تاریخچه هلیکوپترنشان می‌دهد که رویای پرواز عمودی از قرن‌ها پیش وجود داشته است اما تحقق آن به پیشرفت‌های چشمگیری در آیرودینامیک و مهندسی نیاز داشت.

از قرن‌ها پیش، مخترعان رویای ساخت ماشینی پرنده را در سر داشتند که بتواند مستقیم به هوا بلند شود، در یک نقطه ثابت بماند و در هر جهتی حرکت کند. دستیابی به این توانایی‌ها در نهایت منجر به توسعهبالگردشد؛ وسیله‌ای که حمل‌ونقل و عملیات نجات اضطراری را متحول کرد. با وجود این‌که هواپیماها در اوایل قرن بیستم آسمان‌ها را فتح کردند، رسیدن به پرواز عمودی پایدار و قابل کنترل پیچیدگی‌های خاص خود را داشت.

ریشه‌های اولیه پرواز عمودی

تاریخچه هلیکوپتر به‌مراتب قدیمی‌تر از هواپیما است. رویای پرواز عمودی به قرن‌ها پیش بازمی‌گردد و مخترعان مدت‌ها قبل از اولین پرواز موفق برادران رایت در سال ۱۹۰۳، دستگاه‌های شبیه به هلیکوپتر را آزمایش می‌کردند.

برخی از اولین دستگاه‌های شناخته‌شده‌ای که پرواز روتوردار را به نمایش گذاشتند، در چین ظاهر شدند؛ اسباب‌بازی‌های چوبی بامبو که با چرخاندن سریع می‌توانستند به هوا بلند شوند. این اسباب‌بازی‌های ساده، اصل اساسی ایجاد نیروی بالابرنده توسط پره‌های چرخان را اثبات کردند. مشهورترین تلاش اولیه برای مفهوم‌سازی هلیکوپتر توسطلئوناردو داوینچیدر اواخر دهه ۱۴۸۰ میلادی انجام شد. او طرحی از «پیچ هوایی» کشید؛ دستگاهی با سطحی مارپیچی دور یک محور عمودی که تصور می‌کرد با چرخش سریع به بالا حرکت می‌کند، اگرچه هرگز ساخته یا پرواز داده نشد.

توسعه‌های قرون ۱۸ و ۱۹ میلادی

در قرن هجدهم، آزمایش‌ها با دستگاه‌های پروازی پیشرفته‌تر آغاز شد. در سال ۱۷۵۴میخائیل لومونوسوفدانشمند روسی، دستگاهی کوچک با روتورهای دوار متقابل و نیروی فنر را به نمایش گذاشت. در سال ۱۷۸۴کریستین دولانونوامخترع فرانسوی، مدلی کوچک با دو روتور که توسط یک کمان خمیده به حرکت درمی‌آمدند، نشان داد. این آزمایش‌ها ثابت کردند که بال‌های چرخان می‌توانند نیروی بالابرنده عمودی ایجاد کنند، اما مشکل اصلی کمبود موتورهای قدرتمند و سبک‌وزن بود.

در قرن نوزدهم، آزمایش‌ها با پرواز عمودی پیچیده‌تر شدند و موتورهای بخار قدرت بیشتری فراهم کردند. کلمه «هلیکوپتر» (hélicoptère) نیز در این دوره ظهور کرد. در سال ۱۸۶۱گوستاو دو پونتون دامه‌کورمخترع فرانسوی، مدلی کوچک با نیروی بخار ساخت و این واژه را که ترکیبی از کلمات یونانی «هلیکس» (مارپیچ) و «پترون» (بال) بود، رواج داد. هرچند مدل‌های او به پرواز پایدار نرسیدند، اما به تثبیت هلیکوپتر به‌عنوان یک دسته متمایز از ماشین پرنده کمک کرد. در سال ۱۸۷۸انریکو فورلانینیمهندس ایتالیایی، هلیکوپتری بدون سرنشین و با نیروی بخار را در میلان به پرواز درآورد که حدود ۱۲ متر اوج گرفت و برای حدود ۲۰ ثانیه در هوا ماند.

طلوع هلیکوپترهای مدرن در اوایل قرن ۲۰

در دهه اول قرن بیستم، پیشرفت‌های عظیمی در هوانوردی رخ داد. موفقیت برادران رایت در سال ۱۹۰۳، آزمایش‌کنندگانهلیکوپتررا تشویق کرد. در فرانسه، دو تلاش مهم منجر به اولین پروازهای نمونه اولیه هلیکوپتر شد.

• در ۲۹ سپتامبر ۱۹۰۷لوئی برگهو همکارانشژاک برگهوشارل ریشهژایروپلن شماره ۱(Gyroplane No. 1) را ساختند که توانست حدود نیم متر از زمین بلند شود. این ماشین بسیار ناپایدار بود و برای ثبات به کمک نیاز داشت، اما اثبات کرد که یک موتور بنزینی می‌تواند قدرت کافی برای بلند کردن یک هواپیمای روتوردار حامل انسان را تولید کند.
• تنها چند هفته بعد، در ۱۳ نوامبر ۱۹۰۷پاول کورنومخترع فرانسوی، با هلیکوپتر خود که دو روتور بزرگ داشت، پروازی کوتاه و بدون پشتیبانی فیزیکی انجام داد. به همین دلیل، کورنو اغلب به‌عنوان سازنده اولین پرواز آزاد هلیکوپتر سرنشین‌دار شناخته می‌شود، اگرچه کنترل‌پذیری دستگاه او نیز بسیار محدود بود.

در دهه‌های ۱۹۱۰ و ۱۹۲۰توسعه بالگردبا تمرکز بر کنترل‌پذیری ادامه یافت.امیلیوهنری برلینرپدر و پسر، چندین نمونه اولیه ساختند و در سال ۱۹۲۴ هنری ماشینی را به نمایش گذاشت که می‌توانست برای مدت کوتاهی ثابت بماند و با سرعت‌های متوسط پرواز کند.رائول پاتراس پسکرامهندس اسپانیایی نیز با روتورهای هم‌محور و متقابل‌گردان و مکانیزم‌های تغییر گام پره آزمایش کرد و به سیستم‌های کنترل پیچیده‌تری دست یافت.

ظهور اتوجایرو و هلیکوپتر واقعی

مهمترین پیشرفت در این دوره، اگرچه به‌طور مستقیم هلیکوپتر نبود، ازخوان د لا سیروامهندس اسپانیایی حاصل شد. اواتوجایرو(autogyro) را توسعه داد که در پرواز، روتور اصلی آن توسط موتور به حرکت درنمی‌آمد، بلکه یک پروانه معمولی هواپیما را به جلو می‌راند و جریان هوا از طریق روتور، پره‌ها را از طریق اتوروتاسیون در حال چرخش نگه می‌داشت. سیروا با معرفی لولاهای بال‌زننده که به پره‌های روتور اجازه می‌دادند در حین چرخش به‌طور مستقل بالا و پایین بروند، مشکل پایداری هواپیما را در پرواز رو به جلو حل کرد. آزمایش‌های موفق او در سال ۱۹۲۳ نشان داد که چگونه یک هواپیمای روتوردار می‌تواند در پرواز پایدار بماند.

در دهه‌های ۱۹۲۰ و ۳۰، پیشرفت‌های مداوم ادامه یافت.لوئی برگهبا همکاریرنه دورانددر سال ۱۹۳۵ژایروپلن آزمایشگاهیرا به پرواز درآورد که ترکیبی عملی از کنترل روتور، پایداری و قدرت موتور را شامل می‌شد. در آلمان نیزهاینریش فوکهمهندس آلمانی، هلیکوپترفوکه-وولف اف‌دبلیو ۶۱(Focke-Wulf Fw 61) را توسعه داد که اولین پرواز خود را در ۲۶ ژوئن ۱۹۳۶ انجام داد. این مدل از دو روتور بزرگ که روی پایه‌های جانبی بدنه قرار گرفته بودند و در جهت مخالف می‌چرخیدند، استفاده می‌کرد و نیاز به روتور دم برای خنثی کردن گشتاور را از بین می‌برد.

تولد اولین هلیکوپتر مدرن و کاربردهای آن

هلیکوپتری که به‌عنوان اولینهلیکوپتر واقعیشناخته می‌شودسیکورسکی وی‌اس-۳۰۰(Sikorsky VS-300) بود. این بالگرد توسطایگور سیکورسکیمهاجر روس‌تبار به ایالات متحده ساخته شد. مهمترین نوآوری آن، آرایش روتورهایش بود؛ به‌جای استفاده از دو روتور بالابرنده بزرگ، سیکورسکی بیشتر قابلیت بالابری هواپیما را در یک روتور اصلی واحد متمرکز کرد و یک روتور کوچک دم را برای خنثی کردن گشتاور حاصله به کار برد.

VS-300اولین پرواز مهارشده خود را در ۱۴ سپتامبر ۱۹۳۹ با خود سیکورسکی در کنترلر انجام داد و اولین پرواز آزاد آن در ۱۳ مه ۱۹۴۰ به وقوع پیوست. سیکورسکی چندین سال را صرف بهبود طراحی کرد و در می ۱۹۴۱، VS-300 بیش از یک و نیم ساعت پرواز کرد و رکورد جدیدی برای استقامت هلیکوپتر ثبت کرد.

جنگ جهانی دوم تقاضا برای هلیکوپترها را افزایش داد.سیکورسکی آر-۴(Sikorsky R-4) که از VS-300 توسعه یافته بود، به اولین هلیکوپتر جهان تبدیل شد که در تعداد قابل توجهی تولید شد. ارتش آمریکا از این هلیکوپتر برای آموزش و ماموریت‌های نجات استفاده کرد. در آوریل ۱۹۴۴، ستوانکارتر هارمناز ارتش آمریکا، با استفاده از یک R-4، پرسنل را از پشت خطوط ژاپنی در برمه نجات داد که این اولین استفاده از هلیکوپتر در یک ماموریت نجات بود.

پس از جنگ جهانی دوم، تولیدکنندگان هلیکوپتر شروع به توسعه مدل‌هایی برای بازار غیر نظامی کردند. یکی از مهمترین آن‌هابل ۴۷(Bell 47) بود. این هلیکوپتر که تحت رهبریآرتور ام. یانگطراحی شده بود، اولین پرواز خود را در دسامبر ۱۹۴۵ انجام داد و در ۸ مارس ۱۹۴۶، به اولین هلیکوپتر تبدیل شد که گواهینامه غیرنظامی را در ایالات متحده دریافت کرد.

جنگ کره که در سال ۱۹۵۰ آغاز شد، اولین درگیری بزرگی بود که هلیکوپترها نقش عملیاتی قابل توجهی در آن ایفا کردند. زمین‌های کوهستانی و جاده‌های نامناسب کره مشکلات بزرگی را برای حمل‌ونقلنظامیایجاد می‌کرد. نیروهای آمریکایی شروع به استفاده از هلیکوپترهایبل اچ-۱۳ سیوکس(Bell H-13 Sioux) برای تخلیه سربازان زخمی مستقیما به واحدهای بیمارستانی صحرایی کردند.

جهش تکنولوژیکی بعدی با معرفی موتورهای توربین گازی رخ داد. در سال ۱۹۵۱، یککمان کی-۲۲۵(Kaman K-225) آزمایشی، اولین هلیکوپتری شد که با یک توربین گازی که روتور خود را از طریق یک گیربکس مکانیکی به حرکت درمی‌آورد، پرواز کرد. با قدرتمندتر شدن هلیکوپترها، استفاده از آن‌ها در جنگ نیز به‌طور چشمگیری تغییر کرد و در جنگ ویتنام شروع به استفاده تهاجمی از آن‌ها شد.

• آیا پهپادها به دوران هلیکوپترهای جنگی پایان می‌دهند؟
• 14 هلیکوپتر نظامی که از بلک هاوک سریع‌تر هستند
• پرواز با هواپیما سخت‌تر است یا هلیکوپتر؟ این چیزی است که خلبان‌ها می‌گویند
• 9 تا از قدیمی ترین هلیکوپترهای نظامی که هنوز در خدمت هستند

امروزه، هلیکوپترها کارهایی را انجام می‌دهند که هیچ هواپیمای دیگری به‌راحتی نمی‌تواند انجام دهد، از نجات افراد در مناطق دورافتاده گرفته تا حمل تجهیزات سنگین و عملیات در وسط شهرها. آنچه به‌عنوان رویای قرون‌گذشته پرواز مستقیم به بالا آغاز شد، به یکی از پرکاربردترین اشکال حمل‌ونقل تبدیل شده است.