无人机、飞机、直升机,这名字听起来像是一回事,可它们像是同门不同年级的亲戚。飞机往上飞,人就在上面,像坐过山车;直升机是另一种玩法,人不在天上飞,而是坐在庞大的飞轮旁,通过旋转脚蹬,顺着气流“滑”起来。

这就好比在陆地上跑步和坐电梯的区别。 说起原理,实际上就两个词:反功本事和升力。 想象一下,你没法在空气中飘。你得先把手脚用力往后蹬,屁股往后甩。

这个动作形成了一个力,叫反功本事。根据牛二的定律——我对你施加一个力,你就要对我施加一个力。当你蹬轮椅的时候,轮椅向后推你,你自然地往前倒。直升机就是把这个概念放大了。它的小螺旋桨往左倒,机身就往右倒,就是给右边施加反功本事。右边的反功本事把机身往右推,出于机尾有配平桨,它不往右倒,机身就稳稳地转到右边。

这就好比你推一个不倒翁,只要推的方向不对,它要么不转要么转不出去。 有了反功本事,自然就有升力了。

这听起来挺抽象,实际上就是一道物理题。

要是你手里拿着两个杯子,让杯子头朝下,套着你的手往右倒,感受杯子里水的压力变化,是不是认定杯子会往上窜?直升机就是如此做的。机头朝下,机尾朝上,螺旋桨在挥舞,空气被压得往右倒。

这就像给空气加了推力。当空气往右倒的时候,它就把机身往右推。

要是机身往右推了充足的能量,这个力就超过了重力,直升机就升空了。 大量新手好办搞混螺旋桨和尾桨的功能。你猜对一半了,它们都是用来形成反功本事的。但用途不一样。尾桨是“方向舵”,专门负责修正水平方向的偏差。当你逆风起降、改航要么悬停时,尾桨会不停地左右摆动,就像舵一样,把机身锁死在当前的角度上,不让它歪那会儿。螺旋桨则不同,它是“油门”,负责形成向上的升力。

要是你只让螺旋桨转,不摆尾桨,飞机就会随风飘;要是你只摆尾桨不转螺旋桨,飞机就会原地不动。 这就解释了为啥直升机能悬停。悬停意味着它既不上升也不下降。

这时候,螺旋桨形成的升力总和务必正好抵消重力。你能够想象直升机像是一个庞大的陀螺,它在空气中绕自己的一根轴心旋转,就像你在转盘上甩手指头一样。

只要手指头收劲(螺旋桨停转),手指头就会顺着惯性往回走。螺旋桨不停地在转动,就像你在转盘上疯狂甩手指头,手指头就画不出圈来。 大量人问,为啥直升机只能向逆风要么垂直风的方向飞?这得看它的螺旋桨设计。空气往反方向跑,螺旋桨就会往反之方向推机身。

要是你想让飞机往左飞,你就得往后仰,让左边的螺旋桨往右倒,这样机身就会往右推,机身就往左飞了。

要是风是逆风的,气流顺着机身跑,螺旋桨压力就消亡,飞机就会掉下来。风是顺风,气流迎面撞过来,螺旋桨压力增大,飞机就能飞起来。 这就给了个实用的例子。你去菜市场买菜,发现风挺大。

要是你不用直升机,只能靠脚力推车,那这风就是顺风,气氛烘托得极好,推起来省事。但要是你开着车,风迎面吹来,你得把油门捏到最大才能跑得动。直升机同理,逆风飞是习惯,顺风飞是考试。 实际上,直升机并不是为了直接飞到人头顶上。它一般是作为其他飞机的“空中卡车”。

比如你从北京飞到上海,要飞好几小时。

这时候你需求停在机场,然后开启货舱门,把货物装进去,关掉螺旋桨,通过尾桨的摆动,把货物保险地运到目标地。货物到了,货舱门一开,货物就落下了,然后你再把货舱门关上,重新开启螺旋桨起飞。 这种“载货飞行”模式,实际上是直升机编队里的“空中卡车编队”。领头的是货舱门开着的飞机,载着货物;后面的两架是货舱门关着的飞机,负责把货物运那会儿。

这就像赶车时的接力棒,中间停下来的时候,就是货物得落下来的时候。 最终聊聊飞行姿态。直升机有四种根本姿态:平飞(螺旋桨转,尾桨正,不偏航)、俯冲(螺旋桨转,尾桨反,全仰头)、仰升(螺旋桨转,尾桨反,全低头)、回转(螺旋桨转,尾桨偏航)。

这四种姿态的切换,全靠飞行员手中的杆子和脚里的脚蹬。飞行姿像人的四肢:平飞是双手张开,俯冲是双手上举,仰升是双手下垂,回转是双手转动。 飞行姿态的学习曲线实际上挺陡峭的。刚启动学,感觉飞机像没灵魂的木偶,如何动它就如何动。但这实际上是个错觉。直升机并没有真正的“飞行姿态”,它只有“旋转状态”。就像你转圈圈,你感觉自己在转,实际上是你自己在旋转。飞行员做的就是这个“旋转状态”的切换,就像你在转动转盘一样。 再说说起降。直升机最悬的操作就是垂直起降(VTOL)。

这需求保持螺旋桨垂直向下的,与此同时尾桨略微偏右一点,身体头朝下。一旦风变大了,要么螺旋桨略微有点喘气,这种垂直向下的姿态就保不住了。

这时候,飞行员得赶紧把身体转过来,变成平飞,稳住身体,再慢慢把人收上去。

这就像你从电梯里走出来,电梯门还在开,你得先站稳,等电梯门彻底关上(飞机彻底平飞)了,才能保险离开。 故此,直升机不是那种能像飞机一样直接飞到你头顶的“超人”。它更像是一个需求专门训练、需求配合的空中卡车。它有着独特的螺旋桨设计和尾桨系统,只有在特定的逆风条件下,它才能像飞机一样高效地翱翔于蓝天。