直升机飞行原理大解密!
图片解说完整呈现,
让人读了会想搭一次直升机看看!
当听到直升机的声音时,
都会抬头眺望天空,
一个不可思议的交通工具就在不远处。
它的造型怎么这么帅气?
它是如何飞起来的?
又是怎么停止在空中?
究竟可以飞多高、多快、多远?
如果能够坐一次直升机一定会是毕生难忘的经验。
直升机和固定机翼的航空机不同,能在狭窄的场所起飞降落,即使是复杂的地形也能轻松应付的交通工具。因此,不管是新闻报导现场、患者紧急搬送(直升机救援)、山区物资输送、山区、海上等受难者的搜索、救援,以及喷洒农药、游览飞行到军用等应用层面相当地广泛。
本书将从书中将从飞行原理、用途、种类、构造、操纵方法,各种关于直升机的疑问到停机场的设置等,比较各种直升机,分析其性能与特征,借以解开「悬停」于空中不会坠下的飞行高科技,以照片及图表彻底解说!
作者简介
坪田敦史
航空、军事领域的专业记者。日本航空大学航空电子科毕业。主要着作有《匿踪战机与军用UAV》、《新版 易懂的军用机基础知识》、《军用直升机》、《易懂的客机基础知识》(IKAROS出版)等书,并在《J-Wings》、《AIRLINE》(IKAROS出版)、《航空Fun》(文林堂)等航空杂志月刊专栏执笔。同时也是活跃的电视、广播评论员以及节目监修。
译者简介
林键鳞
辅大日研所硕士,修读辅大翻译学程。曾接触之翻译领域包括电玩、文学、电脑、彩妆、时尚、史地、身体保健等。正计画筹组「向阳翻译工作室」,取「迎向朝阳」之意,经翻译解码后之真正意涵为「糟!一不小心又熬到天亮了……」。译作有《东大生写的树枝概念英文法》、《食物怎么变成血和肉?》等书。
第1章 什么是直升机呢?
1-01 直升机的特征是什么?
1-02 直升机不需要跑道
1-03 直升机为什么能够飞行? 1
1-04 直升机为什么能够飞行? 2
1-05 光是「竹蜻蜓」是无法飞行的
1-06 直升机大小的极限
1-07 直升机内又是如何呢?
1-08 直升机可以依用途进行研发
1-09 直升机是诞生于何时的呢?
1-10 达文西曾经构想过直升机?
Column01 变种直升机「空中起重机」
第2章 直升机的各种用途
2-01 旅客运输、定期航班直升机
2-02 物资运输直升机
2-03 採访直升机
2-04 救难直升机
2-05 急救直升机
2-06 日本的「救护直升机」体系
2-07 警察勤务用直升机
2-08 火灾时所出动的直升机
2-09 VIP运输直升机
2-10 企业、个人所持有的直升机
2-11 其他的直升机用途
2-12 军用直升机的活跃 1
2-13 军用直升机的活跃 2
Column02 来坐看看直升机吧
第3章 各式各样的直升机
3-01 直升机的「适航类别」
3-02 活塞与涡轮的差异
3-03 一般直升机的外型
3-04 机翼的片数与回转方向
3-05 也有纵列式双旋翼
3-06 何谓「同轴反转双旋翼」与「交叉双旋翼」?
3-07 没有尾旋翼的直升机
3-08 有能够变身成飞机的直升机吗?
3-09 美国制直升机
3-10 欧洲制直升机
3-11 日本制直升机
3-12 俄罗斯制直升机
3-13 世界各国所研发的直升机
3-14 日本与全世界的直升机数量为?
3-15 要如何购买直升机呢?
Column03 直升机的价格
第4章 直升机的操纵方法
4-01 直升机要如何操纵呢?
4-02 以右手操作的操纵桿
4-03 以左手操作的操纵桿
4-04 操作脚踏板
4-05 悬停
4-06 直升机要如何起飞呢?
4-07 水平飞行与速度调整
4-08 进入着陆态势
4-09 主旋翼回转数要固定
4-10 直升机也可滑行后再起飞
4-11 在接近垂直的状态下起飞
4-12 引擎如果停止了该怎么办?
4-13 带动力下沉
4-14 清楚了解危险领域
4-15 双引擎机的操纵
4-16 直升机的导航 1
4-17 直升机的导航 2
4-18 为了安全飞行的规则 1
4-19 为了飞行安全的规则 2
4-20 直升机的操纵资格
Column04 成为直升机的驾驶员或维修人员
第5章 直升机的构造
5-01 引擎
5-02 引擎的高科技装置
5-03 传动装置
5-04 主旋翼的种类
5-05 主旋翼的「圆锥型」
5-06 主旋翼的后退翼失速
5-07 尾旋翼的种类
5-08 尾旋翼的构造
5-09 2种类型的着陆装置
5-10 活塞式直升机驾驶舱
5-11 涡轮直升机的驾驶舱 1
5-12 涡轮直升机的驾驶舱 2
5-13 装备多功能航空电子
5-14 直升机的构造
Column05 能进行空中加油的直升机
第6章 直升机的单纯疑问
6-01 能以多快的速度飞行呢?
6-02 能够巡航的高度是多少呢?
6-03 能够上升的高度为多少呢?
6-04 能飞多远的距离呢?
6-05 装有自动驾驶装置吗?
6-06 噪音是从哪里发出来的呢?
6-07 为何营运成本高昂呢?
6-08 能搭直升机出国吗?
6-09 直升机的安全性?
6-10 未来的直升机会是怎么样的呢?
Column06 直升机要如何运送呢?
第7章 直升机场的祕密
7-01 直升机场也有许多种类
7-02 直升机场少的理由是?
7-03 直升机场的设置基准
7-04 直升机场以外的起降
7-05 所谓的直升机的圣地?
7-06 机场里的直升机场
7-07 航空大国美国的规则
7-08 在船上也能起降的直升机
7-09 装有浮筒的直升机
一同体会漂浮的乐趣
比起飞机,笔者其实是先对直升机产生兴趣的。在1980年代的美国电视剧中,有几部是以直升机为题材,而好莱坞电影中的动作场景也经常使用到直升机。那时正是贝尔直升机公司或法国航太不断生产出富速度感、具流线造型、帅气的优质直升机的时期。
飞机是不去机场就没什么机会看得到,而且如果不是搭客机移动的人,除了旅行时也不会特别跑去机场吧?不过,只要住在城市里,就会看到直升机每天在天空上飞着。是警用?採访?自卫队?还是其他呢……笔者每天只要听到直升机的声音,都会眺望着天空。我并不是在自夸,现在光听声音,大多都能猜得出机种。
直升机是不可思议的交通工具,会让人沉迷不已。只要旋转机翼,就能够像竹蜻蜓一样飞起来,这是每个人都知道的。
但,直升机到底是如何取得平衡,并持续自由地飞翔的呢?
「发明直升机的人实在太厉害了!」
愈是了解飞行的原理,就愈是会这么想。但究竟是谁发明直升机的呢?这问题并没有答案。不是本书中所提到的李奥纳多.达文西,也不是伊格尔.塞考斯基。直升机是无数人向研发挑战,经历了无数次的失败后,最终得以实用化的交通工具。由这点来看,或许可以说是人类共同拥有的智慧财产。
迄今,我已经在世界上採访过100种以上的直升机。不断地访问开发负责人,从飞行姿态、机舱内部到操纵系统,比较所有的直升机,分析其性能与特征。尤其最近的直升机,在操纵性、安全性、静肃性、适居性等各方面都相当杰出,每次看到新的机种,总是会对技术的进步赞叹不已。
学生时代,我第一次搭上直升机。在飞行当中,我向驾驶员拜託说:「可以做一下悬停(空中静止)吗?」时,被以「燃料剩得不多,所以没办法。」而拒绝了。当时的我并不能理解那个理由,直到日后查了几本艰深的教科书后,才知道悬停是需要使用动力(引擎出力)的动作。原本以为减低速度进行空中静止,会比起前进飞行要来得不耗油,实在是大错特错。
另外,我在美国第一次接受操纵训练时,被教导:「握住驾驶桿(週期变距操纵桿)时要像握鸡蛋一样的感觉」。轻握不能有大动作是铁则。如果像是在玩游戏一样地激烈操作的话,可就不得了了。
笔者从各方面深刻地感受到,直升机的飞行原理与操纵方法,并非一般人所想像得那样简单。我从其中挑选出特别重要的几点,尽可能地在本书中以浅显易懂的方式,全面地解说直升机。虽然仍有许多不够完善的地方,但如果能让读者对于直升机有些许的认识,那将是我莫大的荣幸。
您如果读了本书后对于直升机愈来愈感兴趣,不妨实际地去参观,可以的话也请坐上去看看。直升机独特的飞行感,绝对是一生难忘的体验。那是从起飞时,直升机离开地面的瞬间开始的。更能体会到「正在飞行的感觉」,不,应该说是「正在漂浮的感觉」才是。笔者今后也将继续收集直升机的最新资讯,将其内容浅显易懂地介绍出去。
这本书,我可以说是一口气读完的,那种感觉就像是坐在驾驶舱里,看着身边的教官一点点解开直升机的神秘面纱。说实话,我之前对直升机,也就是那种能垂直起降、像个大蜻蜓一样在空中盘旋的机器,一直都充满好奇,但总觉得它是个高科技的神秘产物,离我有点远。然而,这本书的出现,完全颠覆了我的认知。它不仅仅是简单地介绍直升机的结构和原理,而是用一种非常直观、生动的方式,把我带入了直升机飞行的世界。 最让我印象深刻的是,作者并没有直接抛出一堆枯燥的物理公式或者专业术语,而是从最基本的问题入手,比如“为什么直升机能悬停?”、“它又是怎么做到前后左右移动的?”。然后,通过大量的图解,把那些看似复杂的空气动力学原理,比如升力、推力、阻力和重力之间的相互作用,以及旋翼的各项角度变化如何影响飞行姿态,都描绘得淋漓尽致。那些精美的插画,简直就像是把直升机的每一个部件都进行了“解剖”,再用箭头和数字清晰地标注出它们是如何工作的,每一个细节都处理得非常到位。我常常会一边看文字,一边盯着图画,仿佛自己也变成了一名工程师,在仔细地研究一架真实的直升机。 而且,书中对于不同类型直升机的介绍也让我大开眼界。从最初的单旋翼、双旋翼设计,到现代更复杂的共轴双旋翼、串列双旋翼,再到一些军用直升机特有的复杂结构,书中都给予了详尽的图示和解释。让我明白了为什么有些直升机看起来那么不同,它们的出现是为了解决哪些特定的飞行难题。比如,当我看到一些特技直升机那如同剪刀般交错的旋翼时,真的会惊叹于人类的智慧,以及这些设计背后所蕴含的物理规律。总而言之,这本书就像是一扇窗户,让我看到了直升机那令人着迷的飞行奥秘,并且整个过程都充满了学习的乐趣,丝毫没有感到枯燥。
评分这本书,就像是我打开了一扇通往直升机神秘世界的大门。我之前对直升机的印象,仅限于它们能在空中悬停、盘旋,但具体是怎么做到的,一直是个谜。而这本书,用一种我从未想过的方式,把这个谜团一点点解开了。 最让我惊喜的是,书中采用了大量的图解,而且这些图解不是简单的示意图,而是非常细致、生动,仿佛能让我看到直升机内部的运作。我记得书中对“下洗流”的解释,用了一系列动图,清晰地展示了旋翼旋转时产生的下洗气流,以及这种气流对飞行姿态的影响。这种“可视化”的讲解方式,比任何文字描述都更加直观。 而且,书中并没有回避一些相对复杂的航空术语,而是用非常易懂的语言和图解,将它们解释得清晰明了。比如,关于“升力”、“阻力”、“推力”和“重力”这四大力的相互作用,书中用图解的方式,清晰地展示了它们在不同飞行状态下的变化。我之前一直对这些概念感到模糊,但通过这本书,我彻底明白了它们在直升机飞行中的具体作用。
评分一直以来,我对直升机的看法,就像看一个在空中跳舞的精灵,优美、灵活,但又充满了神秘感。我总以为,要理解它,需要大量的物理知识和航空工程背景,直到我看到了这本《直升机为什么这样飞?(图解版)》。这本书,彻底改变了我对直升机飞行的认知。 它最吸引我的地方,在于它那种“循序渐进”的学习体验。从最基础的“为什么能飞起来”开始,一点点深入到旋翼的复杂动作,再到直升机的整体控制。书中大量的图解,就像是为我量身定做的“飞行教练”。我尤其喜欢那些展示空气流动的示意图,它们能够清晰地展现出空气是如何围绕着旋翼运动,以及这种运动是如何产生升力的。那些箭头、色彩和阴影,仿佛让空气都变得“有形”了。 更让我感到惊喜的是,这本书并没有回避一些相对复杂的概念,比如“反扭矩”、“下洗流”等,而是通过非常形象的图示和简单的文字说明,将它们解释得通俗易懂。我记得书中对于“反扭矩”的解释,用了一个非常有意思的类比,配合上旋翼和机身的动态图,我一下子就明白了为什么需要尾桨。这种将抽象概念视觉化的能力,是这本书最强大的地方。它让我觉得,学习直升机飞行原理,不再是一件枯燥乏味的考试,而是一场充满探索乐趣的视觉盛宴。
评分我一直是个对机械运动充满好奇的人,尤其是那些能在空中自由飞行的大家伙,但直升机在我心目中一直是个既熟悉又陌生的存在。我见过它们在电视上执行救援任务,在军事演习中威风凛凛,但它到底是怎么做到那种“悬停”、“盘旋”、“原地转向”的,却一直是个谜。直到我翻开这本《直升机为什么这样飞?(图解版)》,我才发现,原来这个谜底可以如此清晰且引人入胜地呈现在我面前。 这本书最让我赞叹的地方,是它对“为什么”的深度挖掘。它不是简单地告诉你“直升机这样做”,而是层层递进地剖析“为什么直升机要这样做”。比如,关于尾桨的作用,书里并没有仅仅是说“它提供反扭矩”,而是详细地解释了如果没有尾桨,主旋翼产生的反扭矩会让整个机身不停地旋转,然后通过精美的图示,展示了尾桨是如何通过调节角度来抵消这种扭矩,甚至还能控制机身的偏航。这种追根溯源的讲解方式,让我对直升机的每一个设计都有了更深的理解。 而且,作者对于不同飞行姿态的解释,也做得非常到位。从起飞的瞬间,到平稳的巡航,再到复杂的机动动作,书中的图解都能够清晰地展示出各个部件是如何协同工作的。我尤其喜欢书中对“下洗流”和“旋翼失速”的图示讲解,这些都是一些相对高深的航空术语,但通过生动的插图,我能够直观地感受到空气流动的方向和变化,以及这些变化对飞行性能的影响。这本书就像是一位经验丰富的飞行教官,耐心地带着我,一点点揭开直升机飞行的秘密。
评分这本书的打开方式,绝对是一种“哇塞”的体验。我一直觉得,要理解一个东西,尤其是像直升机这种复杂机械,光看文字描述是远远不够的,很容易脑补出各种不着边际的画面。但《直升机为什么这样飞?(图解版)》直接解决了我的痛点,它用一种“眼见为实”的方式,把直升机的飞行原理“画”了出来。一开始我还担心“图解版”会不会过于简化,失去内容的深度,但事实证明我的担忧是多余的。 这本书的图解,绝对是业界良心。每一个原理的讲解,都配有一系列循序渐进的插图,就像是给你看一部微缩的动画片,告诉你空气是如何流过旋翼产生升力,又是如何通过改变桨叶的角度来实现转向的。我特别喜欢那些剖视图,把直升机复杂的内部结构,比如传动系统、发动机工作原理,都清晰地展现出来,让我这个非专业人士也能大致理解。作者在图解的设计上,也下了很大功夫,色彩搭配合理,线条流畅,标注清晰,让你在观看的同时,能够轻松地将文字信息与视觉信息结合起来。 更让我惊喜的是,书中在解释一些高难度的概念时,并没有回避,而是巧妙地运用了比喻和类比,加上图解的辅助,把那些原本晦涩难懂的物理知识变得生动有趣。比如,关于如何减小旋翼的阻力,书中就用了类似“削铅笔”的形状来解释,并且配上了相应的图示,一下子就让我明白了其中的道理。这种“化繁为简”的能力,真的非常厉害。这本书让我觉得,学习直升机飞行原理,不再是一件“烧脑”的事情,而是一种视觉和思维的双重享受。
评分老实说,我之前对直升机最大的困惑就是它的“悬停”能力。为什么它可以像一只鸟一样,停在空中不动?看这本书之前,我只能想象,大概是靠着什么东西在支撑着。但这本书,用一种非常直观的方式,彻底解答了我多年的疑惑。 书中关于升力产生原理的讲解,配合上精美的图解,简直是“庖丁解牛”般的细致。它详细地展示了旋翼桨叶是如何在旋转时,将空气向下推,从而产生一个向上的反作用力,这个力就是升力。我特别喜欢那些展示桨叶角度变化的图,它们能够清楚地说明,为什么通过改变桨叶的攻角,就可以调节升力的大小,从而实现悬停、上升和下降。 而且,书中对直升机在不同姿态下的受力分析,也做得非常到位。我以前总觉得,直升机之所以能前后左右移动,是因为它有“翅膀”或者“推进器”,但这本书让我明白了,原来这些动作都是通过精妙地改变旋翼的倾斜角度来实现的。通过图解,我能够清晰地看到,当旋翼整体向前倾斜时,产生的升力会有一个向前的分量,从而推动直升机向前飞行。这种将复杂的力学原理,通过直观的图示呈现出来的方式,让我叹为观止。
评分我一直是个喜欢研究事物“为什么”的人,尤其是一些看起来很神奇的现象。《直升机为什么这样飞?(图解版)》这本书,完美地满足了我这种好奇心,它用一种非常直观、生动的方式,将直升机飞行的奥秘展现在我面前。 这本书最让我印象深刻的是,它对空气动力学原理的“可视化”呈现。升力是怎么来的?为什么桨叶是那种形状?书中用一系列精美的图解,将这些抽象的物理概念变得触手可及。我尤其喜欢那些展示空气流动的示意图,它们能够清晰地展现出,空气是如何围绕着桨叶运动,以及这种运动是如何产生升力的。 而且,书中对于直升机各个部分的协调作用,也解释得非常到位。比如,尾桨不仅仅是为了抵消反扭矩,它在某些情况下还能辅助控制方向。书中用图解的方式,清晰地展示了尾桨不同角度下的作用。我之前以为直升机只是靠主旋翼在飞,但读完这本书,我才明白,原来尾桨、发动机、传动系统,每一个部分都至关重要,它们协同工作,才能让直升机在空中自由翱翔。
评分自从读了《直升机为什么这样飞?(图解版)》,我对直升机的看法,简直发生了翻天覆地的变化。我之前以为它是个“空中怪兽”,很难接近,但这本书,就像是在我身边,有一个经验丰富的飞行员,耐心地给我讲解。 最令我着迷的是,书中对“控制”的讲解。直升机那看似随心所欲的飞行,背后是多么精妙的控制系统,这本书把它“画”了出来。我之前一直不理解,为什么拨动一下操纵杆,直升机就能那么准确地做出动作。这本书通过详细的图示,展示了操纵杆是如何连接到变距器的,变距器又是如何改变桨叶的攻角,最终实现升力和飞行方向的改变。 我尤其喜欢书中对“周期变距”的讲解。那些图解,清晰地展示了随着旋翼的旋转,桨叶的攻角是如何在不同位置发生变化的,以及这种周期性的变化是如何产生推力的。我之前一直对“周期变距”这个词感到陌生,但通过书中生动的图示,我一下子就明白了它的意义和重要性。它让我明白,直升机的飞行,远比我们想象的要复杂和精妙。
评分我一直觉得,要理解一个机械装置,就得看它的“骨骼”和“肌肉”是怎么运作的。《直升机为什么这样飞?(图解版)》这本书,恰恰满足了我的这一需求,它不仅仅是关于“飞”,更是关于“如何飞”以及“为什么能这样飞”。 最让我印象深刻的是,书中对直升机各个部件的“解构”式讲解。作者并没有一次性抛出所有信息,而是将直升机分解成一个个小的单元,比如旋翼系统、传动系统、控制系统等等,然后逐一进行图解和讲解。这种方式,就像是把我带进了一个巨大的模型工作室,让我可以一点点地拆解、组装、学习。 我尤其喜欢书中对旋翼系统内部复杂结构的图解。那些齿轮、连杆、变距器,它们是如何协同工作,将驾驶员的指令转化为桨叶角度的变化,我之前完全无法想象。但这本书的图解,就像是把我带入了旋翼内部,让我看到了这些“看不见的”机械是如何巧妙地运动的。而且,书中还解释了为什么不同类型的直升机,比如单旋翼、共轴双旋翼,它们的结构和飞行特性会有所不同。这种对比式的讲解,让我能够更深刻地理解各种设计的优劣。
评分作为一名对航空技术一直抱有浓厚兴趣的爱好者,我总是寻找能够深入浅出地解释复杂技术原理的书籍,而《直升机为什么这样飞?(图解版)》无疑是近期我读过的最令人满意的一本。这本书并没有陷入技术性的泥沼,而是以一种非常平易近人的方式,带领读者一步步走进直升机的飞行世界。 最让我印象深刻的是,作者并没有把直升机当作一个孤立的机器来讲解,而是将其置于空气动力学的宏大背景下。书中详细地解释了升力是如何产生的,以及旋翼作为升力产生的主要部件,是如何通过其特殊的设计来实现这一功能的。我特别欣赏书中关于“翼型”的图解,它清晰地展示了旋翼桨叶截面形状的秘密,以及空气流过上下表面时产生的压力差是如何最终形成升力的。这些看似简单的图示,却蕴含了深刻的物理原理。 此外,书中对于直升机控制系统的讲解也做得非常出色。从驾驶员的操纵杆到变距器,再到各个桨叶的运动,书中用一系列精美的插图,将整个复杂的联动过程描绘得一清二楚。我之前一直无法理解,为什么轻轻地拨动一下操纵杆,直升机就能做出如此精密的动作,这本书通过图解,将这个“魔术”背后的科学原理一一呈现。它让我明白了,原来直升机的每一个动作,都是无数精密部件协同作用的结果。
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