20世纪60年代,在掌握了原子弹制造技术后,中国决心开发洲际导弹,但这种导弹的范围超过了中国的陆地范围。一旦进行了实弹试验,它就必须射向远海。洲际导弹的数据测量和飞行姿态观察必须派出海上测量船。国防科技工作委员会向中央军委报告,从事测量船舶、护航船舶、后勤补给船舶和配套大型舰载直升机。由于1967年1月18日召开本次会议,工程又称718工程。该计划最终催生了一批新设备,如051导弹驱逐舰、905补给舰、远望1测量船等,配套大型舰载直升机是本文的主角——直-7重型直升机。
厂长画的直-5、直-6、直-7直升机等比例侧视图
然而,718项目只是促进重型直升机项目的催化剂,早在1962年就提出了重型直升机的发展需求。当时成功开发的直-5直升机承载能力不足,只能搭载一班12人的轻步兵或一辆苏联制造GAS吉普车,如果运输连接部队和车辆装备至少需要15架直升机集体运输,运输效率严重不足。中国空军要求装备一种重型直升机,可一次装载至少3.5吨有效载荷。当时,中央军委副主席叶剑英元帅在发布重型直升机预研任务时,特意将全副武装步兵排兵力加入预研指标,可见中国空军对重型直升机的需求有多迫切。
电脑直-5武装直升机在航空博物馆
由于当时工业基础薄弱,财力有限,资源只能集中在轻型直升机-5直升机和中型直升机-6直升机上。重型直升机的预研一下子预研了四年。在这四年里,哈尔滨飞机制造商(代码:122工厂)中航工业哈尔滨飞机工业集团有限公司前身)设计室确定了重型直升机的设计指标:最大起飞重量14400公斤,有效商载3500公斤,最大速度240公里/小时,航程350公里,实际上升限5000公里。最新设计制造的792涡轮轴发动机采用六片桨叶的旋翼系统,安装两台哈尔滨东安发动机厂(代码:120厂,今中国航发哈尔滨东安发动机有限公司前身)。哈尔滨东安发动机厂最新设计制造的792涡轮轴发动机采用六片桨叶旋翼系统(代码:120厂,今中国航发哈尔滨东安发动机有限公司前身)。该指标于1966年夏季最终确定,并报中国航空研究院批准。
直-6原型机保存在北京航空博物馆
1966年秋,中国航空研究院(以下简称六院)正式向122厂发布了开发重型直升机的任务,要求该直升机适应中国南方高温、西南高原、东北寒冷、西北沙地区的环境使用条件。不得不说,这个要求比较高,1967年,重型直升机项目被命名为直-7。
1967年5月,122厂组成直-7机方案论证组,随后论证组派员下部队进行调查。直-7直升机的战术技术指标是通过调查结合军队的需求呼声,最终确定重4500公斤,航程600公里,高原3000米,温度3000公里℃条件下可有效悬停。与原预研方案电脑相比,有效载荷增加1000公斤,航程增加250公里,放弃了东北极寒和西北风沙地区正常使用的设计要求(毕竟敌人不能在这种鬼天气派直升机,在这种鬼天气下正常飞行纯粹是强人所难),其余指标保持不变。
直-7风洞模型,主起落架有减阻整流罩
1968年,根据中央关于航空工业部与航空研究院分离的体制改革精神,当年4月,122厂将只负责直升机的制造,不再负责R&D和设计。直-7的R&D被转移到哈尔滨成立的中国航空研究院604所(1970年4月,随着三线建设布局的调整,604所景德镇与602所合并成立新的602所)负责。604所在的120厂和331厂(全名:中央重工业部航空工业知识局第三三一厂,现任中国航空发展南方工业有限公司前身)协助进一步论证了直-7方案。1969年9月,提出了详细的审核方案:总起飞重量14400公斤,采用两台792甲涡轮轴发动机(鉴于发动机新开发或改造周期过长,除了重新设计桨和减速器外,其他部件应尽可能采用直-5和直-6,运输为主要任务,可运输35人或3.5吨货物,悬挂时可吊装2吨,货舱可直接驶入北京BJ212吉普车。最大速度为240公里/小时,最大航程为350公里,实际升限为6000米。最大速度为240公里/小时,最大航程为350公里,实际升限为6000米。该计划于1970年3月20日获得三机部批准,研发工作全面展开。全机设计由位于江西景德镇的中国直升机设计研究所(代码602所,中航工业直升机设计研究所前身)承担,提供全套图案及相应技术文件。792A涡轮轴发动机的设计任务由株洲发动机设计研究所(608代码,航空涡轮轴发动机设计研究所前身)承担,并承担减速器和传动系统的设计和试验。630所(今中航工业试飞中心前身)位于西安阎良,负责机体结构、系统件的生产、装配和试飞。573厂(航空工业部573厂,今中航工业上海航空测控技术研究所即633所)负责主尾桨毂和自动倾斜器的生产。574厂(北京教学仪器厂,1984年由工厂升级为研究所,授予代号航空工业部第634研究所,北京航空产品测试技术研究所)和621研究所(中航工业北京航空材料研究所)发动机和主减速器生产。直-7项目于1970年底正式被列为国家重点项目。设计团队约70人,宣称直-7连。
直-7的装载要求是仓库可以直接装入北京BJ212吉普车
为了加快发展进度,争取更多的单位合作,直-7零部件的开发和生产采用大扩散、大合作的方式,海军还需要一台大型舰载直升机来回收和打捞正在酝酿的洲际弹道导弹试验,因此,对直-7也有浓厚的兴趣,并给予厚望。海军甚至借用了一度直-7的风洞模型进行水槽水动模型试验。海军甚至借用了一度直-7的风洞模型进行水槽水动模型试验。
厂长绘制的风洞模型试验状态直-7直升机完成了设想图
1971年夏,中共中央发布了718项目计划,中国计划在十年内开发和发射洲际弹道导弹。但洲际导弹发射试验需要观察和打捞弹头溅落海域。因此,中国应自行建造护航、打捞船舶和直升机。当时的情况是";弹等舰、舰等机";即弹道导弹的研发进度有保障,等待相关船舶,船舶没有问题,等待配套大型舰载打捞直升机。因此,直-7作为舰载直升机的候选机型,被列入了加发展的议程。但由于进展太慢,直-7研制成功的海军终于退出了直-7项目。1971年9月,直-7舰载改造计划停止,继续作为空军重型直升机开发。1974-1975年,从法国紧急进口14架海军SA.321JA超黄蜂重型直升机解决燃眉之急(洲际弹道导弹试验最终于1980年5月19日进行,超黄蜂直升机执行打捞任务。这时候直-7直升机项目已经死了,海军选择退出还是有先见之明的)。
风洞试验中的直-7方案模型
虽然大扩散、大合作的发展模式具有集思广益、人多力量大、各行各业精英办大事的优势,但也导致了九龙治水、各自为战的尴尬局面。所有零件都提前安装在直-5直升机上进行初步试验。配套生产的成品零件加工在计划中屡屡延误(共66个大项目,各种进度先有后),直到1975年5月才组装完两个直-7的机体,但仍有3%的机体零件缺装。10%的发动机、旋翼、桨毂、起落架等配套部件尚未到达。
直-7样机全机静力试验现场
此外,由于空军对机体强度要求较高,设计部门在机体强度上下了很大功夫。直-7各部件静态试验结果一般大大超过预期强度,加载强度一般达到105%。
1976年,中央军委常规装备开发领导小组发布文件,要求1980年定型,122厂投入批量生产装备部队。自1976年2月起,中国直升机设计研究所(即630所)、573所工厂(即602所)、景德镇直升机厂(代码:372厂、即昌河飞机厂)将重点从中国飞行实验研究院(即630所)、573所工厂转移到景德镇。
直-7机体在吊装和运输过程中
自1977年3月以来,602所对所有直-7部件的设计和工艺文件进行了重大审查,最终确定了设计规范。直-7庐山的真面目逐渐浮出水面。
直-7重型直升机的气动布局为传统短翼布局形式的单旋翼尾桨直升机;机身为变截面和全金属半硬壳铆接结构。机身前舱上部为驾驶舱,下部为特设舱(风洞模型上没有特设舱)。机身中间为客货舱,全长7.83米,最大高度1.95米,最大宽度2.1米,客货舱中间地板0.8米×救生舱口1米。机身后部有3.2米×1.9米大开口,配备液压操作的尾舱门,可作为进出货舱的跳板。机身两侧采用短翼布局,结构和美观CH-53超级种马重型直升机的短翼非常相似,用于固定起落架和储存燃油,水平稳定面放置在斜梁顶部。
直-7的短翼结构和CH53直升机非常相似
直-7重型直升机的起降装置由前三点支柱起降架和尾支撑组成。主起落架两侧有两个带制动装置的轮子,前起落架有两个没有制动装置的轮子(风洞模型上的起落架有减阻整流罩,成型时取消)。由缓冲器、斜撑杆和支架组成的尾支架, 装卸车辆时,尾撑可折叠。
直-7的动力装置是两个涡轴-5A涡轴发动机(又称792甲型)以左右对称的方式安装在机身顶部的驾驶舱上。发动机功率2200马力,额定功率1860马力。两台发动机的功率通过主减速器传输到旋翼、尾桨和冷却风扇。
直-7重型直升机的旋翼系统由6片金属桨叶和桨叶组成,桨叶平面形状为矩形,桨叶翼形状为矩形NACA弦长0.52米的230族,转速为192转/分。桨梁被挤压LDCS铝合金空心型材经铣削加工而成,大梁后胶有21个独立的后段。开发新的旋翼系统,以提高直-7性能,提高旋翼寿命,增加弦长0.6米。尾桨采用推力式,共5片J-6A玻璃钢桨叶,翼型为NACA00族,转速为1076转/分,飞行时驾驶员可以用脚踏实现变距。
直-7重型直升机完成推想图
直-7重型直升机的操作系统为复式和双人驾驶系统。一套完整的机组由正副驾驶、领航员和空中机械师组成,但在紧急情况下,正副驾驶可以操纵飞机飞行。手动操作系统由相互连接的驾驶杆、独立的纵横操作线系统、助力器、加载机构和自动倾斜器组成。两个相互连接的总距杆位于正副驾驶员左侧。两个相互连接的踏板通过尾桨操作线控制尾桨距角的大小,以保持或改变飞行方向。液压系统为复式,主、副系统油泵安装在主减速器传动装置壳体上,主要附件安装在减速器舱内。
直-7重型直升机的主电源由两台QF-6直流启动发电机供应,备用电源为两个12-HK-28蓄电池。驾驶舱内可安装3个可拆卸的氧气瓶组,供正副驾驶、领航员或空中机械师使用。同样的氧气设备也可以安装在载人/载货舱内。超短波电台主要无线电设备CT-1.无线电高度表WG-4.机内通话器JT-五、无线电罗盘WL-并开发了多普勒雷达和显示系统。
厂长绘制的直-7重型直升机最终方案推二视图
1978年8月,直-7迎来了全机静力试验的重要考验。试验在602个静态工厂进行。一个直-7的身体静静地固定在架子上。技术人员根据设计载荷的规定数据从弱到强逐渐向身体施加应力。当加载到原设计载荷约130%时,身体被破坏。换句话说,直-7的身体强度太强,空军对静态试验结果非常满意。至此,直-7项目迈出了关键一步。随后,机体进行了主减速器和传动系统循环功率试验、滑油系统模拟试验、液压系统模拟试验、全机电网原理试验、全机天线布置模拟试验、机身吹风试验、旋翼叶片疲劳试验、尾桨共振试验、自动倾斜适用性试验、起落架冲击和刚度阻尼试验等十多项试验。同时也被定名为涡轴-5A792甲型涡轴发动机也完成了各部件和整个机架的试验。直-7项目的未来似乎是一个 片光
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