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文/李鹏森
谈起我国直升机方面的发展,可谓“一言难尽”。具体来说,自上世纪50年代以来,我国就开始引进苏联、欧洲的直升飞机进行仿制。直-5直升机是我国制造的第一架直升飞机,也是新中国直升飞机科研应用的开始。而从上世纪90年代之后,我国就相继开始了对法国引进的直-9系列发动机进行国产化改造,一直到一九九二年底的时候,直-9中国整机技术鉴定结果显示国产率达到72%。
同时,我国还积极与法国、新加坡、俄罗斯等国家进行合作,成功研制了HC120、AC352型直升机。这一段发展过程见证了直升机事业的蒸蒸日上。步入21世纪以来,我国在积累了一定技术经验的基础上,自主研制成功了中国首款专业化武装直升机——武直10。此后,我国在直-9的基础上自主研发了中国第一架武直-19型轻型武装侦察直升机。
CH-47 “支奴干”
例如,CH-47 “支奴干”运输机就被称为“飞行车厢”,它是目前美国陆军使用最广泛、运输量最大的多功能运输机。该机型最大的特点是采用前后纵列式双旋翼设计,机头和机尾分别安装1个螺旋桨,这样既可以节省常规直升机所需的长尾梁,又可以减少尾桨消耗的飞机发动机功率,从而达到占地面积小,负荷大的目的。
CH-47与传统的单旋翼直升机相比,最大的优点是它在机头和尾部分别设计了两个旋翼,这样整个机身就可以用作货舱,因此其机体内的货舱容量和负荷比传统直升机要大。与此同时,由于飞机具有两个副旋翼,因此两副旋翼在旋转时都会产生下冲气流,进而产生升力,因此,在产生相同升力的情况下,两副旋翼相对于1副旋翼,其旋翼的桨叶可以做得更小,因此有效地降低了风阻,尤其是,当旋翼尺寸缩小后,CH-47能够在更狭窄的场地上起飞和降落,其适应性比普通的单旋翼直升机要好。
就实用方面来说,的确是一款相当不错的多功能运输直升机。而有意思的是,我国在上世纪七八十年代也曾有过一架完好的CH-47直升机,其民用版“波音234”也曾有过技术资料。
事实上!CH-47直升机是如此的优秀,为什么我们国家一直没有仿制它?关于这一问题,许多媒体也进行了分析,专家回答一针见血,这是因为当时我们的总体财政状况比较紧张,没有多少资源用于研发和仿制这样的直升机。但它仅仅是事物的一部分,并非全部。但为何现阶段,已经有实力了,还不仿制呢
第一,"支奴干"是一种运输直升机,其主要作战目的是在较短的距离内派遣快速部队,如向特定地区派遣小分队突击部队和不对称的战斗小分队,偶尔充当运送物资,甚至空降。所以在局部战争中,美军的“支奴干”是非常活跃的。但对中国而言,这类直升机的应用对我国的实用价值相对较少。
但事实上,我国也有一些感兴趣的地方,在开发直20的同时,602所已经有了一架平行于它的纵列旋翼直升机,也是重点项目,而这个秘密的型号,可以看作是中国版CH47的“支奴干”。自从上世纪80年代波音234公司派民用版“支奴干”到中国进行销售演示后,买到这种“空中吊车”的想法就在我国直升机行业扎根了,而从越南买到的几架“支奴干”飞机,也是经过修复后才能重新飞行的,何况其中一架经修复后,已经恢复了飞行能力。
我国先进直升机
然而,相对于直20,模仿“支奴干”太难了,最难的是其发动机。因为缺少能装备我国现有航空设备的发动机,我国航空业的发展一直被国外专家戏称为患“心脏病”。那时,我国最大的涡轴发动机——T55-L-7C型涡轴发动机功率仅为1500 KW,其各方面性能都已经落后,与2台2125 KW的T125型涡轴发动机相比,相差甚远。所以直升飞机在引擎问题上拖延不决,直升飞机采用纵列旋翼直升飞机,力保直20项目,是一种明智的做法。
实际上!为了发展30吨级以上的直升机,中国不缺乏成熟的动力,可选用世界上最大的AL-136T涡发动机和国产5000千瓦级大功率涡轴发动机。这款专门为Mi-26重型直升飞机研制的AL-136T型涡轴发动机,曾在国内航空展上展出,该发动机可在高温和高海拔环境下有效提升重型直升飞机的工作性能。
Mi-26装备了2架D-136型直升机,是世界上载重能力最大的直升机,最大起飞重量为56吨,运载能力与美军C-130相当。由于在中国航空展上展示过,并且和天骄航空有过密切的合作,中国开发重型直升机显然并非没有动力。
如今,我国发动机行业已具备足够的实力,如直20单台涡轴发动机功率超过2000 KW,国产发动机研制取得突破性进展,我们要向大家介绍的是我国研制的5000 KW涡轴发动机,未来我国还将拥有超种马和四轴鱼鹰两款军用利器。
此前,我国研发的5000 KW涡轴发动机点火成功,其功率是“支奴干”的两倍。这样的话,我们模仿“支奴干”就能取得成功。这种新型的涡轴发动机,将为我国直升机工业的发展提供广阔的前景。与此同时,有专家表示,我们没有从国外获得半点帮助来开发5000 KW级涡轴发动机。然而,由于“支奴干”本身的一些缺陷,以及一些先进飞行器的出现,使我们不再有兴趣继续仿制“支奴干”。
一是纵列双旋翼构型“支奴干”,由于两旋翼间大部分重叠,造成引擎动力浪费严重;我们的国家现在虽然已经有了2000 KW的涡轴发动机,最新的型号功率甚至达到了5000 KW,但是我们不是美国人,勤俭节约的习惯,搞不成这种浪费浪费的型号。
第二,“支奴干”虽然取消了尾桨,简化了直升机的操纵,但是纵列双旋翼的设计更加复杂,两副大直径螺旋桨之间的相互作用和隔离也很重要,我国在这方面没有经验,不能一蹴而就。事实上,就世界范围而言,尽管苏联和英法都已经开发出了类似的纵列双旋翼直升机,但在最终投入实际使用时,只有美国10吨级CH46和20吨级CH47。
而且,随着航空科技的发展,我们除了拥有“支奴干”之外,还有更好的选择。例如我国正在与俄罗斯合作开发的重型直升机,起飞重量为30吨,采用与米26相似的传统结构,虽然还有尾桨,但却不会浪费太多发动机功率,更符合我国国情。
在新一代直升机的选型上,美国海军和美国陆军都不约而同地选择了倾斜式双旋翼直升机,其中,美国海军为V22 “鱼鹰”,美国陆军为V280 “勇士”,这是一种明显比“支奴干”更为先进的飞行器。在我国拥有5000 KW涡轴发动机后,对倾转双旋翼直升机的研究,终于可以从理论和模型阶段,步入实际阶段。所以我们的目标,就不能再“支奴干”了。
整体而言,今天我国无论是在科技水平还是工业生产能力上都取得了巨大的进步,目前我国已拥有2吨级直升飞机系列、13吨级直升飞机系列、8/18型直升飞机系列,并已初步建立起自己的直升飞机产业研发体系,而且此前与俄罗斯合作研制38吨级重型直升飞机,CH-47也不像以前那么令人羡慕了。
另外,国内5000 KW的涡轴发动机才刚刚起步,在此基础上,中国可以建造许多不同类型的直升机,使其海军和南海舰队的机翼更加强大。未来,该引擎还将进一步增强其驱动力,打造更大更科幻的中国直升机。