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中國重型直升機研發:心臟病仍嚴重 只能寄希望於俄羅斯

根據公開新聞,我國在月初與俄羅斯進行的重型直升機技術談判中,對核心指標達成了一致意見。該機的最大起飛重量達到38噸,最大巡航速度300公里,升限5700米。從性能指標判斷,這個項目是在米26的動力基礎上,結合我國近年來的直升機領域突破技術,參照黑鷹直升機的使用經驗而制定的各方性能要求。



中國重型直升機研發:心臟病仍嚴重 只能寄希望於俄羅斯


此前公布的重型直升機模型


在汶川地震中,米26直升機吊運挖掘機等重型工程機械,在搶險救災中起到了不可替代的作用。這段經歷是促使我國研製重型直升機的關鍵動力之一,但是綜合考慮軍民用途,以及米26自身的應用技術水平來看,它也存在大量缺陷,這使得我國沒有選擇直接引進米26進行國產化。


米26第一個問題是太大,它的機身貨艙寬度達到3.25米,高度達到3.17米,長度達到15米,從機頭到尾槳長度達到36米,這已經接近於C130/運8這樣的中型運輸機了。在實際使用中,極少有能將如此大運載空間都利用起來的時候——這意味著機身設計無謂的浪費了很多的重量和阻力。



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米26過於龐大,而且旋翼性能實在太爛了


尤其是蘇聯歷來不擅長直升機的旋翼系統研製,米26的旋翼還是沉重而且性能(氣動效率、剛度)很低的鋼管大梁/玻璃鋼槳葉,即使是採用8片槳葉(全世界最多)的情況下,旋翼直徑仍然高達32米。在實際使用中,米26過大的尺寸——尤其是旋翼直徑嚴重影響了它的起降運作。而我國未來的重型直升機必須要部署在航母和兩棲攻擊艦上運作,因此必將將尺寸削減下來,以保證軍艦上能同時運用多架重型直升機。



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圖片:直升機的起飛重量等指標並不一定越大越好,而是要考慮運作靈活性等方面的限制。CH53系列直升機就是因為考慮艦載運作而刻意控制了尺寸的重型直升機。


以美國海軍的CH53系列重型直升機為例,旋翼直徑為24米,機身長度22.4米;由於我國航母和兩棲攻擊艦的噸位、甲板尺寸都不及美軍,因此這個尺寸指標可以看作是我國重型直升機項目的合理上限值,至少不應超出它太多。因此對我國來說,在保留米26成熟的動力系統(發動機、減速傳動系統)的基礎上,縮小機身和旋翼尺寸、更換先進旋翼系統,就成為非常合理的選擇。



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黑鷹直升機出色的動力表現極受中國軍隊喜愛

米26第二個問題是性能指標水分太重,而且高原運作能力非常勉強——米26的升限只有4300-4600米。我國重型直升機的最大起飛重量從米26的56噸降低到38噸,雖然看起來性能縮水嚴重;但實際上由於功率儲備的大幅度加強,這個最大起飛重量是在高溫高濕的熱帶環境下、高原環境下都能做到的硬指標,實用性反而更高。而升限上,中國的新重型直升機也達到5700米。


實際上這種小機身、小旋翼配大功率動力系統,強調功率儲備的做法,正是來自於黑鷹直升機的成功經驗。黑鷹直升機研製時吸收了大量越戰的教訓,強大的動力儲備使直升機能在最惡劣的環境下也能發揮出最大性能,必要時完全可以超越極限載重使用,對於戰鬥幫助極大。這種優勢在我國進口黑鷹在青藏高原的使用中,表現的尤其明顯。



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圖片:國內現階段給直8直升機配備的複合材料旋翼,技術水平和性能表現遠遠強過俄羅斯


在直升機設計中,發動機、傳動系統、旋翼是最為重要設計難度也最大的核心部分,而機身和航電系統設計則較為簡單。我國近年來通過對外合作、交流引進等措施,在直升機領域進步很大,尤其是在先進複合材料旋翼的研發製造上已經接近歐洲水平,遠遠好於俄羅斯;因此對於中國的重型直升機項目來說,由俄方負責動力系統,中方負責旋翼系統研發,能夠相互取長補短,達到最佳的合作成果

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