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《直升机出租车来了》 大众科学杂志1946年报道

来源:ob体育app    发布时间:2025-12-28 12:40:42

  1946年5月,美国《大众科学》(Popular Science)杂志第84页到第88页重点报道了直升机蒸蒸日上的潜力,详尽描述了其多功能性,以及人们当时所设想的各种创新用途——从狩猎探险、空中交响乐团演出到葬礼服务,不一而足。该调了直升机的独特能力,例如垂直起降(VTOL),以及其在二战期间不同环境中所证明的实用价值。

  当时,商用直升机正处于交付前夕,首批产品定于当年开始交付。然而,由于成本高昂且操作复杂,这些机型初期大多数都用在商业和政府部门。文章还讨论了制造商面临的挑战,包括扭矩等机械复杂性问题,以及通过大规模生产来减少相关成本的需求。

  到2025年,直升机技术的工艺水平已取得长足进步。技术革新解决了1946年时提出的大多数隐忧,例如燃油效率的提升、稳定性的增强以及振动的减少。与此同时,监管框架也日益完善,使直升机能更好地融入城市和乡村环境。这与1946年文章中所描述的直升机起步阶段形成了鲜明的对比。

  前几天,有一名男子写信给位于纽约州布法罗市的贝尔飞机公司(Bell Aircraft Corp.)——一家直升机制造商。他询问:自己能否买一架直升机去非洲狩猎并打伤一只大象?他并不想杀死大象,只想用步枪火药伤到它。因为他听说,垂死的大象都会跋涉前往一个秘密地点静待死亡。他计划驾着直升机尾随这只受伤的大象,从而开启一处象牙宝藏。

  另一名男子则询问是否能买下一架直升机,把一支管弦乐队塞进去,然后让它盘旋在他舞厅的地板上空。

  还有一位殡仪馆老板想要一架西科斯基(Sikorsky)直升机,用来将客户的遗骸缓缓送往最后的安息之地。

  面对这些请求,制造商们并没有在手掌后发出那种施舍般的微笑(意指并无嘲笑之意)。因为直升机确实能做到所有这些事情。在自古以来设计的所有交通工具中,直升机是最具多功能性的。

  而且,商业化的直升机已经到来了。交付工作将于下个月开始。一个人想要购买它,唯一需要的只是足够的资金以及制造商提供的优先准购权。

  当今美国的直升机诞生于二战前夕,并在缅甸丛林和中国的高原地带通过实战得到了磨砺。它们在任何其他飞机都会停飞的天气里照常升空。它们从停泊在太平洋岛屿附近的船只上起飞,将“超级空中堡垒”(B-29)的维修零件运送到新的简易跑道上。它们将水手从波涛汹涌的大海中救起。甚至有一架直升机的小组在阿拉斯加荒原巡航时,开枪击中了围困驯鹿的几只狼中的一只。

  在接下来的几个月里,直升机将出现在城市、小镇和开阔郊野的上空,执行成百上千种任务。它们将被企业高管用于短途旅行,被用于巡检管道,甚至被用作“出租车”。利用直升机进行农药喷洒将变得司空见惯。数以百计的直升机很快将被产出,但它们目前还不是普通个人消费者的座驾。

  商用直升机的普及将先于私人直升机,其原因有几点:首先,它们的购买和维护成本依然过于昂贵;其次,能效相比来说较低(每一加仑燃油的飞行里程并不远);再次,驾驶难度依然很高;最后,制造商并不想让他们的产品落入“不得要领”的用户手中。

  制造商深知,他们的产品在潜力上是可以向大众销售数百万架的。但如果在此阶段使用和维护不当——比如直升机卷入了一些严重的事故——未来的市场可能会受到极其负面的影响。反之,如果数以百计或千计的直升机在“用尽心思挑选”的客户手中得到了验证,那么未来的未来市场发展的潜力将非常喜人。而这些用尽心思挑选的客户,指的就是企业机构和政府部门。

  直升机之所以昂贵,最主要的原因是产量较小。只有大规模生产才能带来单台成本的节约。以贝尔公司(Bell)为例,作为起步,其两座机型仅计划生产500架,且这些机器早已预售一空。直升机昂贵的第二个原因,是制造商正试图通过首批产出的机型,冲销至少一部分研发和工程成本。最后,它们昂贵是因为目前的机械结构过于复杂。造成这种复杂性的原因之一是令人头疼的“扭矩”问题——即当动力作用时,直升机会产生一种向旋翼旋转反方向扭转的趋势。

  门外汉总坚持将直升机与飞机、汽车作比较。一架双座直升机所需的动力几乎是双座小型飞机的三倍,速度却慢了 20 英里/小时;运行一架双座直升机所需的动力甚至足以驱动一辆 8 吨重的卡车。但这类对比常令直升机界人士感到恼火。

  他们反驳道:首先,直升机在巡航时仅消耗其一半或更少的马力,配备高功率是为实现垂直起降。他们都以为,无论是汽车还是飞机,都没办法完成直升机能做到的事情。这确实是事实。

  他们还说,如果都以 80 英里/小时的速度行驶,小型直升机消耗的燃料并不比汽车多。这也是事实。

  他们进一步指出,在约 300 英里以内的距离,时速 80 英里的直升机远快于汽车,且其“门到门”的总时长比时速 200 英里的飞机还要短。这是有前提的——即当飞机飞行员还在往返机场的路上时,直升机能够从市中心起飞并降落在目的地市中心。这也是事实。

  他们说,汽车必须在蜿蜒曲折的公路上绕行并等待红灯,而直升机则是以恒定速度直线飞行。这没错。他们还说,直升机可以在令飞机和汽车瘫痪的天气中飞行。这同样是事实。

  但他们并没有强调这玩意儿很难开。直升机有四个控制装置,而飞机只有三个。它要求驾驶员高度集中注意力。然而,直升机界的人说,任何正常人只要经过 8 小时的指导,就能掌握飞行入门要领。而且,直升机将会慢慢的变容易驾驶。目前已有少数机型配备了一种全新的装置——调速器(governor),它能根据旋翼桨叶的螺距精准提取发动机动力。这在以前一直是飞行员最棘手的操作。当然,这也有个代价——该调速器造价不低于 800 美元。但其他的简化方案会接踵而至,就像无碰撞换挡齿轮和四轮制动器最终在汽车上普及一样。

  在前年冬天的六周时间里,贝尔公司的首席直升机试飞员弗洛伊德·W·卡尔森(Floyd W. Carlson)每晚驾机回家,早晨驾机上班。他降落在自家的前院,将机器停在户外任凭风吹雨打。尽管有雨夹雪和冰冻,他一天也没有耽误。这似乎击碎了那种理论:即在结冰条件下驾驶直升机上天无异于给自己预订葬礼音乐和鲜花。

  有一家公司估算,任何从机场到邮局的邮件投递任务,卡车需要 30 分钟,而摆渡直升机最多只需 5 分钟即可完成。

  西科斯基的直升机在战后以一系列民用纪录延续了其在战争中的卓越表现。其中一款为陆军制造的大型直升机曾在离地不高度承载过 18 人。它还曾飞到 21,000 英尺以上的高度,并在水平飞行中达到了 114.6 英里/小时的速度。

  直升机设计中仍有一定的问题。它的一些表现甚至让顶尖工程师都感到困惑。这能够理解,因为用于完善飞机的工程投入中,只有不到 0.25% 用在了直升机上。它现在的处境就像 1905 年的汽车。它不仅必须提升效率,还必须提高速度和稳定能力——即那种能让驾驶者在时速 50 英里时偶尔松开方向盘的稳定性——并减少振动。

  效率正在提高。最早的直升机几乎没办法从地面挣扎起飞,而今天的直升机所承载的“可用载荷”(燃油、乘客和行李)已达到其总重(毛重)的四分之一。相比之下,飞机的可用载荷占总重的三分之一到近二分之一。

  稳定性也在改善。利用基于陀螺仪原理的稳定杆,外加一种消除了桨根摆动铰链的两叶“跷跷板式”旋翼,贝尔公司已证明能增加稳定并减少振动。

  全美 51 家正在制造或实验直升机的公司和个人所使用的各种旋翼组合(见 84-87 页底部的图纸)表明,设计师们正沉浸在尚未消化的研究汪洋中。他们了解必须简化旋翼系统以减少相关成本并简化维修;他们了解目前的桨叶升力不足;他们也知道喷气动力桨叶能一举解决许多问题。喷气驱动——像水喷洒草坪一样驱动旋翼旋转——将自动消除扭矩,因为只有动力直接作用于旋翼轴时才会产生扭矩。但应用于直升机的喷气反作用力对动力的浪费极其严重。

  目前直升机界最想知道的是,将会有咋样的规则来监管直升机飞行。如果禁止直升机在市中心降落,其效用将减半。那才是直升机大放异彩的地方——做飞机做不到的事。

  贝尔公司的飞行员卡尔森带我试乘了第一架(也是目前唯一一架)获得联邦政府商业许可的直升机。这是一架双座飞机,拥有 175 马力的发动机,巡航时速为 80 英里。一旦离开地面,我便理解了为什么直升机人会对他们的机器如此痴迷。

  我们坐在像小型飞机一样舒适的驾驶舱里,只不过用塑料气泡罩代替了织物和金属。舱内多了一个控制装置,即旋翼桨叶螺距控制杆。卡尔森轻门,我们笔直上升的速度比世界上最快的快速电梯还要快。前一秒地面还在脚下几英尺,几秒钟后,它已在几百英尺之下。

  向前飞行时的感觉和在飞机里很像。平心而论,它的振动并不比飞机大,甚至有可能更小。但我确实注意到一种奇怪的、类似轻微颠簸的感觉,就像汽车行驶在搓板路上一样。

  “那不正常,”卡尔森解释道,“桨叶需要调整了。当一片桨叶的运行轨迹没能与另一片对齐时,就会产生这种感觉。”

  直升机根据他的意愿随意升降或变换速度。尽管当时刮着极强的风,我们却感觉不到任何颠簸。头顶上方旋转的桨叶圆顶抚平了气流的波动。我们以很快的速度从高处切入降落航线,突然间,我们就那样静静地悬停在了空中。卡尔森在眨眼之间就将时速从 60 英里降到了 0 英里。直升机的制动距离能比汽车短一倍。

  “这是‘自转着陆’(autorotative landing),”他说着,收回了油门。旋翼通过超越离合器脱离了发动机,随着我们的下降,气流冲向桨叶,驱动它自行旋转。我们曾像电梯一样上升,现在又像电梯一样下降。直升机像一块流线型的砖头一样滑翔。接着,就在即将触地的瞬间,卡尔森拉回操纵杆,桨叶缓冲了下坠之势,轮子轻轻着地,像鸭绒般轻盈,此时的前行速度还不如步行的速度快。

  为了好玩,卡尔森再次起飞,向后倒退了几英尺,然后利用发动机动力稳稳降落。

  当我爬出机舱时,一位在公司观察直升机飞行多年的老员工正等着我。“太棒了,”我说,“现在我们去喝杯啤酒吧。”

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