直升机是旋翼航空器。它与固定翼航空器一飞机不同的是,依靠发动机驱动旋翼旋转产生升力,并通过特殊的传动机构改变升力的大小和方向,从而实现飞行。由于原理、技术途径与难度的不同,在世界航空史上,实用直升机的问世比飞机晚了30多年。但直升机的后发优势却十分强劲。
中国的直升机工业是20世纪50年代中期开始起步的,比世界先进国家晚了将近20年。在以后51年的进程中,中国直升机工业经历了仿制、参照设计、自行研制、引进国外专利,进而实施多种模式的国际合作等发展阶段,这51年中,有成功的喜悦,也有失败的痈苦,诸多的坎坷使人不胜唏嘘,也引起人们深刻的思考,从而为今后的发展提供借鉴。
中国人的航空幻想昭示了直升机原理
人类关于飞行的梦想源远流长,古已有之,无论中西,概莫能外。大量关于飞行的神话与传说,美丽而玄妙,对人们有极大的吸引力。古希腊与古罗马有驾战车飞行和羽衣飞行的传说;中国则有飞车、列子御风而行以及嫦娥奔月的故事,这无一不表达了人类对翱翔天空、凌云御风的渴望与遐想。
人类渴望能够像小鸟一样自由飞翔:鸟儿只需拍拍翅膀就轻盈而起,遨游天空。这是多么美妙的事啊!
“身无彩凤双飞翼,心有灵犀一点通”。人类虽然没有翅膀,但却有一个具有无限智慧与潜能的大脑,他们可以想像并制造出自己的“翅膀”,运用这种“翅膀”同样可以使人类翱翔天空,甚至比鸟儿飞得更高、更快、更远。
嫦娥奔月是中国古代着名的神话,“羿(音意,一穷国君)请不死之药于西王母,恒娥(即嫦娥)窃以奔月”(《淮南子·览冥训》)。1972年出土于湖南长沙马王堆一号汉墓的帛画上,绘有女子双手托月,这可能是发现最早的嫦娥奔月图。在中国神话传说中嫦娥原为帝俊妻(又一说为后羿之妻),因为偷吃不死药而飞升月宫变成蟾蜍,在宫中捣不死药。后演变为白兔捣药,故事多有演变,月宫有嫦娥、玉免、吴刚、桂树、桂花酒。
自公元4世纪以来形成的敦煌壁画,绘有许多着名于世的“飞天”形象。这些都反映了古人见飞鸟而思飞,或幻想长有翅膀飞向蓝天的愿望。
归纳起来,中国古代幻想的飞行方式基本有三:一是翅膀,象飞鸟一样飞翔;二是驾鹤或凤凰上天;三是神力(哪吒、孙悟空)。但这三种方式都是垂直起落的。古人的想像与现代直升机的飞行原理十分相似。
中国人发明的航空器械一一竹蜻蜓,被西方人称“中国陀螺”,堪称直升机的“始祖”。竹蜻蜓最早出现的年代已不可考。竹蜻蜓虽是小孩玩具,但它利用螺旋桨旋转而产生的的空气动力实现垂直升空,生动地揭示了现代直升机旋翼的基本工作原理。竹蜻蜓于14世纪传到欧洲,带去了中国人的创造。欧洲人将它作为航空器来研究和发展。“英国航空之父”乔治·凯利曾制造过几个竹蜻蜓,用钟表发条作为动力来驱动旋转,飞行高度曾达27米。可以说,竹蜻蜓对现代直升机的发展产生了重大影响。
世界航空工业诞生于20世纪初,自1903年美国莱特兄弟发明世界第一架飞机之后,在1910年左右,美欧相继建立起航空工业。中国的清朝政府,从1910年起在北京南苑设厂制造飞机,1910年到1949年10月这40年中,中国政府也曾试图发展航空工业,并陆续建立一些飞机制造厂,仿制和自行设计制造了几种机型,但规模都不大。而世界直升机工业开始于20世界40年代。世界直升机之父一西科斯基的r—4直升机率先投入批生产,并交付美国陆军航空兵使用。
1943年,西科斯基公司带着一架r—4直升机到中国昆明进行飞行表演。这是现代直升机第一次在中国天空飞翔。
1945年春,美国陆军航空兵第14航空队的一个直升机中队进驻中国云南省,主要进行搜救工作。
在1943年r—4直升机飞行表演现场,有一个观众深受触动,他就是当时昆明飞机制造厂的厂长朱家仁。
朱家仁早年留学美国,1926年毕业于麻省理工学院航空工程系,次年回国,在上海虹桥飞机厂任工程技术人员。1930年春,朱家仁提出造飞机的想法,他取得了南京国民政府航空署的准许。1937年春,朱家仁设计制造完成了“苏州”号双翼教练机。
1944年,朱家仁开始研制直升机。1948年他制造了“蜂鸟”甲型、乙型共轴式直升机各一架。1951年,朱家仁在台湾又制成了cjc—3纵列双旋翼直升机。但在飞行试验中出了事故。又经过三年的研究、试验和改进,1955年8月,朱家仁制成了cjc一3a型直升机。1956年3月9日,该机进行了飞行试验。朱家仁堪称中国研制直升机的第一人。