tidig design

de tidigaste referenserna för vertikal flygning kom från Kina. Sedan omkring 400 f. Kr. har kinesiska barn spelat med bambu flygande leksaker (eller kinesisk topp). Denna bambu-copter snurras genom att rulla en pinne fäst vid en rotor. Spinningen skapar hiss, och leksaken flyger när den släpps. Den 4: e-talet AD Daoist bok Baopuzi av Ge Hong (trips ”master who embraces simplicity”) beskriver enligt uppgift några av de idéer som är inneboende för rotary wing flygplan.,

mönster som liknar den kinesiska helikopterleksaken uppträdde i vissa renässansmålningar och andra verk. I 18 och början av 1800-talet utvecklade västerländska forskare flygmaskiner baserade på den kinesiska leksaken.

det var inte förrän i början av 1480-talet, när italienska Polymath Leonardo Da Vinci skapade en design för en maskin som kunde beskrivas som en” antennskruv”, att alla inspelade framsteg gjordes mot vertikal flygning. Hans anteckningar föreslog att han byggde små flygande modeller, men det fanns inga indikationer på någon bestämmelse för att stoppa rotorn från att göra farkosten rotera., När vetenskaplig kunskap ökade och blev mer accepterad fortsatte människor att driva tanken på vertikal flygning.

i Juli 1754 hade ryska Mikhail Lomonosov utvecklat en liten koaxial modellerad efter den kinesiska toppen men drivs av en upprustad fjäder enhet och visade den till den ryska vetenskapsakademin. Det drevs av en fjäder, och föreslogs som en metod för att lyfta meteorologiska instrument., År 1783 använde Christian de Launoy, och hans mekaniker, Bienvenu, en koaxialversion av den kinesiska toppen i en modell bestående av kontraroterande Kalkon flygfjädrar som rotorblad, och år 1784 demonstrerade den för den franska vetenskapsakademin. Sir George Cayley, influerad av en barndom fascination med den kinesiska flygande toppen, utvecklat en modell av fjädrar, liknande den för Launoy och Bienvenu, men drivs av gummiband. I slutet av seklet hade han utvecklats till att använda plåtar av tenn för rotorblad och fjädrar för kraft., Hans skrifter om hans experiment och modeller skulle bli inflytelserika på framtida flygpionjärer. Alphonse Pénaud skulle senare utveckla koaxial rotor modell helikopter leksaker i 1870, även drivs av gummiband. En av dessa leksaker, som ges som en gåva av sin far, skulle inspirera bröderna Wright att fortsätta drömmen om flygning.

1861 myntades ordet ”helikopter” av Gustave de Ponton d ’ Amécourt, en fransk uppfinnare som demonstrerade en liten ångdriven modell., Medan firas som en innovativ användning av en ny metall, aluminium, lyfte modellen aldrig från marken. D ’ Amecourts språkliga bidrag skulle överleva för att så småningom beskriva den vertikala flygningen han hade tänkt sig. Ångkraft var populär bland andra uppfinnare också. År 1878 steg den italienska Enrico Forlaninis obemannade fordon, som också drivs av en ångmotor, till en höjd av 12 meter, där den svävade i ca 20 sekunder efter en vertikal start. Emmanuel Dieuaides ångdrivna design innehöll motroterande rotorer som drivs genom en slang från en panna på marken., I 1887 parisiska uppfinnare, Gustave Trouvé, byggt och flög en tjudrad elektrisk modell helikopter.

i juli 1901 ägde jungfruflygningen av Hermann Ganswindts helikopter rum i Berlin-Schöneberg; detta var förmodligen den första tyngre än luftmotordrivna flygningen som transporterade människor. En film som täcker evenemanget togs av Max Skladanowsky, men det är fortfarande förlorat.

1885 fick Thomas Edison US $ 1,000 (motsvarar $28,000 idag) av James Gordon Bennett, Jr., för att genomföra experiment mot att utveckla flyg., Edison byggde en helikopter och använde papperet för en stock ticker för att skapa guncotton, med vilken han försökte driva en förbränningsmotor. Helikoptern skadades av explosioner och en av hans arbetare var dåligt bränd. Edison rapporterade att det skulle ta en motor med ett förhållande på tre till fyra pund per hästkrafter som produceras för att bli framgångsrik, baserat på hans experiment. Ján Bahý, en slovakisk uppfinnare, anpassade förbränningsmotorn för att driva sin helikoptermodell som nådde en höjd av 0,5 meter 1901., Den 5 maj 1905 nådde hans helikopter 4 meter i höjd och flög i över 1 500 meter. År 1908 patenterade Edison sin egen design för en helikopter som drivs av en bensinmotor med box drakar kopplade till en mast av kablar för en rotor, men det flög aldrig.

första flyg

1906 började två franska bröder, Jacques och Louis Breguet, experimentera med flygplan för helikoptrar. 1907 resulterade dessa experiment i Gyroplan nr 1, eventuellt som det tidigaste kända exemplet på en quadcopter., Även om det finns viss osäkerhet om datumet, någon gång mellan 14 augusti och 29 September 1907, lyfte Gyroplan nr 1 sin pilot i luften ca 0,6 meter (2 ft) i en minut. Gyroplan nr 1 visade sig vara extremt ostadig och krävde en man i varje hörn av flygplanet för att hålla den stabil. Av denna anledning anses gyroplanens flyg nr 1 vara den första bemannade flygningen av en helikopter, men inte en fri eller untethered flygning.,

samma år, Karl franska uppfinnaren Paul Cornu konstruerade och byggde Cornu helikopter som använde två 6,1-meters (20 ft) motroterande rotorer som drivs av en 24 hk (18 kW) Antoinette motor. Den 13 November 1907 lyfte uppfinnaren till 0,3 meter och förblev uppe i 20 sekunder. Även om detta flyg inte överträffade Gyroplanets flygning nr 1, rapporterades det vara den första riktigt fria flygningen med en pilot., Cornu ’ s helikopter avslutade några fler flygningar och uppnådde en höjd på nästan 2,0 meter, men det visade sig vara instabilt och övergavs.

1911 patenterade Slovensk filosof och ekonom Ivan Slokar en helikopterkonfiguration.

den danska uppfinnaren Jacob Ellehammer byggde ellehammerhelikoptern 1912. Den bestod av en ram utrustad med två motroterande skivor, som var och en var utrustad med sex vanes runt sin omkrets. Efter inomhustester demonstrerades flygplanet utomhus och gjorde flera fria starter., Experiment med helikoptern fortsatte fram till September 1916, när den tippade över under start och förstörde sina rotorer.

under första världskriget utvecklade Österrike-Ungern PKZ, en experimentell helikopterprototyp, med två flygplan byggda.

tidig utveckling

i början av 1920-talet visade Argentinsk Raúl Pateras-Pescara de Castelluccio, medan han arbetade i Europa, en av de första framgångsrika tillämpningarna av cyklisk tonhöjd. Koaxial, kontra-roterande, biplan rotorer kan Skevas för att cykliskt öka och minska hissen de producerade. Rotornavet kan också lutas framåt några grader, så att flygplanet kan gå framåt utan en separat propeller för att trycka eller dra den. Pateras-Pescara kunde också visa principen om autorotation. I januari 1924, Pescaras helikopter nr., 1 testades men befanns vara underpowered och kunde inte lyfta sin egen vikt. Hans 2F klarade sig bättre och satte rekord. Den brittiska regeringen finansierade ytterligare forskning av Pescara vilket resulterade i helikopter nr 3, som drivs av en 250-hästkrafter (190 kW) radialmotor som kunde flyga i upp till tio minuter.

den 14 April 1924 satte fransmannen Étienne Oehmichen det första världsrekordet för helikopter som erkändes av Fédération Aéronautique Internationale (FAI) och flög sin quadrotorhelikopter 360 meter., Den 18 April 1924 slog Pescara Oemichens rekord och flög på ett avstånd av 736 meter (nästan 0,80 kilometer).5 miles) i 4 minuter och 11 sekunder (ca 13 km/t eller 8 mph), upprätthålla en höjd av 1,8 meter (6 fot). Den 4 maj avslutade Oehmichen den första en kilometer (0,62 mi) sluten helikopterflygning på 7 minuter 40 sekunder med sin no.2-Maskin.

i USA byggde George de Bothezat quadrotorhelikoptern de Bothezathelikoptern för United States Army Air Service, men armén avbröt programmet 1924 och flygplanet skrotades.,

Albert Gillis von Baumhauer, en holländsk flygingenjör, började studera rotorcraft design 1923. Hans första prototyp ”flög” (”hoppade” och svävade i verkligheten) den 24 September 1925, med holländska Armén-Air arm Kapten Floris Albert van Heijst vid kontrollerna. De kontroller som van Heijst använde var von Baumhauers uppfinningar, de cykliska och kollektiva. Den 31 januari 1927 beviljades von Baumhauer patent för sina cykliska och kollektiva kontroller av British Aviation ministry of aviation, med patentnummer 265 272.,

1927 byggde Engelbert Zaschka från Tyskland en helikopter, utrustad med två rotorer, där ett gyroskop användes för att öka stabiliteten och fungerar som en energiackumulator för en glidflygning för att göra en landning. Zaschkas plan, den första helikoptern, som någonsin arbetat så framgångsrikt i miniatyr, stiger inte bara och faller vertikalt, men kan förbli stationär i vilken höjd som helst.

1928 konstruerade den ungerska flygingenjören Oszkár Asbóth en helikopterprototyp som tog fart och landade minst 182 gånger, med en maximal flygtid på 53 minuter.,

1930 byggde den italienska ingenjören Corradino D ’Ascanio sin d’ AT3, en koaxialhelikopter. Hans relativt stora maskin hade två, tvåbladiga, motroterande rotorer. Kontroll uppnåddes genom att använda hjälpvingar eller servoflikar på bladens bakre kanter, ett koncept som senare antogs av andra helikopterdesigners, inklusive Bleeker och Kaman. Tre små propellrar monterade på skrovet användes för ytterligare pitch, roll och yaw kontroll., D ’ AT3 höll blygsam fai hastighet och höjd poster för tiden, inklusive höjd (18 m eller 59 ft), varaktighet (8 minuter 45 sekunder) och avstånd flugit (1,078 m eller 3,540 ft).

första practical rotorcraft

Spanska aeronautical engineer och pilot Juan de la Cierva uppfann autogyro i början av 1920-talet, blir den första praktiska rotorcraft. 1928 flög de la Cierva framgångsrikt en autogyro över Engelska kanalen, från London till Paris. År 1934 blev en autogyro den första rotorcraft att framgångsrikt ta av och landa på däck på ett fartyg., Samma år användes autogyro av den spanska militären under Asturien-revolten och blev den första militära utplaceringen av en rotocraft. Autogyros var också anställd i New Jersey och Pennsylvania för att leverera post och tidningar före uppfinningen av helikoptern. Även om det saknas sann vertikal flygförmåga, utgör arbetet på autogyro grunden för helikopteranalys.

enkel lift-rotor framgång

i Sovjetunionen, Boris N. Yuriev och Alexei M., Cheremukhin, två aeronautical ingenjörer som arbetar på Tsentralniy Aerogidrodinamicheskiy Institut (TsAGI eller den Centrala Aerohydrodynamic Institute), tillverkade och flög TsAGI 1-EA enda lyft rotorn en helikopter som används för en öppen slangar ram, en fyra-bladet viktigaste lyft rotorn, och dubbla uppsättningar av 1,8 meter (5.9-fot) i diameter, två-yxa anti-torque rotorer: en uppsättning av två på näsan och en uppsättning av två på svansen. Drivs av två M-2 kraftverk, upp-rated kopior av Gnome Monosoupape 9 Typ B-2 100 CV utgång roterande motor av första Världskriget, TsAGI 1-EA gjort flera låg höjd flygningar., Av 14 augusti 1932, Cheremukhin lyckades få 1-EA upp till en inofficiell höjd av 605 meter (1,985 fötter), splittring d’Ascanio tidigare prestation. Eftersom Sovjetunionen ännu inte var medlem i FAI, var Cheremukhins rekord fortfarande okänd.

Nicolas Florine, en rysk ingenjör, byggde den första twin tandemrotormaskinen för att utföra en fri flygning. Det flög i Sint-Genesius-Red, vid Laboratoire Aérotechnique de Belgique (nu von Karman Institute) i April 1933, och nådde en höjd av sex meter (20 fot) och en uthållighet på åtta minuter., Florine valde en co-roterande konfiguration eftersom rotorernas gyroskopiska stabilitet inte skulle avbryta. Därför måste rotorerna lutas något i motsatta riktningar för att motverka vridmoment. Med hjälp av gångjärnslösa rotorer och samrotation minimerade också belastningen på skrovet. Vid den tiden var det en av de mest stabila helikoptrarna som existerade.

Bréguet-Dorand Gyroplan Laboratoire byggdes 1933. Det var en koaxial helikopter, kontraroterande. Efter många markprov och en olycka tog den första flygningen den 26 juni 1935., Inom en kort tid satte flygplanet rekord med pilot Maurice Claisse vid kontrollerna. På 14 December 1935, satte han rekord för sluten flygning med en 500 meter (1600-fot) diameter. Nästa år, den 26 September 1936, satte Claisse en höjdrekord på 158 meter (518 fot). Och slutligen, den 24 November 1936, satte han en flygtid rekord på en timme, två minuter och 50 sekunder över en 44 kilometer (27 miles) sluten krets på 44,7 kilometer per timme (27,8 mph). Flygplanet förstördes 1943 av en Allierad airstrike på Villacoublay flygplats.,

amerikansk enkelrotor början

amerikansk uppfinnare Arthur M. Young började arbeta med modellhelikoptrar 1928 med hjälp av konverterade elektriska hover motorer för att driva rotorhuvudet. Young uppfann stabilisatorstången och patenterade den strax efter. En gemensam vän introducerade Young till Lawrence Dale, som en gång såg sitt arbete bad honom att gå med i Bell Aircraft company. När Young anlände till Bell 1941 undertecknade han sitt patent och började arbeta med helikoptern. Hans budget var 250 000 dollar (motsvarande 4,3 miljoner dollar idag) för att bygga två arbetshelikoptrar., På bara sex månader slutförde de den första klockmodellen 1, som skapade klockmodellen 30, senare efterträddes av klockan 47.

en industris födelse

Heinrich Focke vid Focke-Wulf var licensierad att producera Cierva C. 30 autogyro 1933. Focke utformade världens första praktiska tvärgående tvillingrotorhelikopter, Focke-Wulf Fw 61, som först flög den 26 juni 1936., Fw 61 bröt alla helikoptervärldsrekord i 1937, vilket visade ett flygkuvert som bara tidigare hade uppnåtts av autogyro.

under andra världskriget använde Nazityskland helikoptrar i små antal för observation, transport och medicinsk evakuering. Den Flettner Fl 282 Kolibri synchropter—med samma grundläggande konfiguration som Anton Flettner egen banbrytande Fl 265—användes i Medelhavet, medan Focke Achgelis Fa 223 Drache twin-rotor helikopter användes i Europa., Omfattande bombningar av de allierade styrkorna hindrade Tyskland från att producera några helikoptrar i stora mängder under kriget.

i USA tävlade ryskfödd ingenjör Igor Sikorsky och Wynn Laurence LePage för att producera den amerikanska militärens första helikopter. LePage fick patenträttigheter att utveckla helikoptrar mönstrade efter Fw 61, och byggde XR-1. Under tiden bosatte sig Sikorsky på en enklare, enda rotordesign, VS-300, som visade sig vara den första praktiska singellyftrotorhelikopterdesignen., Efter att ha experimenterat med konfigurationer för att motverka vridmomentet som produceras av den enda huvudrotorn, bosatte sig Sikorsky på en enda, mindre rotor monterad på bakbommen.

utvecklad från VS-300 var Sikorskys R-4 den första storskaliga massproducerade helikoptern, med en produktionsorder för 100 flygplan. R-4 var den enda allierade helikoptern som tjänstgjorde under andra världskriget, främst för sökning och räddning (av USAAF 1st Air Commando Group) i Burma-kampanjen; i Alaska; och i andra områden med hård terräng., Den totala produktionen nådde 131 helikoptrar innan R-4 ersattes av andra Sikorsky helikoptrar som R-5 och R-6. I alla Sikorsky producerade över 400 helikoptrar före slutet av andra världskriget.

medan LePage och Sikorsky byggde sina helikoptrar för militären, anställde Bell Aircraft Arthur Young för att hjälpa till att bygga en helikopter med hjälp av Youngs tvåbladiga teetering rotordesign, som använde en viktad stabilisatorstång placerad i 90° vinkel mot rotorbladen. Den efterföljande modellen 30 helikopter visade designens enkelhet och användarvänlighet., Modellen 30 utvecklades till Bell 47, som blev den första helikoptern certifierad för civil användning i USA. Producerad i flera länder var Bell 47 Den mest populära helikoptermodellen i nästan 30 år.,

Turbinålder

1951, vid uppmaning av sina kontakter vid Marinavdelningen, ändrade Charles Kaman sin K-225 synchropter — en design för ett tvillingrotorhelikopterkoncept först pionjär av Anton Flettner 1939, med den ovan nämnda Fl 265-kolvmotorn i Tyskland-med en ny typ av motor, turboshaftmotorn. Denna anpassning av turbinmotorn gav en stor mängd kraft till Kamans helikopter med en lägre vikt straff än kolvmotorer, med sina tunga motorblock och hjälpkomponenter., Den 11 December 1951 blev Kaman K-225 den första turbindrivna helikoptern i världen. Två år senare, den 26 mars 1954, blev en modifierad Navy HTK-1, En annan Kaman helikopter, den första tvillingturbinhelikoptern att flyga. Det var Dock Sud Aviation Alouette II som skulle bli den första helikoptern som producerades med en turbinmotor.

tillförlitliga helikoptrar med förmåga att sväva stabil flygning utvecklades årtionden efter flygplan med fasta vingar. Detta beror till stor del på högre krav på motoreffektdensitet än flygplan med fasta vingar., Förbättringar av bränslen och motorer under 1900-talets första hälft var en kritisk faktor för helikopterutveckling. Tillgången på lätta turboshaftmotorer under andra hälften av 20-talet ledde till utvecklingen av större, snabbare och högre prestanda helikoptrar. Medan mindre och billigare helikoptrar fortfarande använder kolvmotorer, är turboshaft-motorer det föredragna kraftverket för helikoptrar idag.