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米4到米26,回顧中俄直升機引進史,從隻能仿制到成為研發主力

最大起飛重量38.2噸,內部載重10噸,加上外掛載重15噸。最大飛行高度5700米,最大航程630公裡,最大飛行速度300公裡/小時,這組數據來自中俄聯合研制的重型直升機項

最大起飛重量38.2噸,內部載重10噸,加上外掛載重15噸。最大飛行高度5700米,最大航程630公裡,最大飛行速度300公裡/小時,這組數據來自中俄聯合研制的重型直升機項目。15噸的單機載重量,就已經超過現役中國最大13噸級直-8,如果研制成功中國大型直升機領域將迎來巨大突破。

近日,關於中俄聯合研制重型直升機項目有瞭新進展,據俄方報道雙方已經簽署合同共同研制一款重型直升機。令人意外的是,中方將在這一項目中承擔主要研制任務,負責整體設計、原型機制造、相關測試認證、批量生產以及未來市場推廣等。相比之下,作為航空界大佬特別是在重型直升機領域有著巨大成就的俄羅斯,則隻負責研制一些配套零部件,包括變速器、尾槳和防冰系統等。回顧半個多世紀中俄直升機引進史,從仿制起步到成為研發主力,中國航空工業異軍突起實現逆襲。

米-4“獵狗”直升機,實現中國直升機工業零的起步

戰後蘇聯航空工業在參考借鑒德國技術基礎上,有瞭突飛猛進的發展,不論是在新興的噴氣式戰機還是多用途直升機領域。上世紀40年代末,為瞭彌補中型多用途直升機空缺,米裡設計局研制瞭一款米-4“獵狗”直升機,采用一臺活塞式發動機驅動,固定四點式起落架。最大起飛重量5.12噸,可以搭載1.5噸貨物或15人,外掛情況下還能吊運1.35噸。

最大飛行時速210公裡/小時,最大航程520公裡,實用升限2500米,它的性能在當時領先於世界。在蘇聯先後生產瞭14年,總共有40多種改進型號,同時在自用基礎上實現大量外銷。作為重要的技術來源,中國航空工業於1958年2月,由哈飛按照蘇聯提供的米-4全套圖紙進行仿制,研制初期代號“旋風25”。

1958年12月14日,仿制的直-5直升機首飛成功,1959年通過正式驗收並投入批量生產。直-5直升機定型後性能和原型差不多,畢竟這個時期中蘇聯關系還不錯,能獲得全套圖紙及技術支持。後續根據不同需求打造多種改型,包括客運型、運輸型、武裝直升機型等,直-5是中國研制第一款多用途直升機,也是中國航空工業直升機零的起步和開端,在研制過程初步奠定瞭中國直升機工業基礎。

60年代後,由於中蘇關系開始緊張,再一套引進先進技術升級直升機成為不可能。後續無機可用,隻能對直-5進行各種修改升級,最接近成功的版本就是直-6中型直升機。1966年7月11日,三機部給122廠下達新型直升機研制任務,初始要求可以搭載20人,基於研制上的風險考慮決定以直-5為基礎改進。采用120廠研制的792渦輪軸發動機(渦軸-5),在直-5機體上進行放大改進,項目名稱直-6中型直升機,這也是我國第一款采用渦軸動力直升機。

直-6采用手工制作前機身加直-5後機身組合而成,其他主要零部件均采用直-5標配,1967年3月就完成樣機裝配。1969年成功首飛,外觀就像直-5的拉伸拉長版本,由於參與研制單位復雜再加上研制過程性能變化多樣。最終導致直-6在試飛過程發生多起重大事故,造成人員傷亡,1973年直-6停止研發生產工作。1979年,由於機型已經很落後、單發安全性能也不足,最終直-6項目下馬。先後歷時10多年,耗資1.5億元,我國自主研制的第一款渦輪軸直升機宣告結束。

直-5作為第一代活塞式直升機早就落伍,後續替代品直-6中型直升機、直-7重型直升機研制都不給力。這種背景下機型已經出現斷層,但是相對意外在後來幾十年間出於戰略上的考慮,蘇聯先後還給我們主動提供瞭多款先進直升機。

米-6“吊鉤”重型直升機,中國首次重型直升機仿制失敗

米-6“吊鉤”重型直升機,蘇聯時代巨無霸1959年投入使用,最初要求將11噸有效載荷運送到240公裡之外。在批量生產裝備後性能如下:配套5名機組成員,最大起飛重量42.5噸,最大有效載荷(內部12噸、外掛8噸),也能一次搭載70名全副武裝士兵。米-6最大飛行速度300公裡/小時,載重8噸時最大航程620公裡,載重4.5噸時最大航程1000公裡(帶副油箱)。

這款重型直升機研制對蘇聯來說也是第一次,采用性能更好的渦軸動力,由於42.5噸的最大起飛重量對兩臺發動機來說相當吃力。為瞭減輕旋翼負擔另外加裝瞭15.3米長懸臂式短翼,這種類似固定翼飛機的短翼,可以在前飛過程產生升力並提高速度實現重載升空。

1964年11月,此時的中蘇關系雖然已經有點冷,但是對重型直升機的渴求還是讓中國空軍幹勁十足,向蘇聯下單希望采購5架米-6重型直升機。雙方經過充分洽談,於1965年7月簽訂這筆銷售合同,約定在當年冬季進行交付。大傢可以掰掰手指頭計算,其實米-6從交付裝備蘇聯軍方服役也沒有幾年,何況最多一個季度的供貨時間怎麼看都很給力,但是到瞭9月份中方派出13名技術人員赴蘇培訓時出現意外。

原本按合同規定標配場外著陸空空、空地信標機,但是蘇聯方面卻將其拆除不再提供,以此為理由僵持不下蘇聯於1966年7月提出撤銷合同。但是作為補償,可以用5架伊爾-18客機來代替原合同,很顯然蘇聯方面對出口先進機型還是有點保留首次訂購失敗。

到瞭70年代之後,直-5已經是年邁不堪重用,換發加長版直-6安全性太差,在試飛過程多次出現重大事故靠不住。後續直-6重型直升機才剛起步,同時出於引進吸收國外先進技術借鑒考慮,1970年再次向蘇聯訂購米-6重型直升機。這次訂購數量是3架,出於仿制和參考借鑒目的,同時考慮到蘇聯不願意提供信標機,因此在訂購預案上就比較務實不強求。

雙方從8月開始談判,1970年12月終於達成訂購合同,完全按照中方少量引進參考仿制的設想進行,采購3架就包括瞭三種型號:運輸型、空降型、救護型。整個合同總價2000多萬人民幣,單價約680萬元,其中包括3架整機、4臺D-25V發動機、3套旋翼系統,以及相關零配件。考慮到沒有重型直升機維護經驗,在售後方面要求蘇聯承擔自交付起13年內所有零件供應,而且自交付起6個月內蘇聯還得自費派出4名技術人員來華進行指導。

買方條件雖然有點苛刻,但在當時為瞭省錢和為瞭獲得更好的保障,雙方還算很用心都順利達成協議,約定於1971年三季度交付由蘇方轉場飛到國內。1971年10月22日,前後拉鋸多年的米-6重型直升機終於飛抵我國,預定設想完成瞭一半接下來就是研究加仿制。想法確實很新穎也很豐滿但現實很骨感,原定用來研究以獲得必要技術加以借鑒仿制,但在真正深入瞭解後才發現,以當時的技術和工業基礎完全沒有實現可能性。最後米-6編入新鄉直升機團,裝備數量不多出鏡率不如其他機型,不過每次起降動靜很大在一代人心中留下印記,在近年部隊訓練中居然還有它的身影存在。

米-6先後還有引進,但整體裝備數量並不多,而且這個大傢夥很難操控能飛米-6的合格機組也不多。後續維護保養也是困難不少,再加上零備件來源不穩定,最終這批飛機在80年代中期提前到壽。米-6是我們能拿到手最大的重型直升機,雖然有實機參考借鑒,但是由於科研工業基礎不足最後還是功虧一簣相當可惜。

米-8“河馬”中型直升機,引進仿制再次落空

米-6對於蘇聯這種國土廣袤的國傢來說意義重大,不論是民用基建運輸還是軍用重裝機動,都能起到良好作用。但是重型直升機使用起來效費比不高,相比中型直升機費錢費油,於是1958年米裡設計局推出米-8直升機。米-8同樣屬於第二代直升機,采用更強的渦軸動力,安全性更高的雙發佈局,1967年正式投入現役裝備使用。

早期原型階段V-8采用單發設計、四片槳葉旋翼,後期V-8A改為雙發設計、五片槳葉旋翼。1962年8月17日實現首飛。由於考慮到運送兵工需要進行瞭多種改進,如滑動式艙門,自動駕駛儀、電熱防冰系統等等。雙發設計帶來的好處是,單發故障時將自動提升另一臺發動機功率以維持飛行,同時采用耐墜機身增大安全性。

1965年8月,米-8正式轉入批量生產,由於性能出眾而且可靠耐用深受好評,被稱為全球最好的中型直升機。雖然米-8看起來個頭大不是很靈活,但平臺價值高改進出武裝型、運輸型、搜救型等,其中以軍用運輸型為例性能如下:最大起飛重量12噸,最大載荷(內部4噸、外掛3噸)。最大飛行速度260公裡/小時,最大升限3975米,最大航程465公裡,轉場航程更是高達1200公裡。

這款直升機在當時絕對是先進的代名詞,能常情況下對於我們來說引進慨率很低,但有時意外和驚喜就是來得很突然。1966年初,米-8才剛進入批量生產不久,蘇聯居然主動向中方推薦出售2架米-8直升機。要知道上面提到的米-6也是在這個時間段被毀約,不知道這算不算是對米-6未能成交的彌補,同年3月蘇聯更是加大力度提出可以一次出售8架,而且在1967年就可以完成全部交付。不過驚喜有時會變成驚嚇,過一個月蘇聯方面再次變卦,以當時的米-8技術還不過關暫時無法提供為由自我否定。

接下來和米-6類似的事情再次發生,雖然當時雙方關系還是很冷,但政冷經熱生意還是要做,於是蘇聯方面提供的1971年度可供出口清單包括瞭10架米-8。1970年空軍主動向蘇聯要求訂購米-8直升機,少量引進通用性能更強的米-8直升機,借助其平臺優勢改進出反潛巡邏、海上搜救、武裝型等,當時機上配套的渦軸發動機對我們來說吸引力更大。

隻要把握住機會引進參考借鑒同時實現仿制,這對於中國直升機工業將產生質的變化和提升,而且後續換代機型研制也將得到保障。1971年9月,中蘇正式簽訂10架米-8客運型采購合同,這次相當順利於1972年4月完成交貨,分給空軍8架海軍2架。隨後引進工作繼續開展,截止1979年共完成四批數十架米-8引進,這在當時極大充實瞭已經無機可用的民航及海空軍。

交付過程還發生瞭一件相當有意思的事情,1979年,當最後一批米-8交付時正值對越自衛反擊戰打響。蘇聯方面以此為由扣下剩餘4架不予交付,後來經過中方爭取再加上可能覺得自己理虧,最後蘇聯方面正常交付4架,另外還給瞭200多萬元的商業賠償以結束合同。雖然引進數量不少,但隨著13噸級法制“超黃蜂”的引進仿制,以及當時技術引進受限和工業基礎不足,米-8的仿制實際很難實現隻能參考借鑒其設計,當然還是有點好處比如為後來的米-17改進提供積累。

米-17“河馬”中型直升機,成為黑鷹斷供後的及時補充

米-17“河馬”中型直升機,來自米-8直升機的改進型號,性能同樣出色以軍用運輸型為例。飛機空重7.1噸,最大起飛重量13噸,最大載荷(內部4噸、外掛3噸)。最大飛行速度250公裡/小時,最大升限提高到5000米,滿載最大航程可達495公裡。

兩款河馬外部造型都差不多,和米-8相比最大識別特征米-8尾槳在左側,米-17尾槳在右側(正面視角)。米-17換裝TB3-117MB型大功率發動機(單臺功率1545千瓦),雙發可以自動平衡補償單發失效,或者因故障帶來的功率降低等確保更大安全性。1981年,改進型米-17在巴黎航展上首次展出,1983年開始實現出口總產量超過1萬架。

1984年,中美簽訂24架S-70C“黑鷹”直升機采購合同,同年11月首批“黑鷹”就交付使用。這批當時國內最現代化的機型雖然是民用型號,但為瞭能上高原換裝GE-T700-701發動機,比美國自用的T700-700還大10%,實際上性能並未縮水甚至更強。S-70C“黑鷹”購入後使我國真正擁有高原使用直升機,在物資補給、人員運送、救災搶險中都起到重要作用,1987年後全部轉交給陸航使用,在當時空軍裝備中算是最頂尖的存在。

和引進米系列直升機同樣的思路,少量購入吸收借鑒以完成仿制,但“黑鷹”的仿制難度明顯更高。而且1989年之後,隨著中西方蜜月結束“黑鷹”直升機零部件供應突然中斷,造成該機出勤率大減嚴重影響到正常使用。西方不亮東方亮,此時中蘇關系開始進入正常化,蘇聯同意向我們出售改進後的米-17直升機作為“黑鷹”的替補,1990年經過談判雙方簽訂首批10架米-17購買合同。

米-17和之前引進的米-4、米-8師出同門,在操作習慣上具有延續性用起來很順手,不過和“黑鷹”相比高原性能方面達不到標準,而且俄制產品太粗獷主要零部件壽命很短。雖然在性價比方面看起來皮實耐用,經過一定改進基本能在高原使用,但確實還無法完全替代“黑鷹”地位。隨後再度大量引進米-171新改型,在直-20出現之前作為陸航主力存在,完成過渡任務無可替代,在它身上雖然學到不少但仿制對象已經調整為“黑鷹”。

結語

直升機領域一向是中國航空工業最薄弱環節,經過大半個世紀的引進消化再到國產自研,航空工業確實一路艱辛不易。目前陸航已經形成國產一條龍,包括輕型直-9、中型直-20、中型偏上的直-8等機型系列,基本覆蓋常規使用需求。但是作為重型直升機卻一直欠缺,當年汶川地震關鍵時刻上場發揮作用的,也隻是租憑來自俄羅斯的米-26重型直升機,最大起飛重量56噸,可運送20噸物資為重裝上陣清於立下汗馬功勞。

正如前述,目前中國航空工業在多年引進借鑒基礎上,已經在各方面實現質的飛躍。從當年隻能仿制米-4這種一代活塞式機型,到自主打造直-20這種多用途先進直升機,不論是研發能力還是配套工業基礎都已經得到創新,歷經半個多世紀從隻能仿制到成為研發主力,中國航空工業開始逐步走向逆襲之路。

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