可以直上直下的直升机原因是什么?

人类很早就想造出可以直上直下的飞机。直升机，从它的名字意思理解，就是可以直上直下地飞行。我国古老的玩具竹蜻蜓，在原理上就是垂直上升的直升机。不过，人类造出的第一架直升机却比飞机要晚二三十年，原因是制造固定机翼的飞机比制造直升机简单。但是，直升直降的飞行器和能在空中慢慢地飞、甚至能悬停的飞行器相比，有很多独有的用途，特别是在军事上。直到20世纪30年代末才制造出了真正能用的直升机。

为了了解直升机，让我们先看看飞机螺旋桨是怎么拉着飞机前进的。我们知道，一个木螺钉向木头钻进，只要旋一周，它就会钻进一段距离，螺旋桨在空中旋转，简单地说也像螺钉钻木一样，螺旋桨在空气中旋转产生拉力，使飞机前进，不过空气不是固体而已。

螺旋桨

螺旋桨的叶片在旋转时就像旋转着的机翼一样，不过这时产生的力不是向上的升力，而是向前的拉力。与机翼一样，这个力也是与桨叶几乎垂直的。你不妨想想，如果这个螺旋桨装在机背上，不就又将拉力变成了使飞机向上的升力了吗？不过，普通飞机，螺旋桨的拉力是为了对付阻力的，它的拉力只等于飞机重量的十几分之一，根本不能把飞机直接拉上空中。可是，同样马力的发动机用在直升机上，却能把同样重量的直升机垂直拉到空中。这是为什么？

原来学问在旋翼的长度上——螺旋桨（直升机上的叫旋翼）的直径。直径越大，拉力也就越大。一旦拉力比飞机的重量还要大时，直升机就可以垂直升空了。因此，直升机的旋翼叶片要很长，才能产生较大的升力。但同时也带来了新的问题，直升机的旋翼直径很大，如果转速还那么高的话，叶尖处的速度就超过了音速，阻力就会大得受不了。因此，直升机的旋翼所用的转速特别低，每分钟只有二三百转，而一般飞机的螺旋桨每分钟1000~2000转。

为什么直升机有了主旋翼还非要做一个蜻蜓一样的尾巴，上面再装一个小尾桨，这是怎么一回事呢？这个小东西自有它的妙用，而且必不可少。

凡是用单个主旋翼的直升机都少不了一个尾桨。这个尾桨的位置在尾杆的后端头上，它的尺寸和普通小飞机的螺旋桨差不多（2米左右，桨盘方向也和普通螺旋桨一样是竖的，产生的拉力是水平的，不过指向不是前进方向，而是横的）。这个尾桨是为了克服掉主旋翼给机身的扭转作用。没有它，悬在空中的机身会向主旋翼的旋转相反的方向旋转。试想，我们在房间里装上一个吊扇，如果不将它的底座固定在天花板上，只让它吊在那里，那么在吊扇开动的同时，底座也会转动。这个问题在直升机上是很严重的，因为直升机旋翼的转速特别低，旋翼特别大，因而相反的扭转作用也特别大。直升机又没有固定机翼可以对抗这个相反的扭转作用，所以要用尾桨。为了让它少消耗马力，尾桨尽量把它放得离旋翼的主轴中心远些。机尾越长，尾桨就能产生足够的扭转作用来平衡主旋翼产生的反作用。这就是为什么单旋翼的直升机都向后伸出一条长尾杆的缘故。

尾桨

有些大的直升运输机，是前后两个大的旋翼，这时就不用装小的尾桨了。因为这时只要这两个旋翼转动的方向相反，就会将各自产生的使直升机扭转的作用相互抵消掉。这好比我们拧干湿衣服，拧到一定的时候，两只手怎么拧也拧不动了一样。两个旋翼调整好各自的转速，直升机就不会扭转了。不过，一定要记住：这两个旋翼的旋转方向一定要相反。神秘的太空世界丛书神秘的太空世界丛书

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