科普-中华学生百科全书-第170章

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公里，首次突破时速　1000　公里的大关。
　　　　灵活机动的直升机　　20　世纪内燃机的问世，推动了工业革命的发展，也
使直升机的研究，进入载人试飞阶段，并逐步获得成功。
　　　　1907　年，法国人保罗·科尔尼制造了历史上最早飞行的直升机。这架直
升机机身前后各装有一副飞轮式的旋翼，每副旋翼有两片桨叶，靠　24　马力的
发动机驱动。11　月　13　日，保罗的直升机首次飞离地面，在　20　秒的时间内，
上升了约　30　厘米的高度。

　　　　　早期的直升机在发展过程中，除遇到动力问题外，还有操作性和稳定性
差的难题。在攻克这个技术难题上，西班牙人马科斯·佩斯克拉做出了巨大
贡献。他早在　1919　年便开始从事共轴式直升机的研究。1923　年，他在第　3
个型号上，安装了现代直升机必不可少的有铰桨叶、总矩操作和周期交矩操
纵系统，初步解决了直升机稳定性的操作性问题，并实现了侧飞、自转下降
和瞬间增矩着陆等具有重大实用价值的机动飞行。
　　　　　1942　年　1　月，在美国陆军航空队某基地，诞生了人类第一架具有实用价
值的　XR—4　直升机。XR—4　的原型是被誉为“近代直升机之父”的伊格尔·西
科斯设计的　VS—300，它于　1940　年　5　月　13　日首次自由飞行试飞成功，成为
世界上第一架单旋翼实用型直升机。
　　　　　这架外形奇特的新式飞行器，骨架是由　10　根钢管焊接而成，装有一台
75　马力的四缸气冷活塞式发动机，发动机主轴经齿轮箱减速同时带动直径
8．5　米的三叶旋翼和呈水平状态的可操纵的两叶尾桨。XR—4　为英美政界要人
们作了在　6　米见方的地面上垂直起降、悬停、前飞、侧飞、垂直上升到　150
米的高度、关机自转下滑、近地悬停等飞行表演。最令人拍手叫绝的是吊一
网篮生鸡蛋着陆而无一破碎。至此，直升机首次向人们展示出它奇特的飞行
特性和技术上的初步成功。
　　　　　1982　年　8　月　1　日，美国人罗斯·帕罗特和詹伊·高波恩驾驶贝尔　206L
“远程突击队”直升机从得克萨斯州出发，向西绕地球一周，9　月　30　日返回
原起飞点，完成了直升机的首次环球飞行。此后，澳大利亚人戴伊克、史密
斯驾驶贝尔　206B“喷气突击队员”直升机进行了单人环球飞行，从而再次证
明了直升机进行远程飞行的可靠性。
　　　　　应用广泛的旋翼机　旋翼机是介于定翼机和直升机之间的一种飞行器。在
历史上，旋翼机无论在技术方面还是在应用方面，都曾比直升机要成熟得多，
应用也更广泛。
　　　　　早在　1923　年　1　月　9　日，西班牙人拉·西瓦亲自驾驶改良后的　C8L　型旋翼
机，载着一名乘客，从伦敦起飞，首次成功飞越英吉利海峡直抵巴黎。这一
创举还独创性地采用了旋翼有动力预转起飞的方法，从而缩短了起飞滑跑距
离。
　　　　　此后，人们一直不断研制各种旋翼机。
　　　　　VX—15　是美国贝尔直升机公司根据军事部门、国家航空与宇航局的要求
研制的旋翼机。这种飞机在机翼两端各装有一部可以转动的短舱，内部安装
有三叶螺旋桨式发动机。当短舱垂直上升时，它能像直升机一样垂直起飞，
然后在空中转动发动机短舱，使其对准飞行方向，此时，飞机像普通飞机一
样平飞。VX—15　的最大起飞重量为　5．9　吨，飞行高度达　9000　米。在　5000　米
的高度上，速度可达每小时　550　公里。ｗωｗ奇Qìsuu書còm网
　　　　　这种旋翼机实际上是直升机与普通飞机相结合的产物，其飞行速度、高
度和经济效益都大大超过了现代直升机。各国军事专家普遍对研制这种具有
直升机和普通飞机双重功能的旋翼机尤为感兴趣。
　　　　　“空中自行车”——人力飞机　在近代人力飞机的发展过程中，英国的克
莱默奖起了很大的促进作用。
　　　　　1960　年　1　月，英国皇家航空学会宣布，微电池公司主席兼经理、工业家
克莱默提供了一笔　5000　英镑的奖金，授予能实现　8　字飞行的人力飞机。条件
规定人力飞行必须完全依靠人力从地面起飞，绕相距　800　米的两根立柱飞出

一条　8　字形航线，飞行高度要超过　3　米。
　　　　1967　年，仅英国就制造了十几架人力飞机，但没有一架能完成　8　字航线
的飞行。克莱默在失望之际决定将奖金由　5000　英镑提高到　10000　英镑，并宣
布此项奖金不再局限于本国。而是面向全世界。1973　年，世界上的人力飞机
超过30架，但仍没有人能够完成此项飞行。于是克莱默又将奖金提高到50000
英镑。这样克莱默奖一举超过诺贝尔奖，成为航空史上金额最大的一笔奖金。
面对克莱默奖的巨额诱惑和飞行难题的挑战，英、日、法、美等国积极进行
研制工作，展开激烈竞争。
　　　　1961　年　11　月，由英国骚桑普敦大学的学生们制造的第一架由人力从地
面自行起飞的人力飞机试飞成功。这架人力飞机具有自行车式驱动的推进螺
旋桨，翼展　24．4　米，重　58　公斤，最远飞行了　600　米的距离，离地约　1．5　米。
　　　　此后不久，英国霍克·西德利宇航公司的职工制造一架更精致的人力飞
机——“海鸭号”，并在　1962　年创造了直线飞行　908　米的纪录。这个纪录一
直保持了　10　年，直到　1972　年，才被英国空军研制小组的“木星”号人力飞
机所打破。
　　　　“木星”号人力飞机长　9　米，翼展　24．38　米，重　66　公斤。1972　年　6　月，
它创造了人力飞机直线飞行距离　1070　米的新纪录，留空时间为　1　分　47　秒。
它的特点是把螺旋桨由机尾移至机身中部的桨架上，从而简化了传动机构，
提高了螺旋桨的效率。
　　　　日本从　60　年代开始研究人力飞机，日本的大学生用　3　年时间制造了“红
雀”号人力飞机。后来又在“木星”号的启发下，研制成功“白鹤”号人力
飞机。“白鹤”号飞行距离多次超过　500　米，并完成了　180°转弯。1976　年
11　月，还创造了　2093　米的飞行成绩，成为克莱默奖的有力争夺者。
　　　　1976　年，美国加利福尼亚州的航空工程师麦克里迪制造了一架奇特的人
力飞机——“飘忽秃鹰”号。麦克里迪曾经是一名优秀的滑翔运动员，还是
伞翼滑翔的爱好者，他在设计中打破了最流行的人力飞机的设计方案，而应
用了伞翼滑翔的原理。
　　　　“飘忽秃鹰”号翼展长　30　米，重　32　公斤，翼表面蒙着一块极薄的薄膜，
大机翼下方有一个驾驶座，座前挡了一块流线型挡板。驾驶座下方是一对脚
蹬，它用传动链条带动飞机后方的双叶螺旋桨。机身前方伸出一根细长的铝
管，管的前端安装了一只鸭式前翼，用来操纵飞机的飞行。飞行员是　24　岁的
运动员布鲁安·艾伦，他在短时间内可蹬出　1．2　马力。
　　　　1977　年　8　月　23　日，“飘忽秃鹰”号人力飞机飞行了　7　分　28　秒，航程　2173
米，不仅作了直线飞行，而且顺利完成了　8　字航线的飞行，从起飞到着陆，
飞越指定标志线时，离地距离超过了　3　米。麦克里迪因此获得了举世瞩目的
克莱默奖。
　　　　在　8　字航线被征服之后，1978　年，英国皇家航空学会宣布了新的克莱默
奖，即以　10　万英镑奖给第一架飞越英吉利海峡的人力飞机。
　　　　消息传出后，人们议论纷纷，飞越英吉利海峡是人力飞机所能完成的吗？
人力飞机的研究者们无不苦心钻研、跃跃欲试，展开激烈的角逐。
　　　　1979　年　6　月　12　日，在英国南部小镇福克斯通的码头上停放着一架古怪
的飞机，这就是麦克里迪设计的又一架人力飞机“飘忽信天翁”号。它有一
对细长的机翼，没有尾翼。翼展长　30　米左右。机翼正下方的座舱中安装了两
只小小的塑料轮子。飞机不带发动机，只有一套用塑料链条传动的脚踏机构，

带动机翼后面的塑料螺旋桨。飞行时，飞行员的脚踏动力使螺旋桨旋转，产
生升力。
　　　　飞行员艾伦整装待发了。他的目的地是海峡对岸的法国加来地区。这是
历史上首次乘坐人力飞机飞越海峡的尝试。
　　　　5　点　51　分，飞机顺利起飞。原计划“飘忽信天翁”号可以在　2　小时之内
飞完全程，但是　1　小时　15　分钟之后，海上波涛汹涌，引起海峡上空空气的扰
动，这给飞行带来很大困难，艾伦顶风前进，速度减慢下来。由于闷热和脱
水，艾伦的腿部发生了痉挛，他已经精疲力竭了，但仍然坚持着。
　　　　8　点　40　分，“飘忽信天翁”号终于顺利抵达了法国的格里内角海滩。
　　　　此次飞行历时　2　小时　49　分，航程　37　公里，不愧为当代航空史上的又一
奇迹、人力飞机发展道路上的又一里程碑。设计师麦克里迪因经再次摘取了
克莱默奖。
　　　　此后，麦克里迪和助手们把“飘忽信天翁”号修复一新，送往当时尚未
闭幕的巴黎航空博览会上公开展出。
　　　　以后，实业家亨利·克莱默再次向英国皇家航空学会捐赠　10　万英镑。作
为人力飞机的速度竞赛的奖金。这个速度竞赛被称为克莱默世界速度竞赛。
竞赛要求人力飞机在　3　分钟内沿三角形航线飞行　1500　米。奖金中　2　万英镑奖
给第一个完成这种飞行的人，以后每打破一次速度纪录奖给　5000　英镑，直到
10　万镑发完为止。
　　　　1983　年　9　月　25　日和　27　日，在美国加利福尼亚州萨夫特机场上，一架名
为“仿蝙蝠　”的人力飞机以每小时　41　公里的平均速度两次飞完了一个　1600
米长的锐角三角形的航线，平均每次飞行时间为　2　分　38　秒。
　　　　“仿蝙蝠”人力飞机是在麦克里迪指导下，用石墨、Kevlar、聚苯乙烯
和聚酯树脂制造的，重　36．3　公斤，翼展长　14．6　米。它带有电储能系统，在
飞行前　10　分钟，飞行员踏动脚蹬带动发电机给电池充电。电池是与带动变矩
推进式螺旋桨的发动机接通的，这样电动机可帮助飞行员驱动螺旋桨。
　　　　这次飞行由麦克里迪的儿子完成，使麦克里迪再度获得了克莱默速度竞
赛奖。
　　　　翩翩翱翔的太阳能飞机　　太阳能飞机是以太阳能为动力飞行的飞机。世
界上第一架太阳能飞机是由美国航空工程师麦克里迪设计的。
　　　　麦克里迪设计了“飘忽企鹅”号人力飞机，在机翼上安装了　16000　块光
电池。光电池又叫太阳能电池，它是一种夹有光敏层的硅片，可见光通过硅
片时，光粒子与光敏层的化学物质作用，释放出电子，产生的电流经过导线
传递给发动机，发动机带动螺旋桨转动，使飞机飞行。
　　　　1980　年　8　月，“飘忽企鹅”号由女驾驶员珍尼丝·布朗操纵，飞行了　3．2
公里，飞行时间为　14　分　32　秒。在初次飞行中，飞行的高度仅为　30　米，虽然
在这一高度上不能保证获得足够的阳光，但初次飞行的成功，足以证明了麦
克里迪的设计思想是可行的。
　　　　随后，麦克里迪决定进一步改进他的太阳能飞机，他得到了著名的杜邦
公司的支持。杜邦公司为他提供了一系列航空和宇航用的新型材料——工程
塑料，以及经费、工程师和摄影组等。
　　　　1980　年　12　月，新设计的“