來自印度「饋贈」,直-5實現了木製旋翼到金屬材質重大突破

2021-01-11 網易

2020-12-27 15:50:50 來源: 你猜猜

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  中國航空工業近年來發展神速,從以蘇制戰機體系逐步過渡到國產機型,種類繁多而且性能基本處於世界先進行列。不過其中的直升機領域長期處於弱勢,至少在法制直-8、直-9批量入役之前,幾十年間只能一機獨霸由直-5承擔起運輸、武裝、客運、農用等任務。並不是說直-5有多先進,只不過手上缺少可替代產品,只能一路延用這款來自蘇聯50年代技術機型。

  直-5原型是蘇聯米-4多用途直升機,1955年引進第二年開始計劃仿製,任誰也想不到這款直升機旋翼居然採用鋼梁木結構槳葉。更有意思的是,在國內仿製成功之後,第一次重大升級技術來源居然是印度提供了「支援」。

  

  米-4直升機

  米-4是米裡設計局研製的第一代軍用運輸直升機,1953年起投入批量生產,採用一臺АШ-82В氣冷星形14缸活塞式發動機,功率1700馬力。最大起飛重量7.6噸,最大飛行速度210公裡/小時,最大航程520公裡,最大載荷1.98噸。1955年中國引進米-4直升機,並於1956年10月雙方籤訂許可證轉讓合同,決定由122廠仿製代號「旋風-25」。由於機體壽命延長到500小時的米-4改進型圖紙未能及時送達,實際於1958年1月開始仿製。

  

  米-4直升機

  研製過程不多過闡述,大躍進時代追求高效忽視了質量,雖然1958年就實現首飛上天。但對工藝資料和工藝規程不夠重視,甚至削減必要的工藝裝備,1958-1960年大批量仿製直-5質量上統統不合格。除此之外直-5核心的旋翼材質選擇也歷經坎坷,旋翼槳葉以鋼管為主梁,配合木製肋狀結構,外覆膠合板和蒙布製作而成。

  雖然看起來只是木材但選料很嚴格,蘇聯原版採用強度很高的西伯利亞紅松,在低溫條件下這種樹會越長越硬,密度也隨之增加。對木材在工業方面的要求必須保證:年輪必須是每英寸寬度大於25輪,不允許有死結疤,每米內活結疤不能超過3個,同時每個結疤直徑不能超過3毫米。

  

  米-4直升機

  以這樣的工業強度標準為依據,在蘇聯廣袤國土比較容易獲得,但在中國完全不同氣象條件下很難找到相對應樹種。為實現旋翼國產化在林業部配合下,航空工業相關技術人員在國內開始大篩選,首先是黑龍江產生長期80-120年、直徑60-70CM的魚鱗松。由於具體標準上的要求太過苛刻,100立方米只能加工出成材1立方米,1立方米也只能製造一副旋翼(實際用料0.03立方米),出材率僅為萬分之三。

  資源上的極大浪費促使相關技術人員來到四川,在阿壩藏族羌族自治州海拔3700米處找到罕有雲杉,100立方米可以加工10-19立方米成材,相對魚鱗松出材率明顯提高。由於直升機使用量大每年都要砍伐兩三萬立方米,而且在深山老森尋獲不易,選材過程甚至付出多名人員犧牲代價,在這種情況下避免資源浪費及提高旋翼性能,就要求航空業必須儘快搞出金屬槳葉。

  

  直-5直升機

  由於此時中蘇關係已轉冷,再從蘇聯獲得相關技術已經沒有可能,不過有時意外驚喜來的就這麼及時。那幾年印度左右逢源武器裝備來源很豐富,1962年,邊境那場衝突後我國意外獲得米-4及貝爾-47G3直升機。剛好國產直-5問題不斷,再加上木製旋翼用料也一直困擾科研人員,這款新式米-4被繳獲之後122廠立刻進來拆解研究。

  

  米-4直升機

  收集到米-4新安裝的金屬旋翼碎片,剛好為自主研製金屬旋翼提供實物參考,自1963年起開始嘗試用金屬旋翼槳葉代替鋼梁木結構旋翼槳葉。原來的槳葉屬於混合式結構,由鋼管梁和包著膠合板及蒙布木質結構組成,哈飛於1966年6月22日自製金屬旋翼裝機後成功試飛。

  而且考慮到安全及維護需要,在旋翼大梁內充滿高壓氮氣並安裝壓力信號器,能夠及時發現旋翼大梁裂紋。這些技術上線後大大延長直升機和旋翼使用壽命,旋翼壽命由木製500小時提高到600小時,改進後再次延長到800小時,同時還提高了飛行品質及性能。金屬旋翼在定型後投入批量生產,從直-5第12生產批次開始進行改裝,這個關鍵時間點獲得的米-4成為直-5第一次技術提升來源。

  

  直-5直升機

  

  直-5直升機 三視圖

  軍工不易,相對正規途徑引進技術在漫長發展過程,總是有些意外驚喜回饋軍工。隨便提一句,這場衝突中繳獲的另一款貝爾47G3直升機,在國內也有仿製型號,它就是701輕型多用途直升機,估計是首款仿製成功的美式直升機。

  

  701型直升機

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