自转旋翼机（Autogyro,Gyroplane）或称自旋翼机，是旋翼机的一种，依靠自由旋转的旋翼系统提供升力飞行的航空器，正常飞行时旋翼系统无动力驱动。
飞行原理
正常飞行时，自转旋翼机的旋翼系统本身无动力驱动，而是依靠向上流过桨叶的气流维持旋翼的自由旋转自旋（Autorotion），同时产生将飞行器维持在空中的升力。旋翼系统仅在起动时由自身动力驱动，称之为预旋（Prerotate），起飞之后靠空气作用力驱动。
自转旋翼机通常由发动机驱动的独立于旋翼系统的螺旋桨产生推进力。这种航空器飞行时通常阻力比较大，速度较慢。但飞行安全好，尺寸小。不会出现失速现象，出现空中发动机“停车”故障后可以自旋滑翔降落。这是旋翼机（包括直升机在内）独有的安全特性。
组成结构
自旋翼机的设计各种各样，但是大多数设计的基本构成要素是相同的。一架具备基本功能的自旋翼机通常包括：机身，动力装置，旋翼系统，尾翼和起落架五个部分。另外，还有一些部分是可选的，如机翼。
机身提供其他部件的安装结构。基本的要求是具有很高的比强度(strength-to-weight ratios)。机身的常见材料是铝合金管材和复合材料。
动力装置提供自旋翼机向前飞行的推力，在飞行时和旋翼系统独立无关。
旋翼系统提供自旋翼机飞行所必须的升力和控制能力。常见的是带桨毂倾斜控制的跷跷板式旋翼,也可以采用全铰式旋翼。
尾翼提供稳定性和俯仰，偏航控制,和固定翼飞机的尾翼类似。
起落架提供在地面上的移动能力，类似于固定翼飞机的起落架。常见为前三点式（tricycle）的或者是后三点式（conventional）。
机翼不是自旋翼机必须的组成部分，但是增加机翼可以提供额外的稳定性和升力，提高巡航速度。
美国新研制的[卡特旋翼机](CarterCopter)”由于增加了附加的固定机翼，从而在性能上有较大的改进，可以达到较高的巡航速度和短距起降的能力。
飞行操纵
主要的操纵方式是三种:周期变距杆(驾驶杆),油门和方向舵脚蹬。
辅助的操纵手段包括:水平尾翼操纵和旋翼总距操纵。
历史
第一架有正式记载的自旋翼机的设计者Juan de la Cierva历史上有正式记载的第一次自旋翼机飞行是在1923年1月9号,由Juan de la Cierva设计。
20世纪飞机升降时常因故障而失速，导致多人丧生。西班牙工程师谢巴于是发明了自转旋翼机试图解决 旋翼机
这一问题。旋翼靠飞机运动时激起气流转动，产生升力，使飞机失速时不会下坠，当时，他的这个发明被新闻界称之为“风车飞机”，1925年，谢巴在汉普郡芳白露皇家空军基地首次正式试飞。三年后，1928年，谢巴亲自驾驶旋翼机用37分钟的时间成功横越英伦海峡。此后，英美一些公司开始制造旋翼机，用于搜索和测量。1936年12月，谢巴搭乘的民航机在伦敦的克罗依登机场起飞时失速坠毁，他在这次空难中丧生。旋翼机虽然和直升机一样，都是依靠旋翼产生升力，但它不是直升机。旋翼机与直升机的最大区别是，旋翼机的旋翼不与发动机传动系统相连，发动机不是以驱动旋翼为飞机提供升力，而是在旋翼机飞行的过程中，由气流吹动旋翼旋转产生升力。
旋翼机与直升机的区别
旋翼机实际上是一种介于直升机和飞机之间的飞行器，它除去旋翼外，还带有一副水平放置的螺旋桨以提供前进的动力，一般也装有较小的机翼在飞行中提供部分升力。旋翼机与直升机的最大区别是，旋翼机的旋翼不与发动机传动系统相连，发动机不是以驱动旋翼为飞机提供升力，而是在旋翼机飞行的过程中，由前方气流吹动旋翼旋转产生升力，象一只风车，旋翼系统仅在起动时由自身动力驱动，称之为预旋（prerotate），起飞之后靠空气作用力驱动；而直升机的旋翼与发动机传动系统相连，既能产生升力，又能提供飞行的动力，象一台电风扇。由于旋翼为自转式，传递到机身上的扭矩很小，因此旋翼机无需单旋翼直升机那样的尾桨，但是一般装有尾翼，以控制飞行。 在飞行中，旋翼机同直升机最明显的分别为直升机的旋翼面向前倾斜，而旋翼机的旋翼则是向后倾斜的。
需要说明的是，有的旋翼机在起飞时，旋翼也可通过“离合器”同发动机连系，靠发动机带动旋转而产生举力。这样可以缩短起飞滑跑距离，几乎以陡直地向上爬升，但还不能垂直上升，也不能在空中不动（即“悬停”）。等升空后再松开离合器随旋翼在空中自由旋转。
旋翼机飞行时，升力主要由旋翼产生，固定机翼仅提供部分升力。有的旋翼机甚至没有固定机翼，全部升力都靠旋翼产生。
由于旋翼机的旋翼旋转的动力是由飞机前进而获得。万一发动机在空中停车螺旋桨不转了，此时旋翼机据惯性继续维持前飞，并逐渐减低速度和高度，就在这高度下降的同时，也就 有了自下而上的相对气流，旋翼就能可自转提供升力。这样，旋冀机便可凭飞行员的操纵安全地滑翔降路。即使在行员不能操纵，旋翼机失去控制的特殊情况下，也会像降落伞一样的降落，虽然也是粗暴着陆，但不会出现类似秤陀落地的情况。 直升机也是具备自转下沿安全着陆能力的。但它的旋冀需要从有动力状态过渡到自转状态，这个过渡要损失一定高度。如果飞行高度不够，那么直升机就可能来不及过渡而触地。旋翼机本身就是在自转状态下飞行的，不需要进行过渡，所以也就没行这种为安全转换所需的高度约束。
由于旋翼机的旋翼是没有动力的，因此它没有由于动力驱动旋翼系统带来的较大的振动和噪音，也就不会因这种振动和噪音而使旋翼、机体等的使用落命缩短或增加乘员的疲劳。旋翼机动力驱动螺旋桨所造成的影响，显然小得多。
另外，旋翼机还有-个很可贵的特点，就是它的着陆滑跑距离大大地短于起飞沿跑距离，甚至操纵得好可以不滑跑就地着陆，只要-块比旋翼直径大一些的地方就可降落，即使不怎么平也不要紧，甚至可在旅游船顶篷或甲板上降落。 美国的旋翼机飞行训练手册说：“旋翼机的稳定性在所有航空器中最高”。它可自动调节，使机身具有良好的俯仰稳定性、滚转稳定性和速度稳定性。旋转起来的旋转桨盘恰似个大惯性轮，且旋翼没有周期变距等变化。又由于旋翼视的旋翼安装角比直升机的要大些，所以具有较好的陀螺效应，稳定性较高。 旋翼机的抗风能力较高，而且在起飞时，它还喜欢有风。对常规的旋翼机来说，风有利于旋翼的起动和加速旋转，可以缩短滑跑的跃离，当达到足够大的风速时，一般的旋翼机也可以垂直起飞。 旋翼机与直升机它们头顶都有一副大直径的旋翼，在飞行中依靠旋翼的旋转产生升力。但是除去这些表面上的一致性，旋翼机和直升机却是两种完全不同的飞机。 旋翼机与直升机的最大区别是，旋翼机的旋翼不与发动机传动系统相连，发动机不是以驱动旋翼为飞机提供升力，而是在旋翼机飞行的过程中，由前方气流吹动旋翼旋转产生升力，象一只风车；而直升机的旋翼与发动机传动系统相连，既能产生升力，又能提供飞行的动力，象一台电风扇。 在飞行中，旋翼机同直升机最明显的分别为直升机的旋翼面向前倾斜，而旋翼机的旋翼则是向后倾斜的。
旋冀机可分为两类
一类是需要滑跑起飞的，这种比较简单，大量的是这一类。另-类是可垂直起飞的，其起飞方法有三种：一种是带动力驱动它的旋翼；第二种是用预转旋翼并使其达到正常飞行转速的-定倍数，然后突然脱开离合器，同时使旋翼奖叶变距而得到较大的升力跳跃起飞；第三种则是由旋翼翼尖小火 箭驱动旋翼旋转而提供升力来实现垂直起非这种垂直起飞的过程，一般都是由自动程序控制来完成的。
旋翼机的性能价格比是很高的
它有许多宝贵性能，价格却比较便宜。 由于旋翼机没有尾梁、没有尾传动系统及减速器自动倾斜器，绝大部分旋翼机也没有主旋翼传动系统、主减速器等，结构简单，所以不仅价格低，而且故障率也低。此外使用维护简单方便。所需费用也低。 旋翼机虽然古老，但它也是一种正在蓬勃发展的年轻飞行器，其好用、安全、便利的特点，使其在未来的航空器家族中仍将占有一席之地。
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发表于 2010-9-19 22:02
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