成功的完成自動旋轉降落，同年六月二十五、六日以 2100 公尺高度和 100 公里的直線飛行距離打破由 Breguet-Dorand 所保持的記錄。
當塞考斯基一步一步地克服其困難時，Arthur Young 亦默默地進行他的直昇機發展工作。於公元 1929 年普林斯頓大學數學系畢業後，他開始直昇機的發展工作，首先他先了解直昇機的發展過程及飛行理論，然後開始直昇機問題的探討，而對此他總是由模型機上著手。公元 1931 年建造第一架模型直昇機，其旋轉翼由三個翼片組成，其直徑為 4.5 公尺，有一 20 馬力的引擎經由穿過翼片的長軸來轉動裝置在翼片尖端的螺旋槳，利用螺旋槳的推力轉動旋轉翼，而引擎則由電纜線在地面上控制。但耗費了七年，他仍然無法使其升空。之後，他建造一架同軸雙主旋轉翼直昇機模型，其上旋轉翼轉速較快且提供升空的主要升力，而下旋轉翼的設計在於產生高阻力，使其在較低的轉速下仍然可產生所須的反扭力。終於他的模型升空了，由一連串的試飛及失敗中，他了解典型空中停留時的旋轉翼不穩定問題。他將旋轉翼改成固定式雙翼片，以轉速的大小來控制升力，因無循環傾角的功能且無螺旋槳的推進，此模型只能垂直上升下降而無前進飛行的功能，同時旋轉翼上和翼片成 90o 的方向加裝兩個穩定棒以解決穩定的問題。而穩定棒於試飛及風洞的測試中證明了他的理論，他相信在沒有循環傾角的狀況下此為直昇機升空的唯一答案。為了能記錄下其飛行的狀況及可能發生的問題，每次試飛他均以錄影機拍攝其過程。同時他覺得如要說服廠商或軍方生產其所設計的直昇機，則直昇機必須具有前進飛行的功能而非只是垂直升降而已。因此他將其模型改裝成具有循環傾角的單一旋轉翼由一控制閥經由斜盤板來控制，且於機尾加裝一個由馬達帶動的垂直螺旋槳，以螺旋槳推力來平衡旋轉翼所產生的扭力，同時由地面透過纜線改變輸入馬達的電流，進而改變螺旋槳轉速的方法來控制直昇機模行的方向：
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发表于 2005-1-8 00:00
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发表于 2005-1-8 01:08
