下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
作为一种以一个或多个大型水平旋转的螺旋桨提供向上升力的飞行器，直升机也和其他飞机一样，有其特殊的构造，这样才能确保它能够停留在半空不动（悬停），或向后、向上（下）飞行，完成灵活的起降作业。
总的来说，直升机的构造主要由机体（包括旋翼及尾桨）、动力、传动等三大系统和机载飞行设备组成。直升机的旋翼一般通过活塞式发动机，或者涡轮轴发动机以传动轴与减速器等部件组成的机械传动系统来驱动，也可由桨尖喷气产生的反作用力进行驱动。正是有了这样的动力和结构，才让直升机成为现代战争的当家花旦。
直升机的机体是指用来固定并支持机上组件、系统的外部结构，把它们连接成一个整体，并用来装载人员、物资和设备，使直升机满足既定技术要求。可以看出，直升机的机体是其组成直升机不可缺少的重要部件与必要载体。没有机体就没有直升机，机体不过关，就会直接影响直升机的质量和性能的发挥。
因此，直升机的机体外形对它的操纵、起降、飞行性和稳定性都会产生重要影响。对一架直升机而言，机体除需承载动力部件、配装武器、货物吊装带来的负荷外，还需承受固定在壳上各种装载所造成的压力，而这些载荷全都通过接头进行传递。当然，直升机除了参与作战，完成战争赋予的任务，更多的是装卸、转运人员、货物、弹药等运输工作，为此，机体上安装的所有设备都必须合乎要求。此外，为便于发挥直升机的作用，其机体还要满足视窗、舱门和排气开口等设计的组合需要，这都无形中给机体的结构带来影响，其复杂性不言而喻。
直升机是个运动的物体，它的旋翼、尾桨都会因强烈的抖动产生交变载荷，这同样给机体结构提出了挑战，因这类原因引起的机身结构的不合理振动，不仅会减少机体结构的疲劳寿命，还会影响乘员的舒适性以及直升机的出勤率。因此，很多国家在对机身结构进行设计时往往都会采取诸多措施，以降低直升机机体的振动频率。
直升机透视图
直升机是一支部队的天上轻骑兵，在材料选择、设计上下功夫是必然的，但更重要的是必须确保机体结构承受打击的能力，预留因坠撞而给机体带来的损失等。随着科技的进步以及战场环境的不断变化，现在用于直升机机体制造、改进的新手段也层出不穷，如轻质材料、复合材料等已经广泛地应用于机身结构锻造。这些材料与原来大多数直升机所采用的铝合金相比，不仅刚度、强度全面提升，而且可极大地减轻结构重量，其耐破损、抗高压能力更是为直升机的安全性能发挥创造了条件。除了这些优点，大凡轻质和复合材料成型工艺都简单，组装拆卸便利，维修替换方便。因此，受到各国军工企业和部队的普遍欢迎。譬如：波音360直升机因为采用了上述新型复合材料机体结构技术，加上崭新的气动、飞控与防振动设计，其有效载荷增加1296千克，生产效率提高近50%，巡航速度更是增加了35%，几乎提高了机体40%的综合效能。
总体而言，直升机的动力系统分为两类，第一类是航空活塞式发动机；第二类是航空涡轮轴发动机。在直升机发展初期，许多军用直升机上多采用技术上比较成熟的航空活塞式发动机作为直升机的动力装置。但由于其振动大、功率质量比和功率体积比小、控制复杂等许多原因，不少国家便另辟蹊径，纷纷改用逐步发展起来的涡轮喷气技术，以获得性能更佳的动力系统，这便有了最终研制成功的直升机用新型涡轮轴发动机。
（1）活塞式航空发动机
活塞式航空发动机，通俗讲就是往复式内燃机，它是直升机飞行的最核心要件。这种发动机最少有4个汽缸（也有8个或更多者）。活塞式航空发动机一般由汽缸、活塞、曲轴、连杆、机匣与分气机构等部分组成，通过火花塞点火、曲轴转动、活塞往复等循环运动，为直升机提供源源不断的飞行动力。从直升机进入实用阶段到第二次世界大战结束，几乎所有直升机都采用这类发动机作为动力装置。之后，随着燃气涡轮发动机的问世，活塞式航空发动机逐步在直升机的动力选项中被边缘化。目前，除少数小型低速直升机仍采用活塞式航空发动机外，绝大多数主流直升机的动力基本上都选用了航空涡轮轴发动机。
（2）航空涡轮轴发动机
航空涡轮轴发动机亦称涡轴发动机，是直升机的主要动力设备。它是通过涡轮、燃烧室、压气机、进气装置和排气装置等部件，将输出气体的能量传至轴上从而带动螺桨旋转，让直升机完成飞行任务的一种动力系统，亦称为涡轮螺桨发动机。
直升机的机身分段图
涡轮轴发动机于1951年12月开始装在直升机上，那时它没有自成体系，属于涡轮螺桨发动机。以后随着直升机在军事和国民经济上使用得越来越普遍，涡轮轴发动机才获得独立的地位。
有资料显示，全球最先研制并运用涡轮轴发动机的国家为法国。从20世纪50年代初开始，该国透博梅卡公司便研制设计出一种功率达206千瓦（280马力）的一级离心式叶轮压气机、两级涡轮的单转、输出轴功率的直升机用发动机，成为全球第一台直升机专用航空涡轮轴发动机，为此，法国将该型发动机命名为“阿都斯特-1”。虽然发动机出自法国人之手，但首先启用这种发动机的直升机却是美国贝尔直升机公司生产的Bell47，并在1954年进行了首飞。
此后，涡轴发动机的结构、布局不断改进和发展，其性能也是突飞猛进，各种新的型号如雨后春笋般涌现。有资料显示，全球范围内，直升机用航空涡轴发动机经历了四代发展，输出轴功率也从几十千瓦到数千千瓦，林林总总达到二十多个发展系列。
直升机传动系统包括主减速器、中间减速器、动力传动轴、尾传动轴、尾斜轴系、尾减速器、尾桨等，整个系统十分繁杂。作为直升机关键组成部分的传动系统，其性能直接关系到直升机的飞行稳定性和作战性能。因此，欧美、俄及很多发达国家从上到下，都投入了大量的财力、人力和物力对直升机的传动系统进行攻关研发。
如美国，20世纪90年代初，该国军方与国家航空航天局协作，开始进行面齿轮传动技术的研究。经过18年攻关，该国“阿帕奇”直升机的主减速器才第一次用上了这种安全性能高、运行稳定的面齿轮传动技术。俄罗斯也为自己的K50直升机研发出复合行星轮传动系统，尽管该系统结构复杂，轴承、齿轮等零件过多，系统可靠性也不高，但传动比大，承载力强。日本、意大利也没闲着，一面完善加工技术，一面根据自身能力制定方案。前者参照数控滚齿机平台，试验性地开展了面齿轮的近似加工；后者根据国力量身定制出FACET计划。而所有这些都是在为直升机上获得经济、舒适、可靠和先进的传动系统忙碌。可以预见，未来直升机的传动系统将向着轻重量、低噪声、高效率的方向发展。