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ヘリコプター

初期のデザイン

も参照してください:竹ヘリコプター、レオナルド*ダ*ヴィンチの科学と発明、およびレオナルドの空中ねじ

垂直飛行のための最も初期の参照は、中国から来ました。 紀元前400年頃から、中国の子供たちは竹の飛ぶおもちゃ(または中国のトップ)で遊んできました。 この竹ヘリコプターは、ローターに取り付けられた棒を転がして回転させる。 回転は上昇を作成し、解放されたときおもちゃは飛ぶ。 Ge Hongによる4世紀のDAOISTの本Baopuziは、回転翼航空機に固有のアイデアのいくつかを説明していると伝えられています。,

デザインと同様に中国のヘリコプター玩具に登場した一部のルネサンス絵画やその他の作品。 18世紀から19世紀初頭にかけて、西洋の科学者たちは中国の玩具をベースにした飛行機械を開発しました。

イタリアの博物学者レオナルド-ダ-ヴィンチが”空中ねじ”と表現できる機械のデザインを作成した1480年代初頭まで、記録された進歩は垂直飛行に向かって行われた。 彼のノートは、彼が小さな飛行モデルを作ったことを示唆していたが、ローターがクラフトを回転させるのを止めるための規定はなかった。, としての科学的知識の増加となり受け入れ、人々は引き続き、縦の飛行になります。

1754年、ロシアのミハイル-ロモノーソフは、中国のトップをモデルにした小型の同軸を開発し、巻き上げられたばね装置を搭載し、ロシア科学アカデミーに実証した。 それはばねによって動力を与えられ、気象計器を持ち上げる方法として提案された。, 1783年、Christian de Launoyとその整備士Bienvenuは、回転翼としてトルコの飛行羽を逆回転させたモデルで中国のトップの同軸バージョンを使用し、1784年にフランス科学アカデミーに実証した。 中国の飛行の上の幼年期の魅了によって影響を及ぼされるジョージCayley卿はLaunoyおよびBienvenuのそれに類似した羽のモデルを、開発したが、輪ゴムによって動力を与えられる。 世紀の終わりまでに、彼は回転翼のための錫のシートおよび力のためのばねを使用することに進歩した。, 彼の実験とモデルに関する彼の著作は、将来の航空パイオニアに影響を与えるだろう。 アルフォンス-ペノーは後に1870年にゴムバンドを搭載した同軸ローター型ヘリコプターの玩具を開発した。 彼らの父親から贈り物として与えられたこれらのおもちゃの一つは、飛行の夢を追求するためにライト兄弟を鼓舞するでしょう。

エンリコ-フォルラニーニによる実験ヘリコプター、1877

1861年、”ヘリコプター”という言葉は、小さな蒸気動力モデルを実証したフランスの発明家ギュスターヴ-ド-ポントン-ダメコートによって造語された。, 新しい金属、アルミニウムの革新的な使用として祝われている間、モデルは地面を離れて持ち上がらなかった。 D’Amecourtの言語的contributionは、最終的に彼が想像していた垂直飛行を記述するために生き残るだろう。 蒸気の力は他の発明家にも人気がありました。 1878年、イタリアのエンリコ-フォルラニーニが蒸気機関を搭載した無人車を12メートル(39フィート)の高さまで上昇させ、垂直離陸後20秒間浮かんだ。 Emmanuel Dieuaideの蒸気動力の設計は、地面のボイラーからホースを介して動力を与えられた逆回転ローターを特徴としていた。, 1887年、パリの発明家ギュスターヴ-トゥルヴェは、テザー式電動模型ヘリコプターを製造し、飛行した。

1901年、ヘルマン-ガンスヴィントのヘリコプターの初飛行がベルリン-シェーネベルクで行われた。 イベントをカバーする映画はMax Skladanowskyによって撮影されましたが、それは失われたままです。

1885年、トーマス-エジソンはジェームズ-ゴードン-ベネット-ジュニアから1,000米ドル(現在の28,000米ドルに相当)を与えられ、飛行の開発に向けた実験を行った。, エジソンはヘリコプターを作り、その紙を株式ティッカーに使ってガンコットンを作り、それを使って内燃機関に動力を与えようとした。 ヘリコプターは爆発によって損傷し、彼の労働者の一人はひどく焼かれました。 エジソンは、彼の実験に基づいて、成功するために生産された馬力あたり三から四ポンドの比率のモーターを取るだろうと報告しました。 スロバキアの発明家であるヤン-バヒュは、ヘリコプターの高さ0.5メートル(1.6フィート)に達した1901年に内燃機関を改造した。, 5月に1905年、彼のヘリコプターは高度4メートル(13フィート)に達し、1,500メートル(4,900フィート)以上を飛行した。 1908年、エジソンはガソリンエンジンを搭載したヘリコプターの特許を取得し、ローター用のケーブルでマストにボックスカイトを取り付けたが、飛ぶことはなかった。

初飛行

1906年、フランス人の兄弟ジャックとルイ-ブレゲは、ヘリコプター用のエアフォイルの実験を始めました。 1907年、これらの実験により、ジャイロプレーンNo.1が生まれ、おそらくクワッドコプターの最も初期の例として知られている。, 日付についてはいくつかの不確実性があるが、14月29日から1907年にかけて、ジャイロプレーン1号はパイロットを約0.6メートル(2フィート)空中に持ち上げた。 ジャイロプレーン1号機は非常に不安定であることが判明し、機体の各コーナーに人がそれを安定させる必要があった。 このため、ジャイロプレーンNo.1の飛行は、ヘリコプターの最初の有人飛行であると考えられていますが、自由または命綱なしの飛行ではありません。,

ポール-コルヌのヘリコプター、1907

同年、フランスの発明家ポール-コルヌが6.1メートル(20フィート)の反回転ローターを使用し、24馬力(18kW)のアントワネットエンジンで駆動するコルヌヘリコプターを設計-製造した。 明治13年(1907年)には0.3メートル(1フィート)まで持ち上げ、20秒間空中に留まった。 この飛行はジャイロプレーン1号の飛行を上回らなかったにもかかわらず、パイロットとの最初の真の自由飛行であると報告された。, コルヌのヘリコプターはさらにいくつかの飛行を完了し、約2.0メートル(6.5フィート)の高さを達成したが、不安定であることが判明し、放棄された。

1911年、スロベニアの哲学者で経済学者のイヴァン-スローカルはヘリコプターの構成の特許を取得した。

デンマークの発明家ヤコブ*エレハンマーは1912年にエレハンマーヘリコプターを構築しました。 それは二つの反回転ディスクを備えたフレームで構成され、それぞれがその周囲に六つの羽根を取り付けられていました。 室内試験の後、航空機は屋外で実証され、いくつかの無料離陸を行いました。, ヘリコプターによる実験は1916年まで続き、離陸中に転倒してローターを破壊した。

第一次世界大戦中、オーストリア-ハンガリーはPKZ、二つの航空機を構築し、実験的なヘリコプターのプロトタイプを開発しました。

初期の開発

プレイメディア

ペスカーラのヘリコプター、1922年のテスト飛行のサイレントフィルム。 オランダの映画研究所。,

1920年代初頭、アルゼンチンのRaël Pateras-Pescara de Castelluccioは、ヨーロッパで働いている間、環状ピッチの最初の成功した応用の一つを実証しました。 同軸、反回転、複葉機ローターは、それらが生成した揚力を周期的に増加および減少させるために歪ませることができる。 ローターハブは数度前方に傾けることもでき、航空機が別のプロペラを押したり引っ張ったりすることなく前進することができます。 Pateras-Pescaraはまた、自動回転の原理を実証することができました。 1924年までに、ペスカーラのヘリコプター No., 1は試験されたが、力不足であり、自重を持ち上げることができなかったことが判明した。 2度目の防衛に成功し、記録を樹立した。 イギリス政府はペスカーラによるさらなる研究に資金を提供し、3号ヘリコプターを250馬力(190kW)のラジアルエンジンで駆動した。

14April1924、フランス人Étienne Oehmichenはfédération Aéronautique Internationale(FAI)によって認識された最初のヘリコプターの世界記録を設定し、彼のquadrotorヘリコプター360メートル(1,180フィート)を飛行しました。, 18日(1924年)、ペスカーラはオエミチェンの記録を破り、736メートル(2,415フィート)(約0.80キロメートル)の距離を飛行した。5マイル)で4分11秒(約13km/hまたは8mph)、1.8メートル(6フィート)の高さを維持します。 4月、オーミチェンは最初のワンキロ(0.62マイル)の閉回路ヘリコプター飛行を7分40秒で2号機で完了した。

米国では、George de Bothezatが米国陸軍航空サービスのためにquadrotor helicopter de Bothezatヘリコプターを建設しましたが、陸軍は1924年に計画を中止し、航空機は廃棄されました。,

オランダの航空技術者であるAlbert Gillis von Baumhauerは、1923年に回転翼機の設計を研究し始めました。 彼の最初のプロトタイプ”飛んだ”(”飛んだ”と現実にホバー)24September1925、コントロールでオランダの陸軍航空隊のキャプテンFloris Albert van Heijstと一緒に。 ファン-ハイストが使用したコントロールは、フォン-バウムハウアーの発明であり、周期的で集団的であった。 特許は、フォン-バウムハウアーに対して、31月1927年にイギリス航空省によって特許番号265,272の下で付与された。,

1927年、ドイツのEngelbert Zaschkaは、安定性を高めるためにジャイロスコープを使用し、着陸を行うための滑空飛行のためのエネルギー蓄積装置として機能する二つのローターを備えたヘリコプターを建設した。 Zaschkaの飛行機、最初のヘリコプターは、ミニチュアでうまくいっただけでなく、垂直に上昇し下降するだけでなく、任意の高さで静止したままにすることが

1928年、ハンガリーの航空技術者Oszkár Asbóthは、少なくとも182回離着陸し、最大飛行時間は53分であるヘリコプターのプロトタイプを構築しました。,

1930年、イタリアのエンジニアCorradino D’Ascanioは同軸ヘリコプターであるD’AT3を製造しました。 彼の比較的大きなマシンは、二つの、二つのブレード、反回転ローターを持っていた。 制御は、ブレードの後縁に補助翼またはサーボタブを使用することによって達成され、後にブリーカーやカーマンなどの他のヘリコプター設計者によって採用された概念であった。 機体に取り付けられた三つの小さなプロペラは、追加のピッチ、ロール、およびヨー制御のために使用された。, D’AT3は、高度(18mまたは59ft)、持続時間(8分45秒)、飛行距離(1,078mまたは3,540ft)を含む、ささやかなFAI速度と高度の記録を保持していました。

最初の実用的な回転翼機

スペインの航空技術者でパイロットのJuan de la Ciervaは1920年代初頭にautogyroを発明し、最初の実用的な回転翼機になりました。 1928年、デ-ラ-シエルヴァはロンドンからパリまでのイギリス海峡を横断するオートジャイロを成功裏に飛行させた。 1934年、オートジャイロは船の甲板に着陸することに成功した最初の回転翼船となった。, 同年、アストゥリアス反乱の際にスペイン軍によって採用され、ロトクラフトの最初の軍事配備となった。 Autogyrosも採用し、ニュージャージー州、ペンシルバニアに届くメールや新聞の事前の発明は、ヘリコプターです。 真の垂直飛行能力に欠けているが、オートジャイロの作業はヘリコプター分析の基礎を形成する。

シングルリフトローター成功

ソ連では、ボリスN.ユーリエフとアレクセイM., Tsagiまたは中央航空流体力学研究所で働く二人の航空技術者Cheremukhinは、オープンチューブフレームワーク、四翼のメインリフトローター、直径1.8メートル(5.9フィート)のツインセット、二翼のアンチトルクローターを使用したTsAGI1-EAシングルリフトローターヘリコプターを建設し、飛行した。 二つのM-2パワープラントを搭載し、Gnome Monosoupape9タイプB-2 100CV出力ロータリーエンジンのアップレートコピー第一次世界大戦のTsAGI1-EAは、いくつかの低高度飛行を行った。, 14月1932年までに、チェレムキンは1-EAを非公式の高度605メートル(1,985フィート)まで上げることができ、ダスカーニオの以前の成果を打ち砕いた。 しかし、ソビエト連邦はまだFAIのメンバーではなかったため、チェレムキンの記録は認識されなかったままであった。

ロシアのエンジニア、ニコラス-フロリーヌは、自由飛行を行うために最初のツインタンデムローターマシンを構築しました。 1933年にLaboratoire Aérotechnique de Belgique(現フォン-カルマン研究所)で飛行し、高度20メートル(フィート)、持久力を達成した。, Florineは、回転子のジャイロスコープ安定性が相殺されないため、共回転配置を選択しました。 従って、回転子は反対のトルクに反対の方向でわずかに傾けられなければならなかった。 Hingeless回転子および共同回転を使用してまた外皮の圧力を最小にした。 当時、それは存在する中で最も安定したヘリコプターの一つでした。

Bréguet-DorandジャイロプレーンLaboratoireは1933年に建設されました。 それは同軸ヘリコプターで、逆回転していました。 多くの地上テストと事故の後、26June1935に最初に飛行しました。, 短い時間のうちに、航空機はコントロールでパイロットモーリス-クレイスと記録を設定していました。 昭和14年(1935年)、直径500メートル(1,600フィート)の閉回路飛行の記録を樹立した。 翌26年(1936年)、クレイスは158メートル(518フィート)の高さ記録を樹立した。 そして、最終的に24日1936年に、彼は時速50キロメートル(27マイル)の閉回路で時速44.7キロメートル(27.8マイル)の飛行時間記録を樹立した。 1943年にヴィラクーブレー空港で連合軍の空爆によって破壊された。,

アメリカのシングルローターの始まり

アメリカの発明家アーサー-M-ヤングは、ローターヘッドを駆動するために変換された電気ホバーモーターを使用して1928年にモデルヘリコプター ヤングはスタビライザーバーを発明し、直後に特許を取得した。 相互の知人の紹介で若いるローレンスデール、一度それは作品を見たの鐘航空会社です。 ヤングは1941年にベルに到着したとき、彼は上の彼の特許に署名し、ヘリコプターの作業を開始しました。 彼の予算は、二つの作業ヘリコプターを構築するためにUS$250,000(今日$4.3百万に相当)でした。, わずか半年で彼らは最初のベルモデル1を完成させ、ベルモデル30を生み出し、後にベル47によって引き継がれた。

産業の誕生

イゴール-シコルスキーと世界初の量産ヘリコプター、シコルスキー R-4、1944

フォッケ-ヴルフのハインリヒ-フォッケは、Cierva C.30autogyroを1933年に生産するライセンスを取得した。 フォッケは世界初の実用的な横ツインローターヘリコプター、フォッケ-ウルフFw61を設計し、26日に1936年に初飛行した。, Fw61は1937年にヘリコプターの世界記録をすべて破り、以前はオートジャイロによって達成されていた飛行包絡線を実証した。

第二次世界大戦中、ナチス-ドイツは観測、輸送、医療避難のために少数のヘリコプターを使用しました。 フレットナー Fl282コリブリ—シンクロプターは、アントン—フレットナー自身の先駆的なFl265と同じ基本構成を使用しており、地中海で使用され、フォッケ-アヒゲリスFa223ドラッシュツインローターヘリコプターはヨーロッパで使用された。, 連合軍による大規模な爆撃は、戦争中にドイツが大量にヘリコプターを生産することを妨げた。

米国では、ロシア生まれのエンジニア、イゴール-シコルスキーとウィン-ローレンス-ルパージュが米国軍の最初のヘリコプターを生産するために競いました。 ルパージュはFw61を模したヘリコプターを開発するための特許権を取得し、XR-1を製造した。 一方、シコルスキーはより単純なシングルローター設計、VS-300に落ち着き、最初の実用的なシングルリフティングローターヘリコプター設計であることが判明した。, 単一のメインローターによって生成されるトルクに対抗するための構成を試した後、シコルスキーはテールブームに取り付けられた単一の小さなローターに落ち着

VS-300から開発されたシコルスキーのR-4は、最初の大規模な量産ヘリコプターであり、100機の生産注文がありました。 R-4は、主にビルマキャンペーンで(USAAF第1航空コマンドーグループによって)捜索救助のために、アラスカで、そして過酷な地形を持つ他の地域で、第二次世界大戦で奉仕する唯一の連合軍のヘリコプターでした。, 総生産量は131ヘリコプターに達し、R-4はR-5やR-6などの他のシコルスキー-ヘリコプターに置き換えられました。 シコルスキーは第二次世界大戦終結前に400機以上のヘリコプターを生産した。

ルパージュとシコルスキーが軍用用にヘリコプターを製造したのに対し、ベル-エアクラフトはアーサー-ヤングを雇い、ヤングの二翼ティータリング-ローター設計を用いたヘリコプターの製造を支援した。 その後のモデル30ヘリコプターがデザインのシンプルさにあり、操作性を実現いたしました。, モデル30はベル47に発展し、アメリカ合衆国で初めて民間での使用が認められたヘリコプターとなった。 いくつかの国で生産されたベル47は、ほぼ30年間最も人気のあるヘリコプターモデルでした。,

タービン時代

関連項目:ガスタービンとターボシャフト

1951年、海軍省の連絡先の要請により、チャールズ-カマンはアントン—フレットナーによって1939年に最初に開拓されたツインローターヘリコプターの設計であるK-265シンクロプターを改造し、ドイツで前述のFl265ピストンエンジン設計であるターボシャフトエンジンを新しい種類のエンジンであるターボシャフトエンジンを搭載した。 このタービンエンジンの適応により、カマンのヘリコプターにはピストンエンジンよりも低い重量で大量の電力を供給し、重いエンジンブロックと補助部品を備えていた。, 11月に1951年、カマンK-225は世界で最初のタービン動力ヘリコプターとなった。 それから26年後の1954年には、別のカーマンヘリコプターである改造された海軍HTK-1が飛行した最初のツインタービンヘリコプターとなった。 しかし、タービンエンジンを搭載した最初のヘリコプターとなるのはSud Aviation Alouette IIでした。

安定したホバー飛行が可能な信頼性の高いヘリコプターは、固定翼航空機の数十年後に開発されました。 これは主に、固定翼航空機よりも高いエンジン出力密度の要件によるものです。, 20世紀前半における燃料とエンジンの改良は、ヘリコプター開発において重要な要素であった。 20世紀後半の軽量ターボシャフトエンジンの利用可能性は、より大きく、より速く、より高性能なヘリコプターの開発につながった。 小さいながらも安価でヘリコプターも使用ピストンエンジンturboshaftエンジンを優先ヴヘリコプター用です。