Autogyros
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我们都熟悉天上飞的东西。热气球、飞艇、飞船、飞机和直升机。然而，还有一类飞行器，大多数人都不熟悉。它不是飞机，也不是直升机。它实际上介于两者之间。通过结合两者的部分，它具有一些两者都不具备的惊人特性。在本期《无处不在的日常》节目中，了解更多关于旋翼机的知识，它是什么，以及它是如何工作的。

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我不是旋翼机飞行员，说实话，我甚至从未乘坐过旋翼机，但我对它们很着迷。需要说明的是，旋翼机有时被称为陀螺飞机或旋翼直升机，但它们基本上都是一样的。如果你不知道什么是旋翼机，如果你以前从未见过，你第一次看到它时，你的第一反应会说它是一架直升机，因为它顶部有一个旋翼，就像直升机一样。

然而，它不是直升机，它在几个重要方面与直升机不同。最大的一点是旋翼机的旋翼没有动力。由于气流流过它，它像风车一样旋转。但与直升机一样，旋翼是为飞机提供升力的部件。由于旋翼没有动力，它不需要像直升机那样需要尾部风扇来抵消主旋翼产生的扭矩。

由于旋翼没有动力，它不能像直升机那样用于推力。相反，它像飞机一样有一个螺旋桨，它们通常安装在驾驶舱后面而不是前面。那么，这个弗兰肯斯坦飞行器是怎样被发明出来的呢？它到底有什么用途呢？旋翼机的历史始于20世纪初，西班牙工程师胡安·德拉·西耶瓦的开创性努力。

第一次世界大战结束后，西耶瓦对因空气动力失速造成的航空事故数量深感担忧。在那些日子里，当飞机的速度下降得太低时，它会突然并灾难性地失去升力，经常导致致命坠毁。他从观察枫树种子如何轻轻地螺旋下降中获得了突破，它们的翼状结构在下降时自动旋转。

西耶瓦意识到，如果他能利用这种自动旋转的原理，他或许可以制造出一架即使发动机失效也能安全下降的飞机。这个概念在其简洁性方面是优雅的。当飞机向前移动时，空气会向上流过旋翼盘，导致叶片旋转并持续产生升力，而不管发动机功率如何。

西耶瓦的第一架成功的旋翼机C4于1923年1月17日在马德里附近的哈塔菲机场升空。按照当时的标准，这架机器看起来很奇特，它有一个安装在传统机身之上的大型旋翼和用于向前推力的前部螺旋桨。旋翼本身是工程创新的奇迹。西耶瓦解决了“升力不对称”的基本问题。

事实上，在向前飞行中，前进的叶片产生的升力大于后退的叶片，这是通过结合可以上下拍打的铰链叶片来实现的，从而使旋翼盘上的升力分布均衡。C-4的成功标志着快速发展的开始。西耶瓦成立了西耶瓦旋翼机公司，并开始在国际上许可其技术。理解旋翼机吸引力的关键在于认识到20世纪20年代和30年代的航空状况。

机场很少，而且经常没有铺设路面，飞机发动机不可靠，飞行员仍在学习如何处理早期飞机棘手的飞行特性。旋翼机承诺解决这些问题中的许多问题，因为它能够在很短的距离内起飞和降落，其在发动机熄火情况下的固有安全性以及相对宽容的飞行特性。到20世纪20年代后期，旋翼机已经在几个国家获得许可进行生产。

在英国，德哈维兰公司和后来的Avro公司生产西耶瓦旋翼机，而在美国，皮特凯恩飞机公司成为主要的制造商。航空爱好者和商人哈罗德·皮特凯恩认识到西耶瓦发明的潜力，并获得了北美的制造权。皮特凯恩旋翼机，特别是PCA-2和后来的型号，成为美国旋翼机发展的代名词。

20世纪30年代是旋翼机的黄金时代。这些飞机在各种角色中都得到了应用，突出了其独特的性能。邮件递送服务采用旋翼机来往返于传统飞机无法有效运行的小城镇之间的路线。警察部门尝试将其用于交通巡逻和监视，利用其能够在陆地和狭窄空间中缓慢飞行的能力。军方表现出相当大的兴趣，看到了在观察、联络甚至战斗中的潜力。

旋翼机也以远远超出其实际应用的方式抓住了公众的想象力。这些机器出现在新闻片中，在航空展上展出，并成为航空令人兴奋的可能性象征。阿梅莉亚·埃尔哈特曾驾驶皮特凯恩旋翼机飞行，创造了多项纪录，并帮助推广了这种机型。旋翼机独特的造型，其自由旋转的旋翼和传统的螺旋桨，使其瞬间易于识别，并增加了其神秘感。

然而，即使旋翼机达到了发展的顶峰和公众的关注，其衰落的种子也已经播下。20世纪30年代后期，传统飞机的设计得到了迅速改进。发动机变得更加可靠，降低了自动旋转的安全优势。机场基础设施得到改善，使旋翼机的短场能力不那么重要。最重要的是，直升机开始成为一种实用的飞机。

伊戈尔·西科尔斯基在1939年和1940年成功进行了直升机飞行，证明了使用动力旋翼可以实现垂直起降。虽然早期的直升机比旋翼机更复杂、更昂贵，但它们提供了旋翼机根本无法比拟的能力：真正的垂直飞行、悬停和倒飞。直升机可以做旋翼机可以做的所有事情，而且更多。

第二次世界大战有效地结束了旋翼机的研发时代。虽然一些军事应用仍在继续，但资源被重新定向到更传统的飞机和新兴的直升机技术。到战争结束时，主要的旋翼机制造商要么关闭了业务，要么转向其他类型的飞机生产。

战后时期，旋翼机进入了所谓的荒凉时期。商业生产基本上已经停止，剩余的几架旋翼机逐渐退役或被送入博物馆。然而，使旋翼机具有吸引力的基本原理——简单性、安全性以及短场性能——从未完全消失。

费里旋转翼飞机是费里航空公司在20世纪50年代研制的一种英国实验性复合旋翼飞机，它雄心勃勃地试图将直升机的垂直起降能力与固定翼飞机的速度和效率相结合。Rotodyne设计用于短途客货运输，在巡航飞行中采用大型无动力主旋翼进行自动旋转升力，

但使用喷嘴（即旋翼叶片末端的微型喷嘴），由压缩空气和气体提供燃料，以在垂直起降时旋转旋翼。一旦升空，旋翼自动旋转，而一对翼装涡轮螺旋桨发动机提供向前推力。发动机在测试中表现良好，为其类型的旋翼飞行器创造了速度记录，并展示了作为市中心客机的潜力。

但它最终在1962年被取消，原因是政治变化、喷嘴的噪音问题以及缺乏商业订单。复兴始于20世纪60年代和70年代，这与超轻型飞机的发展以及自制飞机运动的兴起相吻合。爱好者重新发现了旋翼机的吸引人的特性，并开始专门为业余爱好者建造开发新的设计。

肯·华莱士中校是一位开拓性的英国飞行员和工程师，在二战后时代现代旋翼机的开发和普及中发挥了至关重要的作用。作为前皇家空军飞行员和经验丰富的飞机设计师，华莱士建造并驾驶了许多他自己的设计的旋翼机，最著名的是华莱士WA-116，当他在1967年的电影《你只活两次》中驾驶它扮演詹姆斯·邦德的旋翼机“小奈莉”时，它获得了国际声誉。

华莱士还在稳定性、控制性和性能方面改进了旋翼机技术，并将他的飞机用于各种角色，包括警察监视、农业监测和实验研究。他还创造了旋翼机速度和高度的多个世界纪录，帮助证明了其在休闲航空以外的潜力。那么，今天为什么有人想要拥有旋翼机呢？它在一个拥有先进航空电子设备的世界中扮演什么角色呢？

首先，旋翼机具有短距离起降能力。旋翼机只需要很少的跑道就能起飞，并且可以在极短的距离内着陆，有时不到10米或30英尺，这使得它们非常适合在没有准备跑道的狭窄或偏远地区进行作业。虽然通常不能像直升机那样进行真正的垂直起飞，但它们的短距离起降性能优于大多数固定翼飞机。

话虽如此，有些旋翼机确实可以垂直起飞。它们通过暂时为旋翼提供几秒钟的动力来使其离开地面，然后在它开始向前移动时让它自由旋转来实现这一点。这与其说是垂直起飞，不如说是跳跃起飞，这就是我所看到的称呼。第二个主要好处当然是旋翼机在发动机熄火的情况下更安全，这也是它们被发明的原因。

旋翼机最重要的安全优势之一是其自动旋转的能力。因此，即使发动机失效，无动力旋翼也会继续旋转，使飞机能够平稳下降并安全着陆。这使得发动机故障与飞机相比不那么灾难性，飞机需要速度和高度才能滑翔，而直升机则需要飞行员快速反应才能进入自动旋转。第三个是旋翼机的拥有和运营成本较低。

旋翼机的购买、维护和运营成本通常低于直升机或固定翼飞机。与直升机相比，它们的活动部件更少，直升机具有复杂的旋翼头机构和传动系统，因此维护频率更低，成本也更低。对于个人飞机来说，旋翼机、飞机和直升机之间的成本差异可能是巨大的。

虽然价格差异巨大，所以请谨慎对待，但新的旋翼机的价格可能是新型双座飞机或直升机的价格的一半到十分之一。最后，在许多国家，获得旋翼机执照所需的培训时间比直升机或固定翼飞机短，成本也更低。相对简单的操作使其易于业余飞行员使用。

那么，缺点是什么呢？首先，它们的速度不如直升机或飞机快。旋翼机的最高记录速度约为207英里/小时或334公里/小时。官方认可的最快直升机速度为293英里/小时或472公里/小时。即使是螺旋桨飞机也能够达到接近音速的速度。

同样，旋翼机也飞不高。记录只有8400米或27500英尺。目前，几家公司正在考虑将旋翼机用于城市空中出租车。到目前为止，这些计划仍处于规划阶段，尚未启动。然而，有几家公司正在为个人飞机市场生产旋翼机。

旋翼机在航空市场中占据着独特的地位。它们可能比其他类型的飞机慢，飞行高度也低，但它们也更安全、更便宜、更容易驾驶。也许如果有人能解决这个问题，你可能会在不久的将来乘坐旋翼机进行短途城市飞行。《无处不在的日常》的执行制片人是查尔斯·丹尼尔。副制片人是奥斯汀·奥克顿和卡梅伦·基弗。

我要感谢所有在Patreon上支持节目的朋友。你们的支持使这个播客成为可能。我还想感谢所有活跃在Facebook小组和Discord服务器上的《无处不在的社区》成员。如果你想加入讨论，节目说明中都有链接。和以往一样，如果你留下评论或给我发来boostagram，你也可以在节目中听到它。