自轉旋翼機雖然和直升機一樣,都是依靠旋翼產生升力,但它不是直升機。自轉旋翼機與直升機的最大區別是,自轉旋翼機的旋翼不與發動機傳動系統相連,發動機不是以驅動旋翼為飛機提供升力,而是在自轉旋翼機飛行的過程中,由氣流吹動旋翼旋轉產生升力。
乍一看,自轉旋翼機和直升機簡直一模一樣:它們頭頂都有一副大直徑的旋翼,在飛行中依靠旋翼的旋轉產生升力。但是除去這些表面上的一致性,自轉旋翼機和直升機卻是兩種完全不同的飛機。
自轉旋翼機與直升機的最大區別是,自轉旋翼機的旋翼不與發動機傳動系統相連,發動機不是以驅動旋翼為飛機提供升力,而是在自轉旋翼機飛行的過程中,由前方氣流吹動旋翼旋轉產生升力,像一只風車;而直升機的旋翼與發動機傳動系統相連,既能產生升力,又能提供飛行的動力,像一臺電風扇。
由于旋翼為自轉式,傳遞到機身上的扭矩很小,因此自轉旋翼機無需單旋翼直升機那樣的尾槳,但是一般裝有尾翼,以控制飛行。
在飛行中,自轉旋翼機同直升機最明顯的分別為直升機的旋翼面向前傾斜,而自轉旋翼機的旋翼則是向后傾斜的。
需要說明的是,有的自轉旋翼機在起飛時,旋翼也可通過“離合器”同發動機連系,靠發動機帶動旋轉而產生舉力。這樣可以縮短起飛滑跑距離,幾乎以陡直地向上爬升,但還不能垂直上升,也不能在空中不動(即“懸?!保?。等升空后再松開離合器隨旋翼在空中自由旋轉。
由于自轉旋翼機的旋翼旋轉的動力是由飛機前進而獲得。萬一發動機在空中停車螺旋槳不轉了,此時自轉旋翼機據慣性繼續維持前飛,并逐漸減低速度和高度,就在這高度下降的同時,也就有了自下而上的相對氣流,旋翼就能可自轉提供升力。這樣,旋翼機便可憑飛行員的操縱安全地滑翔降落。即使在行員不能操縱,自轉旋翼機失去控制的特殊情況下,也會像降落傘一樣的降落,雖然也是粗暴著陸,但不會出現類似秤陀落地的情況。
當然,直升機也是具備自轉下沿安全著陸能力的。但它的旋翼需要從有動力狀態過渡到自轉狀態,這個過渡要損失一定高度。如果飛行高度不夠,那么直升機就可能來不及過渡而觸地。自轉旋翼機本身就是在自轉狀態下飛行的,不需要進行過渡,所以也就沒行這種為安全轉換所需的高度約束。
由于自轉旋翼機的旋翼是沒有動力的,因此它沒有由于動力驅動旋翼系統帶來的較大的振動和噪音,也就不會因這種振動和噪音而使旋翼、機體等的使用壽命縮短或增加乘員的疲勞。自轉旋翼機動力驅動螺旋槳所造成的影響,顯然小得多。另外,自轉旋翼機還有個很可貴的特點,就是它的著陸滑跑距離大大地短于起飛滑跑距離,甚至操縱得好可以不滑跑就地著陸,只要一塊比旋翼直徑大一些的地方就可降落,即使不怎么平也不要緊,甚至可在旅游船頂篷或甲板上降落。
美國的自轉旋翼機飛行訓練手冊說:“自轉旋翼機的穩定性在所有航空器中最高”。它可自動調節,使機身具有良好的俯仰穩定性、滾轉穩定性和速度穩定性。旋轉起來的旋轉槳盤恰似個大慣性輪,且旋翼沒有周期變距等變化。又由于自轉旋翼機的旋翼安裝角比直升機的要大些,所以具有較好的陀螺效應,穩定性較高。
自轉旋翼機的抗風能力較高,而且在起飛時,它還喜歡有風。對常規的自轉旋翼機來說,風有利于旋翼的起動和加速旋轉,可以縮短它滑跑的距離,當達到足夠大的風速時,一般的自轉旋翼機也可以垂直起飛。
自轉旋翼機的性能價格比是很高的,它有許多寶貴性能,價格卻比較便宜。
由于自轉旋翼機沒有尾梁、沒有尾傳動系統及減速器自動傾斜器,絕大部分自轉旋翼機也沒有主旋翼傳動系統、主減速器等,結構簡單,所以不僅價格低,而且故障率也低。此外使用維護簡單方便。所需費用也低。
自轉旋翼機雖然古老,但它也是一種正在蓬勃發展的年輕飛行器,其好用、安全、便利的特點,使其在未來的航空器家族中仍將占有一席之地。