从S-70C到直-20,摸索中前进,闲聊中华田园鹰研制发展背景

两年前的国庆阅兵式,传说了许久的直-20终于首次公开亮相,不过真正刷屏时间是阅兵结束后出现的精致照片。帅气造型、精致做工,无不体现着航空工业快速发展的成果。由于直-20确实太过出众,在官方绰号没有出现时大家给它起了个“中华田园鹰”的昵称,帅气的小鼻子表面光滑无比这种精细做工相当给力。
图片直-20直升机
一直以来作为中国航空工业最薄弱的环节,不仅表现在发动机也表现在直升机领域,整体上落后世界先进很多。在上世纪80年代引进黑鹰之前,由于技术以及基础工业的落后现实,只能长期依赖老式直-5多用途直升机。为改变落后现实也做了很大努力,包括自研的直-6、直-7甚至已经进入试飞测试,却先后下马造成后续无机可用的结果。更严重的是由于缺乏高原使用直升机,对于高原一线前沿哨所补给困难,长期只能依靠人驮马拉生病官兵无法及时救助后送,附带边境巡逻等基本要求也得不到满足,在此背景下对新一代通用直升机特别是高原型需求就很迫切。
直-6作为下代机型采用手工打造前机身,再加上直-5后机身两者相组合而成,基本上可以视为直-5放大改型也是最稳妥的研制模式。1969年成功实现首飞也造出多架原型机,截止1979年由于机型落后再加上单发安全性差,在试飞测试过程发生多起严重事故,最后历时10多年自研第一款涡轴直升机宣告结束。
图片直-6直升机
相比之下直-7就有所不同,由于设计之初定位较高是一款单旋翼双发涡轴大型运输直升机,基本性能要求搭载一个排起飞重量达10吨,需要适应中国南方高温、西南高原使用条件。同时作为718工程(洲际导弹配套工程)配套产物进行了上舰改型,其实想法和现在的直-20有点类似,也是作为10吨级通用直升机进行研制。
原来研制还算顺利,也造出了原型机差不多就可以试飞,不过由于法制“超黄蜂”直升机的引进使用起来挺合适。于是就有了引过技术仿制的要求,由于财力有限无法同时研制两款大型直升机,因此到了1979年直-7项目中止错失一次国产大型直升机的机会。
图片直-7风洞模型
图片直-7直升机设计方案
前后花了十多年最后又回到原地,然后三军接着用直-5这款老飞机,想退休也退不了只好继续充当主力。
图片直-5直升机
当时间进入80年代后,由于中西方关系转暖变好有机会从国外引进先进技术,还可以直接购买美国武器装备包括通用直升机。于是参考国际标准化操作——招标,在正式签订合同之前需要对候选直升机进行对比测试,机型包括西科斯基UH-60A“黑鹰”、贝尔公司贝尔-214、法国“超美洲豹”。
下面是用于高原测试的黑鹰直升机,由民航涂装的美国C-130运抵青藏高原,实际上美国人也想打包销售这款载机平台。
图片“黑鹰”运抵青藏高原
图片测试用的“黑鹰”
经过前期测试双方满意后,1984年中美签订S-70C-2“黑鹰”直升机购买协议,内容很丰富配套挺齐全。包括24架“黑鹰”直升机(单价600万美元)、3套外挂式副油箱系统(单价78万美元)、1套古德曼公司机载飞行测试系统和地面处理设备,以及相关维护保养直升机所需的工具备件等,合同总金额1.5亿美元。
引进的“黑鹰”属于民用多用途机型,美国还负责为中方提供必要改装,以满足客观需求比如高原性能。由于S-70C-2是民用型号,为了提升高原性能采用GE-T700-701新型发动机,功率上比美国自用T700-700型增大10%。买飞机必须配套售后支持,西科斯基为中方培训了8名飞行员,然后再由这些种子教官回国代训其他飞行员。
图片中方赴美培训人员
很快1984年11月,首批3架黑鹰就运抵天津港交付,装备空军独立运输团3大队。主要承担起组织飞行,机务人员改装训练,其中还有两架白色涂装作为专机使用。拍色涂装前面第一张照片是刚交付,第二张是已经刷上陆航编号,注意训练背景在高海拨地带。
图片首批黑鹰直升机
图片白色涂装的黑鹰
大家知道在黑鹰引进之前,国内没有可以在3000米以上海拔使用直升机,正是高原缺氧使发动机在此高度会损失约40%功率。再加上高原地区气候条件恶劣复杂,就算是黑鹰这样性能出色的机型同样问题频出,特别是在引进初期的高原测试过程。
为满足高原使在正试试飞之前,花费大量人力物力对青藏高原3000米以上飞行航线,以及各种高度起飞重量和载重等进行了理论研究,同时尽量多的解决了一批可预见问题。随后黑鹰从1700米高度开始试飞,并逐步向3000米过渡,只不过进入3000米高空发动机功率明显下降升力不足。
图片高海拔地带测试飞行
最后在科研人员努力下,先后花了三个月功夫才解决升力不足问题,黑鹰才实现了飞越海拔5200多米的唐古拉山。顺利解决高原起降问题后,接下来就是进藏给养运送任务,得益于“黑鹰”强悍的性能执行运输任务顺利完成,云雾缭绕的高海拨地带从此被黑鹰征服。
图片高海拔地带测试飞行
图片执行运输任务的“黑鹰”直升机
前面提到美国除了卖黑鹰直升机外,还强烈推荐配套执行中转运送任务的C-130运输机,不过出于节约以及国货当自强想法。最后为验证空运“黑鹰”直升机进藏可行性,科研人员将黑鹰直升机旋翼、尾桨等部件拆卸,然后由一架改装的运-8A搭载运输从成都直飞拉萨。
虽然飞抵拉萨后由美方技术人员进行指导,但是十多名受训归来的机务人员还是花了两天时间才完成组装测试工作,相比美国六个小时标准差距有点远。从实战以及验证角度来看这种效率都不够,最后以运-8A搭载黑鹰进藏也就成了泡影,不过怎么说呢有了经验积累想要再次开发时就方便很多。
图片运-8A运送黑鹰
图片运-8A效果图
合计有4架“黑鹰”直升机,在一个月内不断穿梭在海拔7000米以上高山中,总计飞行320小时完成对墨脱地区一年所需物资补给。这次高标准条件下的高原运输补给行动,同样开启了我军现代化后勤保障历史性的一页,当然除了常规运输我们还有其他需求,比如对黑鹰进行了各种改装进行前沿技术摸索。
比如进行加挂美制外挂式副油箱系统测试,不过由于飞行阻力过大,同时超重在高海拨地方不太适用,最后科研人员自行改装成内置500升油箱。
图片加装美制外挂式副油箱系统
图片内置500升油箱
紧接着就是武装黑鹰登场,加装红外诱饵弹以及机枪的荒漠迷彩版“黑鹰”直升机,当年就是专门用于中印边境巡逻使用。
图片武装版黑鹰直升机
最后正式投入服役的黑鹰,凭借其优秀性能长期参与抢险救灾,以及高原运输等任务,由于无可替代相对来说使用强度大、出勤率特别高。不过美制装备确实皮实耐用,虽然在几十年的使用过程有过四起坠机事故,其中除一架因机械故障由美方赔偿外,其余几起均由恶劣气候环境造成跟飞机自身无关。
图片黑鹰直升机
S-70C“黑鹰”直升机在手多年,科研人员有了大量测试改装经验,飞行员也有着大量使用经验。从飞行性能以及高原环境验证,甚至战术应用等多方面,对于后来同级的直-20研制产生很大影响,同样少走了很多弯路。
2013年成功首飞的直-20,在吸收“黑鹰”设计理念的同时,也加入了中国航空工业近年发展的很多成果。虽然两者外形相仿,但直-20完全是航空工业历年创新科技的最新成果,后续包括舰载机、突击型、运输机等都在陆续开花结果。
图片直-20直升机
图片直-20直升机