中国航空工业近年来发展神速,从以苏制战机体系逐步过渡到国产机型,种类繁多而且性能基本处于世界先进行列。不过其中的直升机领域长期处于弱势,至少在法制直-8、直-9批量入役之前,几十年间只能一机独霸由直-5承担起运输、武装、客运、农用等任务。并不是说直-5有多先进,只不过手上缺少可替代产品,只能一路延用这款来自苏联50年代技术机型。

直-5原型是苏联米-4多用途直升机,1955年引进第二年开始计划仿制,任谁也想不到这款直升机旋翼居然采用钢梁木结构桨叶。更有意思的是,在国内仿制成功之后,第一次重大升级技术来源居然是印度提供了“支援”。

米-4直升机

米-4是米里设计局研制的第一代军用运输直升机,1953年起投入批量生产,采用一台АШ-82В气冷星形14缸活塞式发动机,功率1700马力。最大起飞重量7.6吨,最大飞行速度210公里/小时,最大航程520公里,最大载荷1.98吨。1955年中国引进米-4直升机,并于1956年10月双方签订许可证转让合同,决定由122厂仿制代号“旋风-25”。由于机体寿命延长到500小时的米-4改进型图纸未能及时送达,实际于1958年1月开始仿制。

米-4直升机

研制过程不多过阐述,大跃进时代追求高效忽视了质量,虽然1958年就实现首飞上天。但对工艺资料和工艺规程不够重视,甚至削减必要的工艺装备,1958-1960年大批量仿制直-5质量上统统不合格。除此之外直-5核心的旋翼材质选择也历经坎坷,旋翼桨叶以钢管为主梁,配合木制肋状结构,外覆胶合板和蒙布制作而成。

虽然看起来只是木材但选料很严格,苏联原版采用强度很高的西伯利亚红松,在低温条件下这种树会越长越硬,密度也随之增加。对木材在工业方面的要求必须保证:年轮必须是每英寸宽度大于25轮,不允许有死结疤,每米内活结疤不能超过3个,同时每个结疤直径不能超过3毫米。

米-4直升机

以这样的工业强度标准为依据,在苏联广袤国土比较容易获得,但在中国完全不同气象条件下很难找到相对应树种。为实现旋翼国产化在林业部配合下,航空工业相关技术人员在国内开始大筛选,首先是黑龙江产生长期80-120年、直径60-70CM的鱼鳞松。由于具体标准上的要求太过苛刻,100立方米只能加工出成材1立方米,1立方米也只能制造一副旋翼(实际用料0.03立方米),出材率仅为万分之三。

资源上的极大浪费促使相关技术人员来到四川,在阿坝藏族羌族自治州海拔3700米处找到罕有云杉,100立方米可以加工10-19立方米成材,相对鱼鳞松出材率明显提高。由于直升机使用量大每年都要砍伐两三万立方米,而且在深山老森寻获不易,选材过程甚至付出多名人员牺牲代价,在这种情况下避免资源浪费及提高旋翼性能,就要求航空业必须尽快搞出金属桨叶。

直-5直升机

由于此时中苏关系已转冷,再从苏联获得相关技术已经没有可能,不过有时意外惊喜来的就这么及时。那几年印度左右逢源武器装备来源很丰富,1962年,边境那场冲突后我国意外获得米-4及贝尔-47G3直升机。刚好国产直-5问题不断,再加上木制旋翼用料也一直困扰科研人员,这款新式米-4被缴获之后122厂立刻进来拆解研究。

米-4直升机

收集到米-4新安装的金属旋翼碎片,刚好为自主研制金属旋翼提供实物参考,自1963年起开始尝试用金属旋翼桨叶代替钢梁木结构旋翼桨叶。原来的桨叶属于混合式结构,由钢管梁和包着胶合板及蒙布木质结构组成,哈飞于1966年6月22日自制金属旋翼装机后成功试飞。

而且考虑到安全及维护需要,在旋翼大梁内充满高压氮气并安装压力信号器,能够及时发现旋翼大梁裂纹。这些技术上线后大大延长直升机和旋翼使用寿命,旋翼寿命由木制500小时提高到600小时,改进后再次延长到800小时,同时还提高了飞行品质及性能。金属旋翼在定型后投入批量生产,从直-5第12生产批次开始进行改装,这个关键时间点获得的米-4成为直-5第一次技术提升来源。

直-5直升机
直-5直升机 三视图

军工不易,相对正规途径引进技术在漫长发展过程,总是有些意外惊喜回馈军工。随便提一句,这场冲突中缴获的另一款贝尔47G3直升机,在国内也有仿制型号,它就是701轻型多用途直升机,估计是首款仿制成功的美式直升机。

701型直升机
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