中國直升機發展史
中國直升機發展史
從1958年開始涉足直升機生產至今,我國的直升機工業經歷了引進專利、改裝國產、合作開發和自主研製的發展歷程。目前,我國已可自主研製新一代武裝直升機,且直升機生產能力已在追趕世界先進水平。
從上世紀50年代末起,我國開始引進蘇聯、歐洲的直升機並進行仿製。直-5是我國生產的第一種直升機,也是新中國直升機科研應用的開端。直-5直升機是哈爾濱飛機製造公司根據蘇聯米-4的直升機圖紙仿製而成的。隨後於1976年,中方與法國宇航公司簽署合同,允許昌河飛機工業公司生產三發SA321A「超黃蜂」重型運輸直升機,即中國的直-8。但從20世紀80年代末到90年代中期,中國屢次想從蘇聯、美國等國採購直升機,均因邊境問題與美國對中國的武器禁運政策而宣告失敗,這促使我軍下決心大力發展本國攻擊和偵察直升機。到20世紀90年代,我國開始對從法國引進的直-9系列進行改裝國產化,1992年底直-9中國國產化整機技術鑒定顯示國產化率已達72%。與此同時,我國也積極與法國、新加坡、俄羅斯等國聯合,成功開發出HC120、AC352等型號的直升機。1994年12月,直11順利實現首飛,我國終於擁有了第一個完全自主知識產權的直升機型號,開始實現直升機的自主研製。進入到21世紀,在積累了一定的技術經驗的基礎上,我國成功自主研製出中國第一款專業武裝直升機——武直-10。隨後,我國又在直-9的基礎上自主開發研製出中國第一款輕型武裝偵查直升機武直-19。
目前軍用直升機主要用於對地攻擊、機降登陸、武器運送、後勤支援、戰場救護、指揮控制、偵察巡邏、反潛掃雷等。根據其用途可以分為武裝直升機、運輸直升機和多用途直升機。其中武裝直升機是直升機家族的「戰鬥機」,是配有機載武器或火控系統直升機的總稱,主要用於攻擊地面、水面和水系目標以及護航和空戰。
武裝直升機
※中國自行研製的第一款中型攻擊直升機:直-10
直-10是中國人民解放軍陸軍裝備的一種中型攻擊直升機,是中國自行研製的第一款同類機種,常被稱為「武直-10」,由昌河飛機工業公司與哈爾濱飛機製造總公司共同負責研究及發展。
直-10的研製工作起始於20世紀90年代中期,在1991年的「沙漠風暴」行動中,盟軍在與科威特、伊拉克南部的伊拉克裝甲集群的較量中取得壓倒性勝利,美國海軍陸戰隊的AH-1「眼鏡蛇」和美國陸軍的AH-64」阿帕奇」攻擊直升機成為聯軍地面進攻的先鋒。這促使中國開始研製專用武裝直升機。2003年4月,直-10首飛成功;2007年中,直-10完成試驗,隨後開始批量生產;2010年12月開始列裝部隊。
武直-10由中航工業602所主導整個設計開發工作,昌河飛機公司負責最後整合與總裝,哈爾濱飛機公司負責旋翼系統,並有中國內部四十多家廠商參與,是中國九五計劃的重點項目之一。在1998至1999年,昌河公司先以直-8、直-9搭載武直-10預定使用的操控系統、導航與射控系統進行測試,並在2000年左右展開武直-10的試製。約在2000年代初期,中國將武直-10計劃中,原本由哈爾濱飛機公司負責的部分也一併轉交昌河。在2000年代,中國也多次向生產攻擊直升機的歐洲與南非廠商接觸,希望能解決一些武直-10研發過程中的問題。
直-10配備一座旋轉式機炮塔,機體兩側武器短翼可掛載反坦克導彈以及空空導彈,採用串列雙座式設計,在設計上符合西方專業武裝直升機的主要特徵,可以完全在接敵隱蔽處發動進攻,戰場上的生存能力極強。該機最多攜帶8枚紅箭-10反坦克導彈;最多攜帶8枚天燕-90空對空導彈。
※直9軍用改進型:直-19
直-19是由中航工業哈爾濱飛機製造公司及602直升機研究所開發、研製、製造的武裝直升機兼偵察直升機,常被稱為「武直-19」。是基於直9,H410A、H425以及H450民用直升機的軍用衍生型,其命名為黑旋風。直-19主力由吳希明設計,於2010年當年立項、當年完成詳細設計、當年進入總裝,原型機於2010年7月成功首飛。
直-19是在直-9的基礎上改進設計的,保持直-9原型底部結構不變,按適墜性要求,損傷容限對主體結構設計進行改進。對操縱、控制、液壓、電氣重新設計;重新布置燃油系統,滿足抗彈擊、自密封的適墜性要求。採用串列座艙布局、四葉複合材料旋翼、涵道尾槳、外置4個武器外掛點和後三點起落架等武裝直升機的典型特色。
2011年直-19服役,先後裝配北京陸航8團、瀋陽9團、成都2旅等。直-19可利用航炮、空空導彈,同低空固定翼飛機、武裝直升機等進行空中格鬥。該機可與陸軍航空兵現有或在研的其他型號的武裝直升機實現不同檔次的高低搭配,改善裝備的配置格局。
運輸直升機
※下馬的重型直升機:直-7
早在60年代中期,我國在研製輕型和中型直升機產品的同時,已開始考慮研製能裝載排級單位的重型直升機。1969年中國航空研究院決定由新組建的直升機設計研究所承擔重型直升機的設計任務,機型編號為直-7。1971年直-7開始進行機體和部件的靜力試驗及調試。其間,領導機關曾決定將直-7作為艦載直升機的試驗機,1971年一度決定將直-7作為艦載直升機。1979年,直-7重型直升機完成了全機靜力試驗。1979年6月28日,由於國家財力有限,不可能同時投資研製兩種重型直升機,為了全力確保由仿製法國「超黃蜂」直升機(即直-8)項目,直-7直升機只得為直-8讓路,至此直-7研製工作停止。
直-7裝有兩台渦軸-5甲發動機,採用6片旋翼;除重新設計槳轂和減速器外,其它基本採用直-5和直-6的零部件。
※超黃蜂國產仿製型:直-8
直-8是中國在20世紀90年代以法國SA-321超黃蜂直升機為基礎仿製的一款中型直升機。中國於1973年從法國採購12架SA-321超黃蜂直升機用於718工程。1975年開始改裝工作,共完成遙測、航測和搜索打撈飛機三型四架。1980年5月18日中國向南太平洋發射遠程運載火箭,718工程改裝機僅用5分鐘就完成了返回艙的打撈任務,出色的完成了任務。首架由直-8直升飛機改裝的反潛直升機於1987年在上海首飛成功,填補了我軍裝備的空白,並且通過該機的改裝中國掌握了直升機反潛設備的研製技術。1994年11月12日通過最終設計定型。
直-8採用常規單旋翼帶尾槳的布局,6葉矩形全金屬槳葉和5葉尾槳,發動機採用3台渦軸-6發動機,採用前二後一的布局,功率為1550馬力,自重315公斤,傳動系統由旋翼軸、主、中、尾減速器和動力傳動軸組成。在標準狀態下有較大的功率儲備,具有飛行性能好、使用壽命長,飛行安全,操縱容易,使用維護方便,應急時可在水面起降等特點。
直-8有多種改型,裝備中國空軍、海軍和民用航空部門。
多用途直升機
※中國製造的第一種多用途直升機:直-5
直-5是我國製造的第一種多用途直升機,也是新中國直升機科研應用的開端。研製初期代號「旋風25」,原型為蘇聯米-4直升機。1958年2月,哈爾濱飛機工業公司按照蘇聯提供的全套圖紙資料開始仿製米-4。1958年12月14日首次試飛,1959年初由國家鑒定委員會正式驗收,投入批生產。直到1963年9月21日,航定委才同意直-5直升機優質過關,批準定型投產;其動力裝置活塞-7於同年12月25日優質過關,投入批生產。截止1980年停產前,共生產了545架。該機曾裝備我空海軍,目前已退役。
直-5屬於第一代直升機,使用活塞7型發動機,採用單旋翼帶尾槳式布局。旋翼有4片槳葉,水平尾面在尾梁末端,四輪式不可收放起落架,雙座駕駛艙,複式操縱系統。該機在使用過程中也暴露了一些問題,如結構笨重,飛行性能較差,舒適性較差,振動和噪音大,機載設備落後等,我國後來結合具體情況進行了一些改進。
直-5可用於物資、人員輸送、救生和邊境巡邏等,在國民經濟和國防建設中發揮了很大的作用。該機曾經多次擔任過領導人的專機任務。直-5不僅在國內發揮了重要的作用,還支援了世界7個國家,到1979年,該機共援外86架。
1966年8月,哈爾濱飛機製造廠設計師提出採用792渦輪發動機(即渦輪5)的直-5改進型設計方案,希望用這種改進型直-5來取代直-5,改進型直-5後來被稱直-6。
※引進自法國的雙發輕型多用途直升機:直-9
直-9是哈飛引進法國SA-365N「海豚」專利、研製生產的雙發輕型多用途直升機。我國於1980年10月正式引進專利生產,1982年完成了首架Z-9直升機的裝配。後經哈飛長期努力,發展出多個型別,包括基型直-9,最初的專利生產型。從1988年起,我國開始實施Z-9國產化。1992年1月16日,首架國產Z-9型(Z-9A-100)飛上了藍天,隨後順利完成了各項試飛科目。在1992年底的Z-9國產化整機技術鑒定會上,鑒定結果表明Z-9的國產化率已經達到了72%,可投入批生產。Z-9目前的型別有以下三種:Z-9,最初的專利生產型,至1990年底協訂的50架已全部生產完畢;Z-9A,繼Z-9後繼續生產的型別,相當於SA-365N1;Z-9A-100,國產Z-9型,也是目前的生產型。
直-9於1999年獲出口馬里的定單,2000年交付。2000年獲得茅利塔尼亞和馬里續購的意向訂貨,實現了國產直升機出口「零」的突破。2001年4月16日,直-9、直-11直升機和渦軸-8A發動機首次獲CAAC適航證。2003年12月30日,直-9最新改型——H425民用直升機首飛成功,標誌著哈飛民用直升機技術邁向了整機研製的方向。2007年6月14日,首批出口寮國的兩架Z9A直升機從雲南西雙版納機場起飛。這次轉場是出口的Z9直升機首次採用空轉方式,並由中外雙方飛行員共同完成。警用型號直-9也已經開始交付,警用型加裝了搜索雷達、GPS、探照燈、警報器、電動絞車和相關通信設備,飛行性能較直-9其他型號有較大放寬降低。
直-9有較多型號的改型,用途也十分廣泛,可用於人員運輸、近海支援、海上救護、空中攝影、海上巡邏、魚群觀測、護林防火等,並可作為艦載機使用。軍事用途包括偵察、近距火力支援、反坦克、搜索救護、反潛、偵察校炮及通訊。
※第一個具有自主知識產權的直升機:直-11
直-11是我國自行設計研製的第一個具有自主知識產權的直升機機種。原型是歐洲直升機公司法國分公司(原法國宇航公司)研製的AS350「松鼠」多用途輕型直升機,具有靈活敏捷、用途廣泛、經濟便利的特點。
1988年陸航開始著手論證教練用輕型多用途直升機,定名為直-11。1989年直-11批准立項,1992年進入全面研製,1996年2月29日,國防科工委同意直-11研製分兩步走:先以串裝件向陸軍航空兵交付10架;第二步再實現全部國產化,按要求完成設計定型。1996年12月,通過國家技術鑒定。1998年8月,首批9架直-11(串裝型)交付陸航部隊使用。1999年9月份開始,直-11原型機前往中國飛行試驗研究院,進行設計定型試飛。2000年10月,直-11圓滿完成了試飛大綱所規定的全部設計定型試飛科目,其中包括數項風險科目。
直-11整體布局採用直升機常規模式,為主旋翼加尾槳布局。主旋翼採用三葉星型柔性複合材料尾旋翼,2葉翹翹板複合材料尾槳;直-11的機體主要採用了金屬和複合材料,滑撬式起落架用複合材料製造,帶阻尼器。機身燃油箱具有彈塑性,防火設計安全可靠,具有一定抗墜毀的能力;直-11設計時儘可能的擴大了複合材料的應用範圍,減輕了機體重量。直升機旋翼下方裝有一台國產WZ-8D渦輪軸發動機。
※中歐合作的多用途中型直升機:直-15
直-15直升機是中國新研製的中型通用直升機,歐洲直升機公司的編號為EC175,是中國哈飛和歐洲直升機公司合作研製的6噸級先進多用途中型直升機。
直-15的中外合作項目於2005年12月5日啟動。初步設計評審於2006年12月5日完成,關鍵設計評審於2007年12月5日結束。直-15的歐洲版EC175於2009年12月17日在法國馬賽首飛。2016年12月20日,直-15在哈爾濱完成首飛。
直-15採用常規氣動布局,雙發,寬機身,前三點式可收放起落架,可搭載14-16名乘客,主要用於近海石油平台人員輸送,長航程搜救、國土安全和VIP運輸等方面。
※直-20
上世紀80年代我國為直升機行業的發展制定了按噸位系列發展的遠期規劃,其中就有直-20直升機。正式的研製時間起始於21世紀初,於2013年12月首飛成功,目前還未正式列裝於部隊。
直-20可能會採用一種直升機多種構型的方式,來滿足各種民用和軍用的需求,除了通用運輸外、還可能發展近海海域作業支援、搜救以及反潛、反艦、戰場運輸、救護、火力支援和中繼制導等各種型號。
10噸級中型通用直升機直-20 填補國內在這一級別空白型號,預示著其將成為我國未來通用直升機裝備的主力,從而真正的為中國陸軍「插上翅膀」,並有可能發展成艦載機等型號。中國一直缺乏一種10噸級的通用戰術直升機來執行突擊運輸、空運及後勤支援任務。直-20服役後,配合國產大型運輸機運-20的投送能力,中國陸軍力量能夠迅速被投送到熱點地區,並形成機動突擊作戰能力,如果未來中國海軍能裝備大型兩棲突擊艦,搭載直-20等機型後將能夠更好的應對諸如島礁衝突等風險。
轉載來源:軍工段小虎 塞上軍章
※俄羅斯中央空氣流體動力學研究院研製輕型垂直起降飛機
※波音737 Max:上世紀60年代的設計,90年代的計算能力
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