见证祖国发展:中国直升机发展史

见证祖国发展:中国直升机发展史

从1958年开始涉足直升机生产至今,我国的直升机工业经历了引进专利、改装国产、合作开发和自主研制的发展历程。目前,我国已可自主研制新一代武装直升机,且直升机生产能力已在追赶世界先进水平。

上世纪50年代末起,我国开始引进苏联、欧洲的的直升机并进行仿制。直-5是我国生产的第一种直升机,也是新中国直升机科研应用的开端。直-5直升机是哈尔滨飞机制造公司根据苏联米-4的直升机图纸仿制而成的。随后于1976年,中方与法国宇航公司签署合同,允许昌河飞机工业公司生产三发SA321A“超黄蜂”重型运输直升机,即中国的直-8。但从20世纪80年代末到90年代中期,中国屡次想从苏联、美国等国采购直升机,均因边境问题与美国对中国的武器禁运政策而宣告失败,这促使我军下决心大力发展本国攻击和侦察直升机。到20世纪90年代,我国开始对从法国引进的直-9系列进行改装国产化,1992年底直-9中国国产化整机技术鉴定显示国产化率已达72%。与此同时,我国也积极与法国、新加坡、俄罗斯等国联合,成功开发出HC120、AC352等型号的直升机。1994年12月,直11顺利实现首飞,我国终于拥有了第一个完全自主知识产权的直升机型号,开始实现直升机的自主研制。进入到21世纪,在积累了一定的技术经验的基础上,我国成功自主研制出中国第一款专业武装直升机——武直-10。随后,我国又在直-9的基础上自主开发研制出中国第一款轻型武装侦查直升机武直-19。

目前军用直升机主要用于对地攻击、机降登陆、武器运送、后勤支援、战场救护、指挥控制、侦察巡逻、反潜扫雷等。根据其用途可以分为武装直升机、运输直升机和多用途直升机。其中武装直升机是直升机家族的“战斗机”,是配有机载武器或火控系统直升机的总称,主要用于攻击地面、水面和水系目标以及护航和空战。

武装直升机

中国自行研制的第一款中型攻击直升机:直-10

直-10是中国人民解放军陆军装备的一种中型攻击直升机,是中国自行研制的第一款同类机种,常被称为“武直-10”,由昌河飞机工业公司与哈尔滨飞机制造总公司共同负责研究及发展。

直-10的研制工作起始于20世纪90年代中期,在1991年的“沙漠风暴”行动中,盟军在与科威特、伊拉克南部的伊拉克装甲集群的较量中取得压倒性胜利,美国海军陆战队的AH-1“眼镜蛇”和美国陆军的AH-64”阿帕奇”攻击直升机成为联军地面进攻的先锋。这促使中国开始研制专用武装直升机。2003年4月,直-10首飞成功;2007年中,直-10完成试验,随后开始批量生产;2010年12月开始列装部队。

武直-10由中航工业602所主导整个设计开发工作,昌河飞机公司负责最后整合与总装,哈尔滨飞机公司负责旋翼系统,并有中国内部四十多家厂商参与,是中国九五计划的重点项目之一。在1998至1999年,昌河公司先以直-8、直-9搭载武直-10预定使用的操控系统、导航与射控系统进行测试,并在2000年左右展开武直-10的试制。约在2000年代初期,中国将武直-10计划中,原本由哈尔滨飞机公司负责的部分也一并转交昌河。在2000年代,中国也多次向生产攻击直升机的欧洲与南非厂商接触,希望能解决一些武直-10研发过程中的问题。

直-10配备一座旋转式机炮塔,机体两侧武器短翼可挂载反坦克导弹以及空空导弹,采用串列双座式设计,在设计上符合西方专业武装直升机的主要特征,可以完全在接敌隐蔽处发动进攻,战场上的生存能力极强。该机最多携带8枚红箭-10反坦克导弹;最多携带8枚天燕-90空对空导弹。 

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直9军用改进型:直-19

直-19是由中航工业哈尔滨飞机制造公司及602直升机研究所开发、研制、制造的武装直升机兼侦察直升机,常被称为“武直-19”。是基于直9,H410A、H425以及H450民用直升机的军用衍生型,其命名为黑旋风。直-19主力由吴希明设计,于2010年当年立项、当年完成详细设计、当年进入总装,原型机于2010年7月成功首飞。

直-19是在直-9的基础上改进设计的,保持直-9原型底部结构不变,按适坠性要求,损伤容限对主体结构设计进行改进。对操纵、控制、液压、电气重新设计;重新布置燃油系统,满足抗弹击、自密封的适坠性要求。采用串列座舱布局、四叶复合材料旋翼、涵道尾桨、外置4个武器外挂点和后三点起落架等武装直升机的典型特色。2011年直-19服役,先后装配北京陆航8团、沈阳9团、成都2旅等。直-19可利用航炮、空空导弹,同低空固定翼飞机、武装直升机等进行空中格斗。该机可与陆军航空兵现有或在研的其他型号的武装直升机实现不同档次的高低搭配,改善装备的配置格局。

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运输直升机

下马的重型直升机:直-7

早在60年代中期,我国在研制轻型和中型直升机产品的同时,已开始考虑研制能装载排级单位的重型直升机。1969年中国航空研究院决定由新组建的直升机设计研究所承担重型直升机的设计任务,机型编号为直-7。1971年直-7开始进行机体和部件的静力试验及调试。其间,领导机关曾决定将直-7作为舰载直升机的试验机,1971年一度决定将直-7作为舰载直升机。1979年,直-7重型直升机完成了全机静力试验。1979年6月28日,由于国家财力有限,不可能同时投资研制两种重型直升机,为了全力确保由仿制法国“超黄蜂”直升机(即直-8)项目,直-7直升机只得为直-8让路,至此直-7研制工作停止。

直-7装有两台涡轴-5甲发动机,采用6片旋翼;除重新设计桨毂和减速器外,其它基本采用直-5和直-6的零部件。

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超黄蜂国产仿制型:直-8

直-8是中国在20世纪90年代以法国SA-321超黄蜂直升机为基础仿制的一款中型直升机。中国于1973年从法国采购12架SA-321超黄蜂直升机用于718工程。1975年开始改装工作,共完成遥测、航测和搜索打捞飞机三型四架。1980年5月18日中国向南太平洋发射远程运载火箭,718工程改装机仅用5分钟就完成了返回舱的打捞任务,出色的完成了任务。首架由直-8直升飞机改装的反潜直升机于1987年在上海首飞成功,填补了我军装备的空白,并且通过该机的改装中国掌握了直升机反潜设备的研制技术。1994年11月12日通过最终设计定型。

直-8采用常规单旋翼带尾桨的布局,6叶矩形全金属桨叶和5叶尾桨,发动机采用3台涡轴-6发动机,采用前二后一的布局,功率为1550马力,自重315公斤,传动系统由旋翼轴、主、中、尾减速器和动力传动轴组成。在标准状态下有较大的功率储备,具有飞行性能好、使用寿命长,飞行安全,操纵容易,使用维护方便,应急时可在水面起降等特点。 直-8有多种改型,装备中国空军、海军和民用航空部门。

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多用途直升机

中国制造的第一种多用途直升机:直-5

直-5是我国制造的第一种多用途直升机,也是新中国直升机科研应用的开端。研制初期代号“旋风25”,原型为苏联米-4直升机。1958年2月,哈尔滨飞机工业公司按照苏联提供的全套图纸资料开始仿制米-4。1958年12月14日首次试飞,1959年初由国家鉴定委员会正式验收,投入批生产。直到1963年9月21日,航定委才同意直-5直升机优质过关,批准定型投产;其动力装置活塞-7于同年12月25日优质过关,投入批生产。截止1980年停产前,共生产了545架。该机曾装备我空海军,目前已退役。

直-5属于第一代直升机,使用活塞7型发动机,采用单旋翼带尾桨式布局。旋翼有4片桨叶,水平尾面在尾梁末端,四轮式不可收放起落架,双座驾驶舱,复式操纵系统。该机在使用过程中也暴露了一些问题,如结构笨重,飞行性能较差,舒适性较差,振动和噪音大,机载设备落后等,我国后来结合具体情况进行了一些改进。

直-5可用于物资、人员输送、救生和边境巡逻等,在国民经济和国防建设中发挥了很大的作用。该机曾经多次担任过领导人的专机任务。直-5不仅在国内发挥了重要的作用,还支援了世界7个国家,到1979年,该机共援外86架。

1966年8月,哈尔滨飞机制造厂设计师提出采用792涡轮发动机(即涡轮5)的直-5改进型设计方案,希望用这种改进型直-5来取代直-5,改进型直-5后来被称直-6。

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引进自法国的双发轻型多用途直升机:直-9

直-9是哈飞引进法国SA-365N“海豚”专利、研制生产的双发轻型多用途直升机。我国于1980年10月正式引进专利生产,1982年完成了首架Z-9直升机的装配。后经哈飞长期努力,发展出多个型别,包括基型直-9,最初的专利生产型。从1988年起,我国开始实施Z-9国产化。1992年1月16日,首架国产Z-9型(Z-9A-100)飞上了蓝天,随后顺利完成了各项试飞科目。在1992年底的Z-9国产化整机技术鉴定会上,鉴定结果表明Z-9的国产化率已经达到了72%,可投入批生产。Z-9目前的型别有以下三种:Z-9,最初的专利生产型,至1990年底协订的50架已全部生产完毕;Z-9A,继Z-9后继续生产的型别,相当于SA-365N1;Z-9A-100,国产Z-9型,也是目前的生产型。

直-9于1999年获出口马里的定单,2000年交付。2000年获得毛里塔尼亚和马里续购的意向订货,实现了国产直升机出口“零”的突破。2001年4月16日,直-9、直-11直升机和涡轴-8A发动机首次获CAAC适航证。2003年12月30日,直-9最新改型——H425民用直升机首飞成功,标志着哈飞民用直升机技术迈向了整机研制的方向。2007年6月14日,首批出口老挝的两架Z9A直升机从云南西双版纳机场起飞。这次转场是出口的Z9直升机首次采用空转方式,并由中外双方飞行员共同完成。警用型号直-9也已经开始交付,警用型加装了搜索雷达、GPS、探照灯、警报器、电动绞车和相关通信设备,飞行性能较直-9其他型号有较大放宽降低。

直-9有较多型号的改型,用途也十分广泛,可用于人员运输、近海支援、海上救护、空中摄影、海上巡逻、鱼群观测、护林防火等,并可作为舰载机使用。军事用途包括侦察、近距火力支援、反坦克、搜索救护、反潜、侦察校炮及通讯。

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第一个具有自主知识产权的直升机:直-11

直-11是我国自行设计研制的第一个具有自主知识产权的直升机机种。原型是欧洲直升机公司法国分公司(原法国宇航公司)研制的AS350“松鼠”多用途轻型直升机,具有灵活敏捷、用途广泛、经济便利的特点。

1988年陆航开始着手论证教练用轻型多用途直升机,定名为直-11。1989年直-11批准立项,1992年进入全面研制,1996年2月29日,国防科工委同意直-11研制分两步走:先以串装件向陆军航空兵交付10架;第二步再实现全部国产化,按要求完成设计定型。1996年12月,通过国家技术鉴定。1998年8月,首批9架直-11(串装型)交付陆航部队使用。1999年9月份开始,直-11原型机前往中国飞行试验研究院,进行设计定型试飞。2000年10月,直-11圆满完成了试飞大纲所规定的全部设计定型试飞科目,其中包括数项风险科目。

直-11整体布局采用直升机常规模式,为主旋翼加尾桨布局。主旋翼采用三叶星型柔性复合材料尾旋翼,2叶翘翘板复合材料尾桨;直-11的机体主要采用了金属和复合材料,滑撬式起落架用复合材料制造,带阻尼器。机身燃油箱具有弹塑性,防火设计安全可靠,具有一定抗坠毁的能力;直-11设计时尽可能的扩大了复合材料的应用范围,减轻了机体重量。直升机旋翼下方装有一台国产WZ-8D涡轮轴发动机。

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中欧合作的多用途中型直升机:直-15

直-15直升机是中国新研制的中型通用直升机,欧洲直升机公司的编号为EC175,是中国哈飞和欧洲直升机公司合作研制的6吨级先进多用途中型直升机。

直-15的中外合作项目于2005年12月5日启动。初步设计评审于2006年12月5日完成,关键设计评审于2007年12月5日结束。直-15的欧洲版EC175于2009年12月17日在法国马赛首飞。2016年12月20日,直-15在哈尔滨完成首飞。

直-15采用常规气动布局,双发,宽机身,前三点式可收放起落架,可搭载14-16名乘客,主要用于近海石油平台人员输送,长航程搜救、国土安全和VIP运输等方面。

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直-20

上世纪80年代我国为直升机行业的发展制定了按吨位系列发展的远期规划,其中就有直-20直升机。正式的研制时间起始于21世纪初,于2013年12月首飞成功,目前还未正式列装于部队。

直-20可能会采用一种直升机多种构型的方式,来满足各种民用和军用的需求,除了通用运输外、还可能发展近海海域作业支援、搜救以及反潜、反舰、战场运输、救护、火力支援和中继制导等各种型号。

10吨级中型通用直升机直-20 填补国内在这一级别空白型号,预示着其将成为我国未来通用直升机装备的主力,从而真正的为中国陆军“插上翅膀”,并有可能发展成舰载机等型号。中国一直缺乏一种10吨级的通用战术直升机来执行突击运输、空运及后勤支援任务。直-20服役后,配合国产大型运输机运-20的投送能力,中国陆军力量能够迅速被投送到热点地区,并形成机动突击作战能力,如果未来中国海军能装备大型两栖突击舰,搭载直-20等机型后将能够更好的应对诸如岛礁冲突等风险。

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来源:军工段小虎 塞上军章

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