巴基斯坦新型武装直升机正式交付,但不是中国武直10, 原因被揭

据英国《简氏防务周刊》在6月9日报道称,土耳其航空航天公司为巴基斯坦陆军生产的30架T-129新型武装直升机已经开始正式交付,预计会在2021年左右完成全部交付任务。而T-129武装直升机也将会是巴基斯坦陆军装备的第二款武装直升机,之前主要装备的美制AH-1Z“眼镜蛇”武装直升机,但是随着美国和印度关系逐渐升温之后,美国就开始减少对巴基斯坦的军事援助,原本打算在2018年就像巴基斯坦陆军交付的第三批AH-1Z武装直升机也暂停了交付计划,所以为了保证与印度之间的军事力量平衡,巴基斯坦开始向土耳其采购了一批武装直升机。虽然中国哈尔滨飞机制造公司生产的武直-10和俄罗斯米里设计局米-28N武装直升机都参与了竞标,但是最终都落选了。

巴基斯坦新型武装直升机正式交付,但不是中国武直10, 原因被揭

根据巴基斯坦陆军公布的数据显示,现阶段巴基斯坦陆军主要装备的俄制米-25和美制AH-1Z武装直升机,前者主要是用于配套巴基斯坦陆军部队和特种部队在北部山区地带进行反恐作战,同时也部署在克什米尔地区用于运输装备和作战部队。而后者主要是对抗印度陆军即将装备的AH-64D武装直升机,考虑到印度和美国的关系,巴基斯坦陆军装备的AH-1Z武装直升机的性能数据或者会被美国转交给印度,作为加大出口武器装备的筹码。在2014年,印度空军正式装备美制AH-64D“长弓阿帕奇”武装直升机之后,巴基斯坦陆军升级装备的想法也更加强烈。因此也是从2014年开始,巴基斯坦陆军就开始在战场上去测试中国武直-10武装直升机和土耳其T-129武装直升机,根据战场表现来进行评估。

巴基斯坦新型武装直升机正式交付,但不是中国武直10, 原因被揭

而在数年的测试之后,巴基斯坦陆军正式宣布土耳其T-129武装直升机中标,理由是这款武装直升机在战场的表现非常出色,除了载弹量和航程达到预期水平以外,这款直升机的机动性能非常出色,完全不输美军的同类型产品。而中国生产的武直-10在航电系统和武器系统上不弱于下风,唯一所欠缺的就是飞机的载弹量、航程和机动性能,同样负荷的情况下武直-10的机动能力要弱于T-129。如果是这样说的话,那么武直-10输得心服口服。T-129武直直升机的原型机是意大利阿古斯塔公司研发的A-129武装直升机。在2015年的时候土耳其陆军获得了相关技术资料和生产技术,便开始了国产化。虽然土耳其实现了国产,但是飞机上的航电系统、武器系统和动力系统全部都是意大利来提供。

巴基斯坦新型武装直升机正式交付,但不是中国武直10, 原因被揭

武直-10目前安装的是国产涡轴-9A发动机,最大功率1000千瓦,原本为武直-10准备的1600千瓦涡轴发动机因为美国的原因而被迫放弃,所以只能安装国产的涡轴发动机。在动力下降之后,武直-10的设计重新进行了更改,除了必要的航电系统和安全系统,直升机的载弹量、航程和其他装备都全部缩水,原本是有机会同米-28N和AH-64D一较高低,但是只能遗憾出局。而T-129武装直升机的安装的是美制CTS800-4A涡轴发动机,这款发动机是美制AH-64武装直升机的专用发动机,最大功率达到了1400千瓦,经过了数十年的的使用和改进,在稳定性和可靠性上得到了外界的一致好评,所以在口碑上使得T-129要优于武直-10,毕竟中国在航空发动机领域仍然与美俄存在较大的差距。同时T-129武装直升机属于一款轻型直升机,自重上显然要小于中型的武直-10,所以在更大动力系统的支持下,机动性能优于武直-10显然要说的过于。

巴基斯坦新型武装直升机正式交付,但不是中国武直10, 原因被揭

可是这款直升机的安全性能要弱于武直-10,却依然获得巴基斯坦亲睐,这中间显然是由一定的原因。而根据巴基斯坦和土耳其签署的军售合同可以发现,这批T-129武装直升机是以贷款加军售援助的形式完成的,同时巴基斯坦陆军还将会获得相关的技术资料,在土耳其的帮助下在本国进行维护升级。当然T-129武装直升机在航电系统和武器系统的属于北约的标准,这也让长期使用北约标准武器装备的巴基斯坦十分顺利的掌握和了解这些武器装备,一方面可以快速的形成战斗力,另一方面还可以最大限度降低后勤保障的压力,如果同时装备俄罗斯、中国和美国的武器装备,那么就会像领国印度一样,后勤陷入无止境的混乱中。

面向美国海军陆战队实际需求的两栖重型直升机,西科斯基CH-53K

弁言:下一代两栖运输巨无霸

西科斯基已经开始开发CH-53K重型运输直升机了。成名已久的H-53系列直升机已经在美国海军陆战队、海军和空军中服役多年,在多次局部战争——主要是美国所谓的“反恐作战”——中立下了赫赫战功。但是这种出色的重型运输能力是有代价的,而且H-53系列直升机已经是上世纪七十年代的设计,在最初的方案设想中,这是一种专用度非常高的航空器,并且只需要小规模生产。

面向美国海军陆战队实际需求的两栖重型直升机,西科斯基CH-53K

图 1 CH-53K直升机在进行空中加油的测试

换句话说,老的H-53系列直升机,主要是美国海军陆战队现役的CH-53E“超级种马”直升机已经有些过于“陈旧”,因此已经无法满足美国海军陆战队的实际需求了。为此,怀着切实解决美国海军陆战队对未来重型两栖运输任务的实际需求,CH-53K诞生了。美国海军陆战队对于重型两栖运输直升机的需求指标主要来自于“2015海军陆战队远征旅”(2015MEB)作战概念和“舰到目标机动”(STOM;Ship to Objective Maneuver)战术概念。

对于万众瞩目的下一代重型直升机,西科斯基在对早期的CH-53K期望值是这么描述的:

“CH-53K将借鉴40多年来CH-53A/D/E型直升机执行舰载重型运输作业的经验和教训,并利用这些积累的经验来制造具有无与伦比的性能和通用性的新一代直升机。总的来说,CH-53K的有效载荷/航程将会至少在CH-53E的两倍以上,并且其作业成本将会大幅度降低,藉此,CH-53K将有望成为世界上性能最强、通用性最好的重型直升机。”

那么到底要怎样才能设计出如此出色的下一代重型直升机呢?请看正文。

面向需求的设计总览

从某种程度上来说,“超级种马”CH-53E是一型相当成功的重型直升机,它本质上是为了美国海军陆战队的专用任务而诞生,这些专用任务包括重型运输和船到岸的两栖突击任务。为此,“超级种马”直升机设计有接触的最大起飞重量和空重比参数,并且在海平面的高度和短距离内有着相当出色的性能。不过“超级种马”直升机在这方面性能的突出表现是有代价的,其代价就是牺牲了该机在高海拔的航程和作业性能。

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图 2 桨叶折叠收起的CH-53K直升机

随着远征部署任务的增多,美国海军陆战队也越来越认识到,舰载重型直升机需要用重型货物或兵员投送到更远的距离,并且需要具备更为优越的高海拔作业性能,以此来支援陆地目标地点的作业任务,而不仅仅是只能够执行近岸突击或者支援任务。上述内容已经成为美国海军陆战队所提出的“舰到目标机动”战术的基础,也自然而然就成了其下一代重型直升机CH-53K的需求的基础。

CH-53K的设计是面向美国海军陆战队的“操作需求文档”(ORD;Operational Requirements Document)中定义的大量的需求指标,这些需求指标主要被纳入七个关键性能参数(KPPs;Key Performance Parameters)项下面。除了需要运送27000磅(约12247公斤,1磅≈0.45公斤,下同)的有效负载跨越100海里(185.2公里,1海里≈1.852公里,下同)的半径执行运输任务之外,CH-53K还需要满足下述6条KPP要求:

  • -联网准备率[0](战术指挥网络)
  • -提升的任务可靠性
  • -更小的后勤占地面积[1]
  • -更高的出勤率(出动架次率)
  • -更高的生存能力
  • -更强的兵员保护能力

可以看到7条中有两条是关于生存性能的描述,可见美国海军陆战队对于该机生存能力的介绍,而在生存性设计方面,我在之前一篇关于CH-53K的文章中已经进行了介绍,感兴趣可以翻阅。

言归正传,美国海军陆战队给出的这一组明确定义的指标要求促成了CH-53K初步设计方案的出炉。图 3给出了CH-53K直升机的总体布局方案示意图。“种马王”直升机的设计是全新的,以此来满足美国海军航空系统司令部所提出的现代化标准。为了满足这些新的要求,该机的空机重量从33000磅增大到了43000磅,最大起飞重量为也从73500磅增大到了84700磅。空基重量的增大部分是由于美国军机现代化设计标准对于耐撞性、生存性、裂纹容限要求的增加,但最主要的还是由于该机结构设计总重从46000磅增大到了60000磅。

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图 3“种马王”直升机的总体布局方案示意图

关键技术要素

美国海军陆战队在确定下一代重型直升机的具体指标需求的时候,也确切表示要尽快更换其日益老化的CH-53E直升机机队,甚至指出需要在21世纪10年代的早期开始对其更换(现在来看这个目标当然是没有实现的)。从这个点出发来说,CH-53K直升机必须要是一种研制风险较低的飞行器,其所涉及的技术需要在相对的环境中完成演示。

所以在西科斯基的CH-53K项目团队开始进行方案设计工作之前就进行了“技术准备率”的评估工作,并定义了CH-53K的“关键技术要素”(CTE;Critical Technology Elements),正如图 4。为了确保CTE所涉及到的技术不存在较大的风险,项目团队在启动方案设计之前就启动了相应的技术成熟度提升和风险降低项目。这些工作内容包括:

  • -通过风洞测试验证主旋翼桨叶性能的评估;
  • -全尺寸的原型主旋翼阻尼器风险降低测试;
  • -主传动套筒轴风险降低测试
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图 4 “种马王”直升机方案设计中的关键技术要素

“种马王”系统介绍——设计细节的权衡

CH-53K的“心脏”是主旋翼动力系统。为了满足KPPs所提出的载荷和航程指标——比“超级种马”CH-53E高两倍以上的性能——CH-53K的主旋翼“快速更换总成”(QCA;Quick Change Assembly)重量达到了12000磅,如图 5所示。该系统的设计既要确保它能够吸收来自3台6000轴马力级别的发动机的输出功率,同时还要确保鲁棒性、高可靠性和低维护需求。在CH-53E直升机的操作过程中,美国海军陆战队发现有超过60%的作业和维护成本都花费在该机的旋翼、传动和推进系统上。为了能够大幅度降低作业和维护成本,项目团队在这些系统的全新设计中引入了大量的现代化技术。

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图 5 “种马王”直升机主旋翼“快速更换总成”系统

主传动系统采用的是“扭矩分离式”布局,其最大起飞功率超过了17000马力。“扭矩分离式”传动系统的好处就是能够确保这部分子系统在充分传递发动机功率的同时,确保其重量和尺寸维持在一个较低的水平。按照项目团队额评估,采用类似于CH-53E的行星齿轮式变速箱的话,这部分传动系统的重量将会多出500到800磅,并且尺寸会更大。变速箱壳体的主材质由镁改为了铝,以提高其耐腐蚀性,和易加工性,并且采用了一种改进的与钛传动梁的联接方式。传动轴附件的紧固件设计成可以从机舱内部触及,从而提升了传动系统的可维护性。

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图 6 主旋翼传动轴示意图

项目团队对该机的主旋翼系统(如图 7所示)载荷的评估认为其量级将会达到CH-53E直升机的1.5倍左右,那么全新的旋翼系统首先要能够承受这些强载荷,同时也要保证其可靠性和可维护性。由此,CH-53K的旋翼系统采用了弹性焦轴承和钛制桨毂、桨根套筒和全新的旋转式粘弹减摆器。在旋翼桨叶折叠系统中,项目团队在液压系统和电控系统中进行了权衡之后还是选择了液压系统,这主要是考虑到舰载作业高海况的条件下,桨叶折叠时候可能会面临极高载荷的问题,这种情况下液压系统的可靠性更好一些。

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图 7 “种马王”直升机主旋翼桨毂示意图

在提出将CH-53K的负载和航程性能指标提升一倍以上的同时,美国海军陆战队还要求CH-53K必须要保持H-53系列直升机出色的舰载兼容性,这就意味着新的重型直升机不能够增加旋翼的尺寸。为同时满足这两个要求,最关键的还是要大幅度提高旋翼桨叶的气动性能。

其实西科斯基公司一直都在致力于发展改进的旋翼桨叶气动设计,其中最具代表的就是他们近十几年来一直在致力推进的“第四代旋翼”项目,在该工作中,西科斯基公司将改进的翼型及其分布、桨叶平面形状和桨尖三维外形都纳入了设计体系。应用这种新技术的打造的高性能旋翼桨叶安装到CH-53K直升机上之后,相比常规的旋翼桨叶系统,在悬停状态下能够多提升5000磅左右的负载。“第四代旋翼”项目的一个重点就是对旋翼桨尖三维外形进行改进设计,如图 7所示,除了设计方面的挑战之外,由于桨尖还存在着高载荷的情况,如何将桨尖段与旋翼主梁相连接,对于西科斯基CH-53K项目团队的结构工程师来说也是一个不小的挑战。

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图 8 “种马王”直升机主旋翼桨尖设计

在开展CH-53K直升机的设计工作之前,西科斯基公司就已经开始了新型旋翼桨叶的风洞吹风试验,以此来确保旋翼桨叶的性能符合预期。新的桨叶系统还淘汰了西科斯基公司早年发展的已经略显“陈旧”的“桨叶检查方法”(用以检查桨叶裂纹)系统,并采用了改进的防腐蚀保护机制来提升可靠性。

CH-53K的尾桨系统的设计也得到了改进。在CH-53E上采用的主要还是油润滑的尾桨系统,而在CH-53K上,西科斯基公司采用的是一种与西科斯基其他现代化直升机型号类似的尾桨系统,这种尾桨系统采用了面内刚性的柔性梁设计。这种柔性梁尾桨采用了全新的复合材料桨叶,桨叶采用了先进的翼型设计来提升气动效率,此外,尾桨的桨叶弦长也增大了6%,以此来提供更好的抗弹击损伤容限。

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图 9 “种马王”直升机的尾桨系统示意图

为给上述这些系统提供足够的动力,项目团队最终敲定采用6000轴马力级别的涡轴发动机,通用电气的GE38-1B成为了最佳选项。GE38-1B能够在海平面输出的轴马力超过7500hp,并能够全飞行包线内为该机提供充足的动力需求,其中包括KPPs中所提出的3000英尺(约914.4米,一英尺≈0.3048米,下同)海拔高度,91.5华氏度(约33℃,0℉≈-17.8℃,下同)的环境条件。

除此之外,GE38-1B发动机在燃油消耗方面也有着显著的改进,这有助于提升CH-53K的任务性能和降低作业成本。该型发动机还大幅减少了零部件的数量,提升了动力传动系统的可靠性和可维护性。

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图 10 “种马王”直升机的GE38-1B型发动机及其安装布局示意图

确定了发动机的型号之后,西科斯基的CH-53K项目团队随后完成了发动机的安装布局的设计,这部分工作主要包括:将发动机安装到机身、通过鼻头部的减速器连接到传动系统、安装“发动机空气颗粒保护系统”(EAPPS;Engine Air Particle Protection System)、消防保护系统和短舱,这些都在发动机及其安装示意图中有所展示。早期的CH-53K的发动机安装布局设计还有一个特点就是设计了一个2号嵌入式进气口,安装在发动机后侧。项目团队进行这项设计的主要考虑就是这样的设计可以降低主旋翼塔架设计的复杂性,降低了重量,顺带还能降低塔架的气动阻力,并提高了主旋翼及其传动系统的维修可达性。但是,出人意料的是,在后期CH-53K的试飞过程中,试飞团队发现“种马王“直升机会吸入自身发动机排出的废气,这个问题是导致CH-53K项目延期的重要因素之一。

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图 11 西科斯基进行的“种马王”直升机发动机排气再摄入测试,工程师采用彩色油烟来捕捉旋翼尾迹和风的影响

CH-53K在机身结构设计方面也取得了不小的进展。项目团队充分利用给美国海军陆战队多年的“超级种马”直升机操作经验以及相应的“CH-53E使用寿命评估项目”(SLAP;Service Life Assessment Program)的成果,确定了机身上受疲劳载荷、损伤和腐蚀影响最严重的区域。并针对性地对这些区域进行完全重新设计或者改进,以此来消除所有寿命较低或者可靠性较差的部位。

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图 12 “种马王”直升机机身结构示意图

CH-53K的机身,如图 12所示,是一种混合的金属/复合材料结构。机舱采用了铝制框架和碳纤维复合材料蒙皮。一些蒙皮是采用纵梁结构的单片式设计,但也采用了一些蜂窝夹层板材来降低整体的空重。在驾驶舱还采用了钛合金传动梁设计。尾部过渡段、尾桨塔架/安定面、舷侧凸体和主旋翼塔架其主要材质都是复合材料,这些部件中金属材料的使用率相当有限。

CH-53E直升机一般会采用辅助的外挂油箱来执行大多数美国海军陆战队的现代化任务。这些外挂油箱在早期的CH-53A/D型直升机上只是一个任务包,但是到CH-53E之后就成了基本配置的一部分。由于外挂油箱需要额外的硬件装置和结构,所以其对于全机的重量性能而言很不友好,不过CH-53E外挂油箱的设计一直没有被美国海军陆战队舍弃,其中一部分原因就是美军考虑在执行重型运输任务的时候,一旦单发失效,那么他们还可以选择舍弃外部油箱来保障直升机的生存能力。

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图 13 CH-53E“超级种马”重型直升机侧视图

回到CH-53K的设计上来,CH-53K的动力系统包含有40%的剩余功率,更重要的是GE38-1B配备了全权限数字发动机控制系统(FADEC)。这意味着在单发失效的情况下,如果“种马王”需要更多的功率,那么剩下的发动机可以在非常高的功率条件下运转一段时间来提供全机所需的功率。这些新的特征消除了美国海军陆战队对于“丢弃外挂油箱”的需求,现在这些外挂油箱已经并入到舷侧凸体的内部,从下图可以看出,舷侧凸体内部包含两个燃油舱格,这种设计一方面有利于增大全机的重心变化范围,另一方面也能确保在特殊情况下实现燃料的转移。

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图 14 种马王重型直升机舷侧凸体内部结构示意图

舷外凸体中除了油箱之外还容纳有主起落架和一些电子设备。折叠式起落架的设计容许载荷显著高于CH-E直升机的载荷以满足严苛的指标要求,从而确保该机在高下降率和颠簸中着陆的时候能承受住过高的载荷。从起落架布局上来说,CH-53K保留了CH-53E的前三点轮式起落架,主要目的是为了确保该机的舰载起降兼容性。

结论——研制与使用的相辅相成

限于篇幅,本文到此暂且告一段落,留下的一点尾巴包括有该机的燃油传输系统设计、内部货物装载系统和外部吊挂系统设计,除此之外,该机的设计与集成工具、航电与飞控系统也都是值得仔细揣摩的地方,在后续的文章中,我还会找机会详细介绍。

面向美国海军陆战队实际需求的两栖重型直升机,西科斯基CH-53K

图 15 飞行测试中的CH-53K“种马王”重型直升机

总的来说,从CH-53K的设计方案的权衡和考量中,我们可以学到很多东西。一方面,西科斯基有着H-53一整个系列的直升机(尤其是CH-53E)研发经验作为技术支撑,这是CH-53K项目能够实施的基础;另一方面,美国海军陆战队在实际的局部作战以及对重型直升机的使用过程中积累及发展了充分的针对性能和任务的具体需求,从而能够形成具体的对CH-53K切到实处的指标要求,这是推动CH-53K设计方案落地的重要推进力。

从这个程度上来说,H-53系列直升机的发展和美国海军陆战队战术的发展本来就是相辅相成的,其中有很多值得我们深入思考的地方。


[0] Net Ready,这个参数主要是确保航空器能够确保集成到美军的战术指挥体系中去

[1] Logistics Footprint,考虑需求中所提到的“maintain the same shipboard footprint”,此处footprint应该指的是吊运作业的“着陆(或者悬停吊装)所需的地面区域”

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原创不易,请随手关注!

作者:毅品文团队大水牛,无授权禁转

景德镇,这个地方和名字让你想起的就是瓷器。不为别的,因为它太有名了。宋真宗年间因为昌南镇进贡瓷器,龙颜大悦就将当地以年号改名“景德镇”。但这个地方除了瓷器还存在另外一个行业:飞机厂。

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(漂亮的直8直升机)

创业

1969年底到第二年初,大约有2000多名创业者从哈尔滨那个遥远的地方来到江西这个瓷都。这些人来自五湖四海,说着南腔北调。当时这个瓷器生产地上一时间车水马龙,是前所未有喧闹景象。当地老百姓还以为这些人是要来盖一个新的瓷器工厂,但他们很快发现自己错了。新的工厂选址在湖田的一个古代瓷窑遗址上,这里曾经兴旺过瓷器产业,但如今是一片瓦砾的荒地。那些外地来的人有的住在简易的草屋里或者扛着衣被杂物住在小旅社里。这些人放下行李就直奔工地,他们为航空三线工厂建设和生产努力工作着。

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(干净的昌河飞机厂车间)

直8飞机的任务

工厂基建完成以后,由于当时的错误政策路线,所有的产品和工作都面临着极大的困扰。一直等到1973年12月,航空工业部在一次会议上宣布,昌河厂承担直8直升机研制任务。为了做好这个工作,昌河厂又花了两年时间调查摸底,才在1975年上报总体方案和工厂建设方案。到了第二年2月,航空工业部才批准直8开始研制。

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(原版超黄蜂直升机在我军服役)

先说一下直8飞机本身。这架飞机其实是当年从法国引进的超黄蜂直升机。当时已经进入上世纪70年代,欧美方面开始对中国的态度有所缓和。他们开始和中国有一定的交流,超黄蜂直升机就是那时候引进的。由于这种大型直升机可以胜任舰载、扫雷、运输、反潜等多种任务。我国对此非常满意,国防装备不能受制于人。在引进国外先进直升机型号的同时,也开始本国的仿制工作。

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(直8直升机空降兵涂装)

超黄蜂直升机在我国被仿制以后称呼为直8型号。这个型号装有3台涡轴6发动机,旋翼系统是6叶,尾桨是5叶,机身是水密全金属半硬壳结构。最大起飞重量是13吨。这么大型的直升机也只有美国、法国、俄罗斯和中国在当时可以制造。任务下达以后,工厂组织了150人的设计队伍。厂里的一位总工兼任总师,参考原版的超黄蜂直升机做设计,做适当的修改,当然新的技术和工艺也被应用,没有照搬法国人的经验。除了昌河飞机厂还有景德镇直升机设计研究所等单位也参与了工作,整个工作中参加任务的有130家单位。1980年试制工作完成了70%,一架试验机也装配完毕。

在困境中坚持

然而世间很多事情都不是那么如意。1981年,直8项目被列为缓上项目。军事工业必须为经济建设让路。因为当时已经开始经济改革,武器装备的研制当然要让位于民生经济。那时候昌河飞机厂确实时日艰难。社会上有一句开玩笑的话:造原子弹的不如卖茶叶蛋的。有一段时间职工的生活确实很不如意,当时在这种企业要生存的情况下,他们做出一个决定:就是生产民用产品来维持整体。于是昌河汽车工业被发展了出来,市场上早年的昌河品牌面包车就是昌河飞机厂的车间制造的。在靠生产民品补贴收入的同时,直8直升机的研制并没有被抛弃。厂里领导一直在暗中准备着直8的项目,他们相信项目会重新上马。

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(昌河面包车,就是昌河飞机厂困难时期的产品。后来民用车产品系列顺利转型,继续另外一段传奇故事,原有老厂回归国防工业)

转机

1983年,工作有了转机。一位很重要的国家领导批示:直8研制工作必须要考虑安排。这一下让直8工作组从困境中走了出来。当年7月,国防科工委、总参、海军、航空工业部的领导到现场调研。他们很快就打了一份报告,提出要把直8搞出来的要求。9月,政府领导听取了汇报时批示:经费可以凑一下,但飞机一定要弄出来。次年9月,政府领导又特意到昌河飞机厂视察,并勉励大家努力工作。随后,又任命了一位新的总师和总指挥,并正式把直8项目上马。

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(1980年,美国直升机企图抢捞我运载火箭返回舱)

在领导的大力支持下,项目当然很快就进展了。1984年7月,所有的试制工作全部完成。1985年10月,第二架试验机被移交给试飞站。12月试飞成功,直8飞机就成为我国大型直升机完全国产化研制的先行案例。

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(从超黄蜂角度拍摄的一张很有名的照片《航向南太平洋!》)

早在1980年,进口的超黄蜂直升机就搭载在我国驱逐舰上,参加了太平洋第一枚运载火箭的打捞工作。而直8是原有型号的基础上更进一步,是不依赖外国的自主研发产品,随着我国两栖舰的服役,这种大型直升机的配套服役当然显得更具备重要意义。如果没有当年昌河飞机厂在直8项目上的坚持,我国大型直升机项目又不知道要到何年何月才能自主生产,更没有现在那些直8大家族成员服役。参考资料《直8研制》有什么意见,欢迎在下方留言讨论!(请支持毅品文团队的各种原创文章及实体书,独立专业有种有料)

男子跨界自制直升机,能“贴地飞行”2小时,学历仅为初中毕业

近日,湖南株洲郭武春利用业余时间造出载人直升机。

男子跨界自制直升机,能“贴地飞行”2小时,学历仅为初中毕业男子跨界自制直升机,能“贴地飞行”2小时,学历仅为初中毕业

这是他造出的第4版飞机,能载人连续“贴地飞行”2小时。虽然郭武春仅有初中学历,但他说造飞机是他的梦想,自己只会驾着它在无人空地短暂进行贴地飞行试验。

网友评论

不少网友为老哥点赞,也有人表示一定要做好防护。

来源:综合@大米视频 网友评论

编辑:tf10

直升机制造巨头起步之作,亚瑟·杨和他一手打造的贝尔30直升机

直升机制造巨头起步之作,亚瑟·杨和他一手打造的贝尔30直升机

从上世纪二十年代末到到1941年秋季,亚瑟·M·杨(Arthur M Young)先生已经在他位于宾夕法尼亚州的农场中测试了将近十三年的模型直升机。经过这样一段时间对于直升机技术的研究,尤其是无数次的失败,杨积累了大量的直升机设计技术,其中尤其值得称道的就是他为直升机旋翼打造的“稳定杆”(Stabiliser Bar)系统,这个当时看起来并不起眼的玩意后来成就了贝尔最为经典的两桨叶跷跷板式旋翼系统。

可惜在那时,很多飞机制造公司还没有准备好涉足直升机行业,所以当杨拿着他认为一定会引起制造商兴趣的直升机设计方案志满意得地向各大飞机制造商推销的时候,他才发现这些制造商似乎都没有表现出太大的兴趣,这一度让他非常灰心。事情的转机发生在杨的某一位朋友造访贝尔飞机公司之后——当这位朋友将杨的直升机方案转达给贝尔飞机公司的管理层之后,他们表现出了显著的兴趣——双方约定在1941年9月3日针对这种直升机方案进行一次演示探讨。

直升机制造巨头起步之作,亚瑟·杨和他一手打造的贝尔30直升机

△巴特·凯利帮助亚瑟·杨安装编号“1”的“模型30”直升机的传动系统

虽然从如今的资料中很难浮现此次演示探讨的细节,但是毫无疑问肯定是相当顺利的,因为在此次碰面之后不久,贝尔飞机公司的负责人拉里·贝尔就和亚瑟·杨及时签署了一份合作协议。按照协议,1941年11月24日,亚瑟·杨带着他的助手巴特·凯利进驻贝尔工厂,开始监管他所给出的直升机方案的两架原型机的制造工作——这种原型机所代表的当然就是本文的主角,也就是被贝尔飞机公司内部称为“模型30”(Model 30)的直升机,下面请看正文。

稳定杆的首次“实战”应用——贝尔30直升机设计特点

“模型30”(也常常被简称为“贝尔30”直升机)从现代人的目光来看,可以说是一种相当粗糙的直升机,其机身结构由焊接钢管组成,宽度相当大的四根撬式起落架分布在机身的前后左右侧,其管材为直径3英寸的铝合金管。

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△贝尔30直升机的俯视示意图,从图中可以感受到该机的起落架宽度实在有些过分了

该机的发动机采用的是富兰克林(Franklin)六缸水平对置气冷式发动机,其出轴功率为160马力,发动机通过钢管支撑结构竖直安装在座舱的后方。两桨叶主旋翼系统的桨毂则通过万向接头安装在旋翼传动轴的顶端。在旋翼桨叶的下方,杨设计的稳定杆系统被按照恰当的角度刚性固接到旋翼桨毂系统中。

稳定杆在旋翼系统中的作用有点类似于惯性轮(FlyWheel),它能够在一定程度上保证旋翼桨叶稳定保持在一定平面内,并且不受到机身运动的影响,从这个层面上解决了早期直升机旋翼系统稳定性的问题。

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△贝尔30直升机“稳定杆”安装位置如图所示

主旋翼的转动是通过一套离心式离合器(Centrifugal Clutch)和一套两级行星传动系统(Two-Stage Planetary Transmission)实现的,其转速减速比为9:1。

旋翼的桨叶采用的是对称翼型设计,基础结构为实木,不过在翼型前缘部位加装了钢条来充当桨叶的大梁。两桨叶的尾桨系统挂载在一根从机身尾部延伸出去的细长钢管的一侧。

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△从一个贝尔早期的飞行测试录像中可以看到编号“NX41867”的直升机还采用过3桨叶尾桨的设计

另外,值得一提的是,在贝尔“模型30”直升机的操纵系统设计中,亚瑟·杨还有考虑采用“手脚并用”来操纵直升机,所以在该机上能看到罕见的用受操纵的直升机尾桨偏航操纵系统。

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△图示为贝尔30直升机的座舱内景,飞行员只要左右拨动图示操纵杆,就能改变尾桨总距,从而实现直升机偏航操纵(这个杆上下提拉改变主旋翼总距)

1号原型机及其飞行测试

第一架贝尔30直升机于1942年12月24日正式公开展出,该机的初始编号为“1”,后来正式注册编号为“NX41867”,该机被贝尔飞机公司命名为“珍妮弗”(Genevieve),当天,贝尔30直升机还进行了地面开车展示,其发动机以150RPM的转速进行了试车。

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△1943年,亚瑟·杨在一次飞行测试之前对“模型30”直升机进行检查

这架贝尔30直升机的正式首飞测试在12月29日举行,亚瑟·杨驾驶这架通过绳索系留的原型机在离地5英尺的高度进行了短暂的飞行测试,之后贝尔飞机公司的首席试飞员弗洛伊德·卡尔松接着对该机进行了飞行测试。

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△由系留绳挂住的“模型30”直升机开始进行飞行测试,可以看出这时候该机还是采用的大宽度撬式起落架

这次试飞的成功使得贝尔飞机公司决定为该机安排后续的一系列飞行测试和展示表演活动,但是没过几天,在1943年1月初,贝尔飞机公司的飞行员鲍勃·斯坦利在驾驶该机过程中突发事故,原型机1号硬着陆,损毁严重,斯坦利本人也受了重伤,所幸保全了性命。

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△坠毁的“模型30”1号原型机

此次损坏之后直到同年6月26日,该机才被修好。随后卡尔松开始驾驶着这架名为“珍妮弗”的原型机开始了一系列自由飞行测试,该机在后续试飞中的表现都很出色,并在1943年7月份前飞速度突破了112.65千米/时。至此,亚瑟·杨着手将该机的起落架改成了三点轮式起落架,并且给机身安装了喷涂为蓝色的整流罩外壳,这些设计的改进的目的最初并不是希望提高某些方面的性能,而是为了能够在飞行展示和表演的时候“更好看”。

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△弗洛伊德·卡尔松驾驶“模型30”1号原型机进行“松手飞行”(Hands-Off)的表演,可以看到这时候该机已经喷涂了“NX41867”的编号

新原型机的发展与首次直升机救援行动

在展开“模型30”一号机的飞行测试工作的同时,贝尔直升机公司也积极展开了2号原型机的研制工作。在这架新直升机上,杨采取了一系列的改进措施:全新的起落架、半硬壳式机身和全新的尾桨安装方式;不过说起来该机最显眼的改动就是采用了封闭式座舱设计,并安装了与当时的汽车门一样的舱门,封闭式座舱可以容纳1名飞行员和1名乘客。

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然而,“模型30”的发展实在有些曲折。1943年9月份,卡尔松在驾驶1号原型机进行飞行测试的时候,该机坠毁了。不幸中的万幸就是,尽管1号原型机在这次事故中受到了巨大的损伤以至于只能返厂大修,但是卡尔松本人几乎没有受伤。此次事故之后,1号原型机接受了整整半年的修理,为此,从1943年9月下旬起,2号原型机(编号NX41868)代替了1号原型机开始用作飞行测试平台拉里·贝尔就是该机的首批乘客之一。

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△2号原型机在进行室内升空悬停展示表演

1944年,2号原型机的飞行测试工作日趋成熟,贝尔飞机公司决定启动该机的飞行展示表演工作,于是同年3月份,“模型30”2号原型机的正式向公众亮相。5月10日,弗洛伊德·卡尔松驾驶该机向美国军方展示了直升机的独特能力,之后的一段时间又向民航领域的潜在客户进行了一系列飞行展示。在此期间,1号原型机的修复工作也逐步完成,重新“复活”的1号原型机被贝尔飞机公司成为“1A型”,修复完成之后哦,该机在一次“士兵义演”活动中闪亮登场,瞬间成为了全场的焦点。

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△1A型贝尔30直升机的座舱内部仪表盘视图

1945年1月5日,美国陆军航空军的飞行员杰克·伍兰斯驾驶着一架P-59彗星在洛克波特附近失事,为此贝尔飞机公司出动“模型30”直升机展开了该公司的首次直升机救援行动。美国陆军航空军的飞行员乔·马沙姆驾驶着一架P-59执行搜索和引导任务,弗洛伊德·马卡松则驾驶着一架“模型30”紧随其后来救援这名不行的飞行员。

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△2号原型机在飞行测试中

不过由于此次行动是非公开的,所以现在无法得知到底是1号还是2号原型机执行了救援任务,不过两个月后,贝尔公司就开展了首次直升机救援活动。当时有两名渔民在伊利湖(北美洲五大湖之一)执行冰上捕鱼而受困湖中,卡尔松再次驾驶“模型30”直升机出动完成了此次救援行动,由于在此次救援行动中的出色表现,卡尔松还获得了美国财政部颁发的银质奖章。

飞行员与乘客之间的“矛盾”——3号原型机

与此同时,第三架“模型30”直升机的制造工作也由此正式启动了。新直升机的设计改进主要包括采用了四轮式起落架、“先进的”仪表盘和圆管型尾梁,不过该机座舱设计还是采用了1号原型机的开放式座舱设计(这应该和当时的试飞员反馈有关,当时很多飞行员仍然比较偏爱开放式的座舱,视野开阔,驾驶体验和舒适度都比较高)。

直升机制造巨头起步之作,亚瑟·杨和他一手打造的贝尔30直升机

△飞行测试中的贝尔30直升机原型机

3号原型机的注册编号为NX41869,在1945年8月25日完成了首飞测试,在测试中该机的表现良好,贝尔飞机公司也决定尽快将该机用于飞行展示和表演中,但是初期反馈表明,开放式座舱的设计尽管得到了飞行员的支持,但却没有得到观众和客户的认可。

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△弗洛伊德·卡尔松正在操纵驾驶一架“模型30”的早期版本进行飞行测试

为了平衡两方面的要求,杨想出了一个办法,他采用有机玻璃给座舱安装了一个宽敞、视野开阔的泡型罩子,如此一来,总算是满足了飞行员和客户之间的不同要求。所以从整体来说,3号原型机从外观上更接近于贝尔飞机公司后续打造的“模型47”直升机。


亚瑟·杨的加入,以及贝尔“模型30”的诞生,可以说是贝尔公司在直升机行业迈出的第一步,尽管在固定翼飞机市场的竞争中,这家公司并没有获得预期的名誉和地位,但是,也许当时的贝尔飞机公司都没能料到,在如今的欧美,民用直升机市场中,每两架在飞的直升机,其中就有一架是贝尔制造。

所以说,贝尔30直升机,正是这家直升机巨头起步的地方。

目前,仍然有两架“模型30”直升机仍保留在博物馆中,分别是编号“NX41867”的1A原型机,该机位于美国国家航空航天博物馆(National Air and Space Museum),以及编号“NX41869”的3号原型机,该机被存放在纽约州阿姆赫斯特的伊利县历史学会博物馆(Erie County Historical Society Museum)。

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​△位于博物馆中的编号为“NX41867”1A型贝尔30直升机

NASA火星直升机终于有自己的名字了

据外媒报道,当NASA的Mars 2020计划最终在2021年初到达火星时,Perseverance将肩负起大部分的探索工作。然而,这并不是唯一一艘从地球飞往火星的航天器,NASA的实验性火星直升机也将参与其中。

NASA火星直升机终于有自己的名字了

虽然该火星直升机在执行任务期间不会做很多事情,但它将成为首架在另外一个星球上尝试飞行的人造飞机。这很特别,所以NASA显然不会让它没有一个合适的名字。幸运的是,来自阿拉巴马州高中生Vaneeza Rupani想出了一个完美的名字:Ingenuity。

Rupani在提交的方案中写道:“努力克服星际旅行挑战的人们的聪明才智使我们能体验到太空探索的奇妙之处。机智(Ingenuity)让人们完成了令人惊叹的事情,它让我们把视野扩展到宇宙的边缘。”

直升机基本上是一个技术演示。这架直升机没有任何科学目标,但它将有大约一个月的时间进行测试飞行以证明在火星上进行动力飞行是可能的。它将有助于为未来的任务提供信息并可能为未来更复杂的机载交通工具奠定基础。

NASA局长吉姆·布里登斯汀在一份声明中说道:“‘独创性’浓缩了我们的直升机技术演示的价值,明年它将作为第一架飞机飞飞到另一颗星球的表面向所有人展示这一点。将直升机准备好然后安装在探测器上这需要很多艰苦而巧妙的工作,并且还有更多的工作要做。我很高兴我们在最后的命名比赛中又有了一个很棒的名字,我从中选出了一个非常有代表性的名字,它代表了我们下一个火星任务的激动人心的部分。”

北约直升机在希腊附近海域坠毁 机上6人已有1人死亡

据希腊GreekReporter网站4月30日报道,当地时间4月29日,一架北约直升机在希腊以西的地中海支海爱奥尼亚海坠毁。

北约直升机在希腊附近海域坠毁 机上6人已有1人死亡

报道援引希腊国防部消息人士的话说,坠毁的这架CH-124“海王”直升机是从一艘加拿大护卫舰上起飞,在希腊领海以西约20公里海域坠毁。机上有三到六人,目前下落不明。

报道称,这架直升机当时正在参加北约海军联合演习,该直升机所在部队隶属于一支北约快速反应部队,该部队通常由4到6艘驱逐舰或护卫舰组成。

目前,北约的搜救部队正在科法洛尼亚岛以西海域进行搜救。

另据希腊网站militaire.gr4月30日的最新报道,机身残骸已经找到,机上当时共6人,其中1人确认死亡。

这款需要五名飞行员才能驾驶的直升机,价值起码9个亿

有网友问懂飞帝,这是一款什么直升机,适合做私人飞机吗?

这款需要五名飞行员才能驾驶的直升机,价值起码9个亿

你看这款直升机,体型方正,占地巨大,外表粗犷,大气霸道,主旋翼,7个桨叶,尾桨,4叶片设计。它就是,CH-53K直升机,美国西科斯基公司生产,专为军用设计。它长30.2米,主旋翼长24米,高度8.46米,堪比民航客机的体型,让人目瞪口呆。桨叶为钛玻璃纤维复合材料制造,极其坚固且耐腐蚀。使用三台通用电气生产的涡轮轴发动机,最大起飞重量,38.4吨。飞行速度,每小时315千米,航程841千米。机舱内可以坐55人。驾驶舱内,使用罗克韦尔航电系统,电传飞行控制,先进!那么,它价值多少呢?如果私人能买,起码9个亿。

这款需要五名飞行员才能驾驶的直升机,价值起码9个亿

CH-53K直升机创造了一个记录,它是目前美军使用的最大和最重的直升机机型,这款直升机被用于海上军舰和陆地基地之间的运输。和民航客机差不多的机身大小,让它可以一次性运输55人。超大的体型,让它的螺旋桨叶也与众不同,首先是数量不同,它主旋翼有7个非常宽大的桨叶,尾桨也有4个叶片。而一般的直升机主旋翼最多也就五桨叶设计。第二是螺旋桨叶的材料不同,它使用的是钛玻璃纤维复合材料,一般的直升机可用不起。

这款需要五名飞行员才能驾驶的直升机,价值起码9个亿

CH-53K直升机使用的动力装置,是三台通用电气生产的GE38-1B涡轮轴发动机,一台的功率就高达5600KW,动力可谓极其强劲。这款直升机使用的航电为罗克韦尔系统,驾驶舱内,飞行数据的显示都是通过液晶显示屏,虽然航电系统非常先进,但驾驶这款直升机也不是容易的事情,需要5名飞行员。

这款需要五名飞行员才能驾驶的直升机,价值起码9个亿

懂飞帝认为,如果这款直升机要是成了私人飞机。有两个优点会非常吸引人。一个是机舱空间十分宽敞。第二个是外形霸气。和这么一款私人飞机合影,那是相当有面子。CH-53K直升机的事懂飞帝就说到这里了,如果你想了解更多的飞机或者想学习飞行,那就私信我。

大片!直升机助力缉私

大片!直升机助力缉私

广州日报讯 (全媒体记者李栋 通讯员耿晔、刘莹丽、张毅涛 摄影报道)记者从广州市公安局获悉:近日,广州警方联合黄埔海关缉私局,多警种协同作战,海陆空全线出击,端掉一个活跃在珠三角的走私冻品团伙,抓获团伙成员19人,查获大马力快艇7艘,缴获走私冻品74吨,其中被我国列为禁止进口的动物疫病流行国家和地区的牛肉、牛内脏59吨,查获不明来源冻品一大批。

据悉,在这次行动中,广州警方首次使用警用直升机参与打击走私行动,由警用直升机空中发现并锁定走私快艇,引导海关缉私艇在水面对其进行抓捕,警用直升机的参战也极大震慑了走私犯罪人员。

4月23日清晨6时许,随着指挥部一声令下,专案统一收网行动拉开帷幕。广州警方联合黄埔海关缉私局,出动大批警力,以及车辆37辆、警用直升机1架、船艇9艘,分别在广州市增城区、番禺区以及东莞等地同步开展抓捕行动。

当天凌晨5点20分,直升机从岑村起飞,一直沿着东江水域往东飞行,在靠近东莞石龙的水域附近发现多艘嫌疑快艇正在快速逃窜,慌不择路,来回兜圈,企图逃避抓捕。其中一艘快艇逃至岸上,把快艇用帆布伪装起来,直升机在空中发现后,通过图传系统进行甄别,立即指引地面搜捕人员前去抓捕。

在长达四个多小时抓捕行动中,嫌疑快艇最后无路可逃,燃油耗尽后束手就擒。