中国直升机发展
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在北京展览馆上空飞行展示的直5直升机
人类能够在空中飞行要算是20世纪最伟大的成就之一了。我们的祖先在同大自然的斗争中,很早就有了飞翔蓝天遨游太空的愿望和理想,并留下了诸如奔月和列子御风而飞等众多动人的传说。而关于飞行器制造的探索,我们的历史至少可以追溯到两千年前,比如木鸢,风筝等。而晋代出现的竹蜻蜒,更是螺旋桨和直升机的雏形。然而,中华民族延续两千多年的关于飞行器的探索研究,到了近代却没有被很好继承。在帝国主义、封建主义和官僚资本主义束缚下的旧中国,近乎空白的近代科学研究,导致民族工业发展十分缓慢,泱泱大国本应大力发展的航空工业更是步履维艰。尽管1910年清政府就在北京投资建厂制造飞机,这与欧美国家航空业几乎是同时起步,但由于国民党政府的腐败无能,直到1949年,我国也没有建成独立的航空工业体系,作为航空业主要分支的直升机工业更是近乎空白。此时,世界直升机工业从20世纪30年代美国伊戈尔.西科斯基首架实用直升机VS-300试飞成功起步,已经走过了近20年的发展历程。
工业整合,确立基础
1949年新中国的成立,揭开了中国航空工业史上的新篇章。在国民经济和国防建设中具有重要作用的航空工业,作为国家工业体系的战略组成部分,也开始伴随共和国前进的步伐蓬勃发展。国民经济的快速发展和航空工业的整体进步,无不呼唤着直升机工业的出现。
建设强大的航空工业一旦成为国家的意志,成为全国人民梦寐以求的愿望,一切困难和不和因素都能被击倒和克服。中国的直升机工业从起步那一天走到现在,无不时时验证这一历史经验的正确性。1951年4月,中央人民政府军事委员会和政务院颁发了《关子航空工业建设的决定》,成立了以聂荣臻为主任,李富春为副主任的航空工业管理委员会,并在重工业部设立了以段子俊为局长的航空工业管理局。此后在国家的统一规划下,航空管理局对接收的18个工厂进行整合调整,先后组建了伟建机器厂(哈尔滨飞机制造厂前身)、东安发动机制造厂等6个主机和系统配套工厂,国家拨经费,调人员,并从苏联购买了一大批设备,中国航空工业有了初步的家底,标志着航空工业的诞生。当航空工业管理体系初步形成,航空工业基础初步确立,直升机工业的建立也水到渠成。
仿制直5,意义重大
1956年,苏联援建米-4直升机生产线启动,我国直升机工业在仿制苏联米-4直升机基础上正式起步。1958年11月,第一架静力试验机试制成功并于12月通过静力试验,同时,供试飞的第二架机也完成总装,
1960年底,直5型直升机的新零批4架机制造出来,于
到1979年停产,我国共生产了直5各型机558架,基本满足了国防建设和国民经济建设的需要。在保卫祖国边疆的多次反击战中,直五型机出色地完成了人员运输、后勤补给和边境巡逻等支援任务;空军某部还组建了直五型机首长机队,周恩来总理曾7次乘坐直5型机视察工作,在邢台地震、唐山地震等灾难来临时,都能看到直5的身影。除满足国内需要外,我国还提供了87架直5型机援助朝鲜、阿尔巴尼亚、几内亚、刚果、也门、马里和越南等国家。
作为我国自己生产的第一种直升机,直5的意义不仅在于使我们拥有了大量可用的,与其他国家处于同等技术水平的直升机,更重要的是在该机的制造过程中,为直升机战线培养和锻炼了一批优秀人才,这些人才像种子一样,成为我国直升机工业得以长期发展的基础。同时,使我们初步掌握了直升机全套生产技术,建立了一批相关配套企业。直5不单单是一个机型,它带动了整个相关产业的起步和发展。在生产直5型机期间,哈尔滨飞机工业集团公司(现与哈尔滨东安公司合并为哈航集团)等单位刻苦攻关,还成功试制了第二代旋翼桨叶-金属桨叶,替代了木质桨叶,提高了旋翼系统的可靠性和寿命,缩短了与世界先进水平的差距。
为适应直升机发展的迫切需要,我国加速培养专业技术人才,一方面派遣优秀学子赴苏联著名大学直升机专业深造,一方面在苏联专家帮助下,于1957年在西安航空学院(后改为西北工业大学)设立了我国第一个直升机专业。这一阶段,是我国直升机工业的起步阶段。我国直升机工业通过仿制生产先进的米-4直升机及其发动机,不仅实现了零的突破,而且站到了较高的技术起点上,迈出了非常稳健的第一步,既锻炼了队伍,又推动了人才培养等相关工作,这一切都为自主发展直升机工业奠定了初步基础。
我国第一架自行设计并成功试飞的轻型直升机-延安二号
直7型直升机模型,该机因资金不足被迫下马
自研道路上的积极探索
直5型机的仿制成功,极大地鼓舞了直升机战线上广大职工和科技人员的创业热情,他们决定乘胜前进,为加速发展我国直升机工业,缩短与世界先进水平的差距而奋力拼搏。然而,接踵而至的"大跃进"和"文化大革命",对整个国民经济体系都带来了巨大消极影响,正确的国家经济政策无法得到贯彻执行,各个领域的许多生产科研项目半途而废。在这个大环境下,刚刚起步的中国直升机工业也受到了消极影响。之前已经取得的各项成果无法继续开展进一步研究,匆忙上马的六个型号,有五个无疾而终。但是,中国直升机人艰难探索,曲折前进,不仅锻炼了队伍,也为中国直升机工业承担新的研制任务积累了经验。
随着国民经济建设的快速发展,使国内对直升机的需求逐步多样化,单一机种的改进、改型已无法满足国民经济不同领域的需要,直升机的系列化开始提上发展日程。我国地域辽阔,边防线曲折漫长,而轻型直升机具有机动灵活、维护简便、成本较低等诸多优点,在国防建设和经济发展中具有广阔的应用前景。中国人民解放军在1962年的中印冲突中缴获了一架印度装备的美国贝尔
701型直升机采用单旋翼带尾桨式布局,安装1台国产691型活塞发动机,起飞功率为275马力,2个内连的燃油箱安装在机身结构上部重心处,依靠重力自流供油。机身分为中段、尾段和座舱三部分。中段为钢管焊接结构,用于支撑发动机和座舱,尾段是桁架钢管焊接结构,横截面呈三角形,用于支撑尾传动轴、水平安定面、垂直安定面和尾部减速器。旋翼系统采用2片式全金属铰接结构桨叶的半刚性万向接头式旋翼,下面装有与桨叶成直角的稳定杆,桨叶不可折叠。701型直升机座舱为封闭式,采用有机玻璃制成的座舱盖,舱内可以乘坐3人,座舱两侧各有1个舱门,门上带有滑动窗。采用有小地面滑动轮的管状滑橇式起落架,上面有系留牵引环。
其实在组织701型机研制之前,1965年春,国防科工委就给西北工业大学下达了研制延安二号轻型直升机(代号Y-2型机)的任务。西北工业大学于1967年试制出01和02架机,1969年研制出改进后的03架机。1970年随着直升机专业调整,Y-2型机的研制工作转到了南京航空学院,1975年9月Y-2型机完成全部试飞科目,后因经费来源等问题,于1978年停止研制。
20世纪50年代末到60年代初,在世界范围内,直升机开始由装备活塞式发动机向装备涡轮轴式发动机发展,这主要以美国和苏联的技术为代表。针对这一发展趋势,为了与世界直升机技术保持同步,我国直升机工业迅速做出反应,决定将Z5型机的活塞式发动机改装成涡轮轴发动机,以提高直5型机的性能(后改名为直六运输型直升机,代号Z6型机)。1966年,直六型机被列入国家发展计划,并于1969年12月在哈尔滨首飞成功。但直六型机存在着"三高一振"的关键技术问题(振动大,滑油系统、驾驶舱、动力舱温度高),为此,虽取得重大发展,但并未投产交付用户使用。直6型直升机是我国为发展第二代直升机技术进行的积极探索,也是在直升机方面迈出的自主研制的重要一步。
直八直升机进行水上起飞演练,旋翼带起的水雾在阳光下绚丽多彩
1985年12月,直八直升机首飞
直8-风雨后的彩虹
艰难困苦,玉汝于成,经历十年"文革"冲击和风雨洗礼的中国直升机工业,具备了更强的抗挫折能力,这同时也意味着,只要抓住历史机遇,中国直升机工业就能茁壮成长。具有伟大历史意义的中国共产党十一届三中全会,确立了正确的思想路线,全党从思想上拨乱反正,迅速实现工作着重点由以阶级斗争为纲向以经济建设为中心的转变。1979年4月中央工作会议提出"调整、改革、整顿、提高"的八字方针,国民经济开始全面整顿,要求国防工业压缩战线。"保军转民"、"以民养军"。
在"文革"中立项的直8型直升机研制计划,从一开始就遇到了诸多波折,但是这些都吓不倒中国直升机战线的劳动者。他们是一支敢于打硬仗,善于打硬仗的队伍,是一支为了国家直升机工业的进步,甘于奉献一切的队伍。为创造直8型机研制尽快上马的条件,昌飞等单位艰苦奋斗,用开发民品创造的利润支持直8型机研制不间断,终于迎来研制工作走出低谷的机遇。1985年12月,直8型机首飞成功,1989年4月通过国家技术鉴定,1994年11月通过设计定型,同期为直8研制的涡轴6发动机也于1988年通过技术鉴定,1994年10月通过设计定型。广大直升机战线工作者的努力奋斗,最终换来了回报。
直8采用常规直升机总体布局,单旋翼带尾桨。旋翼为6片矩形铰接全金属桨叶,位于尾翼顶端的尾桨为5片式设计。为适应水上用途,采用船形机身,水密舱,两侧有固定水陆两用短翼浮筒,可以进行水上起降。在陆上采用不可收放前三点式起落架。直8采用3台涡轴6型发动机,两台在减速器前,一台在后,单台最大起飞功率1128千瓦(1550马力)。机内主油箱由3组8个软油箱组成,总有效容积
F型是直8的最新改型,换装了进口PT6B-
直9生产线
哈飞公司在直9基本型基础上改进来的直9炮兵侦察校射直升机
直9-真正实现一机多型
走过创业时的小心翼翼,走过"文革"间的徘徊彷徨,20世纪80年代,中国直升机工业开始向世界直升机先进技术进军。由子之前失去了多次追赶世界先进水平的机会,面对新的历史机遇,我们的直升机工业决定借船出海,走一条有中国特色的发展之路。为满足国内对4吨级直升机的需求,三机部党组决定用市场经济的方式引进法国SA365N/N1"海豚"直升机及配套的"阿赫耶"
1986年8月,总参谋部陆航局成立,我军在陆军中开始建立直升机部队,更为我国直升机工业提供了强大的用户支持。作为以直升机为主要作战武器的新兵种,陆航成立后,立即提出了研制武装直升机的要求。作为20世纪60年代开始兴起的新机种,国外武装直升机最先是用一般运输直升机改装,而后发展专门设计的专用武装直升机。当时经国防科工委、空军、陆航和兵器部等部门及研制单位的反复论证,决定在直9直升机的基础上加装我国自己研制的红箭8反坦克导弹,改型研制直9武装型直升机,即直9B,作为我国在武装直升机研制方面的突破口。该工程由中国直升机设计研究所担任总设计师单位。根据国家多个部委和军方联合批准的研制任务书,零批生产2架用于各种试验。
我军现代化建设的发展需要,极大地推动了直9型机国产化的进程。经过四个制造厂和研究所有关单位的充分论证和艰苦攻关,到1992年,直9直升机国产化率达到75%,并顺利通过技术鉴定。
直11武装直升机
H425型民用直升机
直11-成功的轻型机
2吨级轻型直升机在各机型中独显优势,具有广泛的通用性,在军、民两个市场具有很大的市场潜力。于是,1988年初,航空航天部与陆航商定,采用参考样机自行研制,并确定了研制方针:“性能适中、安全可靠、价格便宜、使用方便”;“军民通用、以军为主”;“设计同步、试验结合、先军后民、适航跟踪”。
这期间国家进一步加大了直升机科研、生产条件配套建设的投资。直升机科研、生产条件基本配套,完整的直升机工业体系基本建立,并具备了研制和小批量生产直8型机、直9型机、直11型机系列和配套的发动机及传动系统的能力。
这一阶段,国务院、中央军委批准实施的直升机系列发展规划和有关领导机关为直升机工业的发展制定的一系列方针和举措,为我国直升机工业的快速发展提供了政策上的保证;1991年,根据国家的统一部署,航空航天部下发了"中国航空工业技术发展政策";1992年,中央军委下达了抓紧对俄合作的紧急指令;1993年,航空工业总公司制定"航空工业腾飞计划"时,第一次将直升机与军机、民机并列纳入发展计划;
国际合作的S-92型直升机
昌河/阿古斯特CA109警用直升机
加强三大平台建设
换装先进发动机是Z-9型机改进改型系列发展的一条重要途径。
警用直升机是直升机应用的一个重要领域,装备警用直升机能够大大提高武警部队应对突发事件的反应速度,提高办案效率。随着国际形势的变化,恐怖主义势力危害人民财产安全和社会稳定的问题相当突出。为维护社会治安、打击以三股势力为代表的国际恐怖主义活动,武警部队迫切需要装备警用直升机。2000年9月,哈飞公司向武警总部提出了直九A型机改警用直升机建议书和改装技术方案。2001年1月,武警部队与哈飞签署了4架直9警用型直升机(代号Z-
为推动我国民用直升机产业升级换代,哈飞公司厂在H
直11军机的研制,也直接带动了直11民用型的发展。
直升机工业三大平台的系列发展,也促进了与之配套的发动机产业的进步。在直8、直9、直11系列直升机改型发展的同时,我国在引进消化发动机制造专利技术的基础上,逐步将WZ8发动机系列化,形成涡轴8、涡轴
由中法各出资50%联合研制的直十五型直升机模型
勇敢参与国际合作
进入新世纪,国家将直升机课题预研摆在十分突出的位置,在国家高技术研究项目立项上取得显著成效,为"十一五"型号立项奠定了扎实基础。同时,参与国际合作与提升直升机工业自身科研实力相互促进,而自身实力的提升又吸引了实力更强的国际合作伙伴,国际合作研制直升机在积极探索中取得显著成效。EC120直升机自1997年取得适航证以来,已有40多个国家和地区购买,生产销售了460多架。2004年哈飞公司根据国内对该型机的需求,建成EC120B直升机总装生产线,并将EC120B改名为HC120,2005年首批交付8架。另外,S-92型机于2002年12月和2003年6月,分别取得美国FAA颁发的型号合格证和生产许可证。
国际合作的锤炼,不仅拓宽了直升机工业参加国际合作的领域,还大大提升了开展国际合作的地位。
2005年先进中型多用途直升机、无人驾驶直升机等多个型号先后投入研制。这一时期,国家在直升机型号研保条件建设和技改方面主笔投资近几十亿元,直升机和配套的发动机及传动系统的科研生产能力得到大规模改造和升级。通过技术改造,中航二集团的直升机涡轴发动机、燃气起动机等航空中小发动机和直升机传动系统的研制生产能力显著提高,尤其是直升机传动部件研制能力达到20世纪90年代国际水平,并形成了我国直升机涡轴发动机、燃气起动机等航空中小发动机和直升机传动系统的研制生产基地。研制保障条件建设和技术改造的丰硕成果,为加快我国直升机工业的发展,实现直升机产业化、规模化奠定了物质基础。
我国直升机工业50年的历史,是一部自力更生,艰苦奋斗的历史;也是一部以我为主,大胆吸取国外先进技术和管理经验,积极创新为我所用的历史。我国直升机工业的发展,始终得到党和国家领导人的巨大关怀,党的几代领导集体都对其发展和壮大倾注了大量心血,从政策上、资金上给予大力支持,这是直升机工业健康发展的前提。作为一个涵盖面极广的工业体系,我国直升机工业的发展,更与国务院各部委,各兄弟工业部门,高等院校,专业科研机构所给予的支持.配合与帮助密不可分。以国家计委、国防科工委、中国科学院、冶金部为代表的众多部门,在不同时期都给予了直升机工业强有力的支持和协助,这是直升机工业加速发展的必要条件。作为直升机产品的主要用户,中国人民解放军总装备部,各军兵种给予了直升机工业最直接的支持,这是推动直升机工业持续发展源源不断的动力。