直升机的“心脏”是如何工作的？一起来探秘→

　　悬停，绕点回转，跃升、俯冲，铁翼飞旋间压迫感拉满，当你被这钢铁猛士震撼时，它又对你点头致敬，真的是又猛又萌。直升机拥有一系列特有的飞行状态，如悬停、垂直升降、自转升降等等，前后移动更是基本动作。不知道大家注意到没有，当直升机向前飞行时，机头会出现下冲的状态，而向后飞行时，机头则会上扬。

　　直升机螺旋桨是水平旋转，乍一看只能提供向上的升力，并没有向前的推力，那么，直升机是怎么样才能做到向前后左右各个方向飞行的？其中有着怎样的科学原理呢？记者请教了专业选手，一起来了解。

　　总台央视记者 陶嘉树：或许很多人小时候都有一个开直升机的梦，我们在看电影的时候也经常能见到直升机的身影，直升机又能悬停，又能前后左右上下飞，那它的原理是什么呢？

　　航空工业哈飞旋翼机设计总师 李生伟：直升机跟（固）定翼机最大的区别是有一部旋翼，可以把它理解为一个旋转的机翼。它基本的空气动力学原理（和竹蜻蜓）是一样的，旋翼是靠上表面，下表面空气流速不一样，产生压差产生的升力，原理是跟（固）定翼机的机翼是一样的。直升机是靠发动机驱动旋翼旋转，旋转起来之后，旋翼跟空气之间相对运动了之后，有了气流之后，也有上下的压差，产生了一个升力。

　　航空工业哈飞旋翼机设计总师 李生伟：旋翼把迎角加大，加大了之后，相当于产生的升力就增大了，作用在桨叶上、克服了重力之后它就飞起来了。叶片的迎角加大了，在相同速度下迎角越大，它产生的升力越大。

　　航空工业哈飞旋翼机设计总师 李生伟：它是通过改变桨叶在每一个位置迎角的变化，它产生力不一样了之后，我控制它向一个方向偏转，想向前飞的话就向前产生偏转。想侧飞的话我就控制它向侧产生偏转，这个原理导致可以让它前后左右飞行。

　　航空工业哈飞旋翼机设计总师 李生伟：旋翼在旋转的时候有一个阻力，阻力会反作用到机身上，这时候假如没有一个东西跟它平衡的话，飞机是在一直打转的。有一些飞机，如果尾桨出故障之后，飞机就在不停地打转，就没法平衡了。它的作用就是相当于是由它产生一个反作用力，保证直升机是一个稳定的状态，它还能控制直升机航向。

　　航空工业哈飞旋翼机设计总师 李生伟：直升机左座是副驾驶位，右座是正驾驶位。起飞之前要检查所有的开关按钮是不是在预想的位置，所有的系统正常都通电之后，按照飞行手册里面的操作程序，检查各个系统工作正常，之后开始开启发动机。周期驾驶杆是改变飞机的前后左右飞行姿态的，总距杆是提供桨盘的总操纵桨距，提供主要的升力。脚蹬是平衡飞机的，保证飞机航向。

　　学开直升机可不只是能飞起来这么简单。要想灵活驾驭直升机，不仅需要飞行员技能过硬，还需要直升机具备灵活机动的性能。作为航空行业最具创新性的领域之一，机载系统的先进性，也是体现直升机整机优秀性能和先进程度的重要标志。它相当于飞机的大脑和血管，是直升机实现基本功能和确保飞行安全的根本保障。在直博会现场，有一架被“拆解”的直升机，直升机中各种各样的国产先进机载系统全都在这里一一展示。

　　总台央视记者 陶嘉树：在直升机博览会的现场，所有的机载设备都在这里展出，你们可以把这里想象为一架被分解的直升机模型，这里有机头和驾驶舱，左机身、右机身、动力舱、尾段和尾梁等部分，这样做才能够让观众更加全面完整地了解机载系统的概念和组成。

　　航空工业无线电电子研究所工程师 谢寒：这个是座舱显示控制管理系统，这上面是一套平视显示器，还有一个头戴式的显示。相当于驾驶员的眼睛，给飞行员当前飞机的一些状态，包括姿态信息、空速高度信息、发动机信息、燃油信息；另外，给飞行员一个引导，飞行员可以在画面中看到外部的地形、地势的告警、气象告警以及一些障碍物信息。头盔是在一些座舱位置比较狭小的环境下，可能连平视检验单元的安装的地方都不够，把一些信息集成在飞行员头盔上面，通过头盔的挡风玻璃去反射过来，给飞行员看到一些数据画面，做到跟屏显相同的效果。

　　航空工业航宇工程师 邓德胜：这是模拟机内的一个真实的场景。是为了展示医疗救护型直升机用的配套的医疗救护单元，这个设备主要是用于中度和重症伤员的航空医疗后送。目前这套设备能同时运送两名伤员。基本上涵盖了救护车的功能。这一套主要是应急救援的时候，对伤员进行救治的救援担架，然后配合绞车进行使用。

　　航空工业光电所工程师 邱晓辉：中国的直升机事业这些年发展得很迅猛，国产直升机上的机载系统绝大部分都是由我们自己来研制的，将来还会有更新更好的直升机，所以机载系统也会在这样的一个过程中用更好的产品来推动直升机事业的更快发展。

　　本届直博会上，吉祥鸟家族的多型直升机集中亮相。这些不相同的型号的直升机是怎么造出来的？造直升机需要几步？直升机的发动机安装在什么位置？机头的大鼻子里装了啥东西呢？

　　总台央视记者 李宁：在本届直博会上，吉祥鸟家族是成体系的亮相。作为我国应急救援的一支重要力量，这些直升机是如何制造和产出的呢？其实他们的总装车间就在直博会的现场。

　　航空工业哈飞副总工程师 杨广朝：这款飞机就是天津直升机公司生产的AC312E直升机。最大起飞重量4.25吨的中型的通用直升机，它主要用途是通用运输、应急救援、紧急医疗救护、消防，它用途很多。装上绞车，就可以用在应急救援；装上医疗救护的设备、担架，就能够适用于紧急医疗救护。可以坐2个飞行员8个乘客。

　　航空工业哈飞副总工程师 杨广朝：这是发动机舱，像战斗机的发动机是靠涡扇或者是涡轮风扇或者说喷气产生的推力，而这个是靠涡轴发动机，产生动力之后，传导给主减速器，变成垂直方向的力，去驱动螺旋桨，然后产生升力和向前的拉力。整个的运作模式是不一样的，所以发动机的安装方法与发动机的工作模式都是不一样的。

　　航空工业哈飞副总工程师 杨广朝：这是第一架批产的直升机。由于整个采用了现代的航电系统，所以操纵性非常好，对司机很友好。这是一款比较先进的超重型直升机，未来在国家的搜索救援、应急救援体系建设、紧急的医疗救护、通用运输、海上救捞等通用航空领域有非常广阔的应用场景。

　　一架飞机好不好，主要还得看“心脏”。作为直升机的关键核心部件——发动机，它到底是怎么工作的呢？在天津直博会上，展出了多种新型发动机。未来，在科技赋能之下，发动机的能力还将不断的提高，而能源消耗将进一步减少。

　　总台央视记者 吴天白：直升机要想飞到天空，就要有一颗强劲的心脏。直升机的传动系统一共有三大核心部件，分别是旋翼、发动机和传动轴。

　　中国航空发动机集团科技委副主任 杨锐：怎么能让飞机飞起来？其实就是发动机通过传动系统带动螺旋桨，来给直升机提供升力，同时平衡它的各种姿态。通常发动机叫涡轴发动机。

　　总台央视记者 吴天白：怎么样来判断一台直升机好不好呢？在直升机发动机技术领域有一个词叫做功重比。功重比的意思就是同等发动机重量下，提供功率的大小。发动机越轻，功率越大，技术水平就越高。在中国航发的展台就有一款最新展出的氢能源发动机，它不仅动力强劲，还更加绿色环保。

　　中国航空发动机集团科技委副主任 杨锐：这款发动机是一个纯氢的，燃料就是液态氢。航空发动机在整个交通运输里占10%的碳排放量，虽然比例不是特别大，但解决这一种排放是比较难的。最彻底的解决方式就是燃氢，它就排出水，所以是零碳排放。这方面还有很多技术挑战。

　　中国航空发动机集团科技委副主任 杨锐：这是储氢罐，通过换热，进入到燃烧室。燃氢还有储氢、输氢这几个都是难点，要小型化，要安全性。现在还是技术开发阶段，提高技术成熟度之后，就要进入大量的地面实验、试飞试验，这是一个相对漫长的过程。

　　总台央视记者 吴天白：说到安全性，直升机因没有翅膀不能滑行，假如慢慢的出现动力问题很容易发生意外。未解决这个问题，科研人员还尝试把汽车上的油电混动系统放在了飞机上，也就是混合电推进系统。

　　中国航空发动机集团科技委副主任 杨锐：现在汽车搞混电的，有油，还有电。原理是一样的，如果出现问题，电池会提供一段时间的动力，使得飞机能够安全着陆。这个原理已经都验证过了，已经在无人机上试飞了。未来会不断的提高它的能力，使得发动机在同等的重量和尺寸下产生更大的功率，第二个就是减少燃油的消耗，同时也就减少了对碳的排放。

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