直升机科普小课堂—中国直-7直升机

直升机科普小课堂—中国直-7直升机

直-7(代号:Z-7,英文:HAMC Z-7)直升机,是中国哈尔滨飞机制造厂(简称:哈飞)和中国航空研究院直升机设计所(简称:602所)等单位自行研制的单旋翼带尾桨式大型运输直升机。20世纪60年代,世界上许多国家研制和生产了起飞重量在10吨以上的中、大型运输直升机,中国在研制轻型和中型直升机产品的同时,也开始研制适应中国南方高温、西南高原使用条件,能装载排级单位的大型直升机。

直-7直升机在设计过程中严重超重,最终项目下马、被直-8取代。

历史背景

早在20世纪60年代中期,中国在研制轻型直-5和中型直-6直升机的同时,已开始考虑研制大型直升机。由于已试制成功的直-5直升机不能满足国家各方面需要。1962年,中央军委叶剑英副主席提出要研制一种能载运一个加强排武装士兵的大型直升机。1966年秋,中国航空研究院(简称:六院)正式行文向哈尔滨飞机制造厂(简称:哈飞,代号:122厂)下达研制直-7大型直升机的任务,要求这种直升机能适应中国南方高温、西南高原使用条件[2-4] 。直-7,是双发涡轮轴发动机,机械驱动式带尾桨的单旋翼直升机,采用短翼布局形式,用以固定起落架及储存燃油,尾桨桨叶和平尾分别置于斜梁上部两侧。机身后段有可收放的跳板式尾大门。

1971年夏,中国中共中央下达了718工程的计划,即中国准备研制发射洲际弹道导弹。但是洲际导弹发射试验需要在弹头着陆海域进行观测、打捞。因此护航、打捞舰船及直升机均要求由中国自己建造。当时的形势是"弹等舰、舰等机",即导弹研制进度有保证,就等着舰船,而舰船方面也没问题,就等着大型舰载打捞直升机。直-7作为候选机型,提上了加快研制的日程。

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1967年5月,122厂组成直-7机方案论证组,通过调研提出直-7战术技术指标为:载重4,500千克,航程600千米,在3,000米高原、温度30℃条件下可以有效悬停。1968年4月,122厂将研制直-7的方案转给在哈尔滨成立的六院604所(602所前身)。此后604所在120厂、331厂协助下对直-7方案进一步论证,并于1969年9月提出起飞总重为22,600千克的方案。鉴于发动机新研制或改型周期太长,于是决定直-7发动机采用两台792甲(涡轴-5A)发动机的过渡方案,采用6片旋翼;除重新设计桨毂和减速器外,其他尽量采用直-5和直-6的零部件,起飞总重下降到14,400千克。根据这个方案,直-7机是以运输为主要任务,可载运35名旅客或3,500千克货物,在悬停状态下可吊2,000千克重量,货舱可驶入一辆北京吉普车;最大速度240千米/小时,最大航程350千米,实用升限6,000米。该方案于1970年3月20日获得批准。

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直-7风洞试验

发动机过渡方案批准后,研制工作全面铺开,由602所负责全机设计,提供整套图样和相应的技术文件。608所负责发动机、减速器和传动系统的设计及试验。630所承担机体结构、系统件生产、总装和试飞。573厂承担主尾桨毂和自动倾斜器的生产。574厂和621所承担发动机、主减速器生产。

1970年末,直-7研制任务列为全国重点工程之一。为加速直-7研制,对零部件进行大扩散、大协作。计划拟用直-7机作为舰载直升机的试验机,并做了水槽水动模型试验,到1971年9月,直-7改舰载的工作停止。

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1975年5月,直-7零部件加工完成了97%,并已装配成两架机体,配套生产的成品已到货90%。1979年,直-7直升机完成了全机静力试验,并进行了其他十多项试验。

1976年,中央军委常规装备发展领导小组又发文,明确要求直-7于1980年前后定型生产,装备部队。从1976年2月起,将研制直-7的重点从中国飞行试验研究院(即630所)、573厂转至景德镇的中国直升飞机设计研究所(即602所)和景德镇直升机厂(代号:372厂,即昌河飞机制造厂)。

1977年3月开始,602所对所有直-7零部件的设计、工艺文件等进行了大复查。1979年,602所完成了全机静力试验,还做了其他一些试验,主要有主减速器及传动系统循环功率试验、滑油系统模拟试验、液压系统模拟试验、全机电网原理试验、全机天线布置模拟试验、机身吹风、旋翼桨叶疲劳试验、尾桨共振试验、自动倾斜器适用性试验、起落架落震及刚度阻尼试验等。792甲发动机也完成了各部件试验和整机长期试车考验。

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直-7静力加载试验

1979年6月28日,总参谋部和国务院国防工办行文,决定取消直-7等机型的研制任务。接着三机部对终止研制的直-7零部件、材料、成品、工艺装备等做出处理。原因是由于国家财力有限,不可能同时投资研制两种重型直升机,为了全力确保由372厂承担的仿制法国“超黄蜂”直升机(即直-8)项目,直-7直升机只得为直-8让路,宣告了直-7重型直升机的夭折。至此,长达10余年的直-7研制仅生产了两架原型机就下马了 。

总体评价

直-7直升机的研制是在中国直升机强度规范、飞行品质规范。

尚未完善,直升机设计理论和计算方法尚未通过验证的情况下开展的。为探索自行设计直升机的路子,直-7直升机在总体布局、气动及强度等设计中主要采取了借鉴国际同类直升机布局、在气动强度等力量计算方面选取偏保守的参数、尽量沿用直-5和直-6的成熟技术等措施,保证研制顺利展开。但上述措施也严重影响了直-7直升机的先进性和实用性,导致了直-7结构强度过大,结构超重严重,降低了飞机的性能。

尽管直-7项目下马,但直-7研制的许多成果为后来成功研制出的直-8重型直升机打下了基础,也填补了中国未研制过重型直升机(10吨级)的空白。

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