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市面上没有令人满意的重型直升机,西科斯基:那我们就自己造一架

市面上没有好的重型直升机——“那就自己打造一架”

自从第一架实用直升机在其手中诞生之后,伊格尔·西科斯基先生的目标就开始转变为打造一型“重型直升机”,其中一个重要原因就是当时市面上的重型直升机都不能让他感到满意——苏联米里当时所谓的重型直升机运载能力尚且一般,而且吊挂重心范围窄,而其在美国的主要竞争对手伏尔托公司出品的CH-47支奴干直升机又只能通过后舱门装运货物(伊格尔认为这很低效)——为此,造型独特的S-60“起重直升机”诞生了。

▲S-60直升机正在装载“外挂式机身”

这架“没有机身”的起重直升机由于零部件更少,所以空重比更低,运载效率更高;除此之外,没有机身也意味着S-60空出的机身部位可以容纳任何一种装备——无论是集装箱、包装好的武器装备、电塔甚至是房屋——都是可以搬运的对象。1959年,西科斯基公司完成了S-60的研制工作,并应美国军方的邀请,展开了多次飞行演示,并进行了一系列任务作业测试,获得了美国陆军的一致好评。

▲吊起房屋是S-64的特色本领之一

随着S-60起重直升机飞行测试的成功,西科斯基获得了联合飞机公司的全力支持,继续开发成熟度更高的原型机,也就是大名鼎鼎的S-64“空中起重机”(军用型号则为CH-54 塔赫)。S-64从本质上来说可以看作是S-60的改进版本,并且采用了性能更优越的涡轮发动机,而不是S-60所采用的活塞发动机。其基本任务也仍然是货物运输,凭借其外部装载式货物运输方式,S-64能够快速、安全地运送货物,并且有着极高的转运效率——这是因为它的货物不需要从机身中搬运出来,而是直接把“整个机身”卸下来——这种高效的运货方式自然也让美国陆军产生了兴趣,没过多久,S-64就衍生出一种专门的陆军运兵模组,这种模组实际上就是一个可以装满士兵的车厢,可通过模块化的方式直接装载到S-64的机身“缺口”内,从而实现兵员的高效投运。

美国陆军很喜欢,德国人无感——“空中起重机”正式诞生

1962年5月9日,S-64完成了首飞,此时距离该机的项目启动日才仅仅13个月。两个月之后,也就是1962年7月份,这架直升机被空运到乔治亚州的美国陆军本宁堡基地接受美国陆军的评估。截至此时,该机的所有一切经费都是有联合飞机集团公司提供的。

▲在越南战争中,CH-54常被美国军用来投放BLU-82巨型炸弹,这种炸弹一枚就足以将一片森林夷为平地,从而为美军直升机打造着陆场所,BLU-82也因其威力巨大,在越战中被称为“滚地球”

为了对S-64进行全面的评估,美国陆军总共花费了1300万美元购买了6架S-64空中起重机。拉到陆军基地之后,美国陆军赋予了该机新的编号CH-54A 塔赫(Tarhe)。6架直升机中的4架在完成评估之后被运往越南参与美国越南战争。在见识到该机在越南战争中展现的巨大价值之后,美国陆军向西科斯基公司下达了生产指令。除了美国陆军之外,德国也向西科斯基公司购买了两架S-64进行评估测试。不够他们最后没有与西科斯基公司签署任何生产型订单,按照当时的说法,虽然西科斯基的新设计看起来更有效率,但是严肃刻板的德国佬还是更喜欢CH-53A(海上种马)的内部运载方式。

▲空中起重机吊起一架支奴干直升机的机身

西科斯基公司生产的首型“空中起重机”型号被定为S-64A。而到了为美国陆军打造的生产型号,该机大量的任务配置得到了改进,性能也得到了升级,旋翼桨叶也变得更宽了,这型直升机被西科斯基定型为S-64E,对应的美国陆军军方型号就是CH-54A。之后经过多年的生产改进,其任务能力再次扩大,型号也升级到了S-64F/CH-54B。

三名驾驶员,无需整流罩——“空中起重机”的配置特点

正如前文所言,和S-60一样,S-64空中起重机最主要的基本特点就是它没有机身(客舱),只有一个简单的“棍状式”机身,从而能够实现便捷、可靠的外挂式货物运输。该机的动力系统则由两台普惠的JFTD-12型涡轮发动机组成。其旋翼系统直径为72英尺,桨叶数量为6片,桨叶宽度得到增加,使得总的桨叶面积变大,从而降低了桨叶载荷,提高了可靠性。

▲从A-B型,CH-54直升机的变化概览,图中黑色区域为改进区域

该机的起落架为三点轮式起落架,前面有个主轮,后面则是两个尾轮(前三点式)。这套起落架系统与S-60的后三点式布局是恰好相反的,西科斯基公司的设计师们认为新的起落架布局能够使得该机在停靠在地面的时候,装卸货物能够更方便、效率更高,这也是S-60试验机带给西科斯基公司的经验教训之一。S-64尾轮处还加装了一副尾橇,从而能够确保在极端的“机头朝上”状况下着陆的时候尾桨仍保持安全。

▲S-64的侧视图,图中可以看到其起落架的布局

S-64的驾驶舱位于主框架下方,除了两名主副驾驶员座位之外,座舱中还有一个朝向尾部的驾驶员座位,这名驾驶员的主要职责就是在该机装载(固定)货物和卸载货物的时候对该机进行恰当的操纵。事实上,座舱的大小总计可以容纳5名机组成员,其中包括正面的正驾驶员、副驾驶员和后面的驾驶员以及两名机械师。

▲S-64主视图,可以明显看到其座舱是部署在主框架下方的

还有一点很有意思的地方就是,S-64的动力系统完全没有配备任何整流装置,这和常规的直升机很不一样。这是因为西科斯基认为飞行速度从来都不是空中起重机所追求的目标,所以说与其为了追求速度、降低阻力而加装整流罩,还不如放弃整流罩从而获得维护性、重量性能、生产成本方面的增益,从而更加突出“空中起重机”的独特能力。

第一型电传操纵直升机——“空中起重机”的任务系统

在试验型S-60起重直升机中,西科斯基测试了一种旋转座椅,也就是说常规飞行时候,副驾驶员是面朝前方的,操作装货和卸货的时候座椅可以旋转180°朝向后方来执行便捷的装卸货作业。不过到了S-64中,西科斯基已经基本确认打造一个额外的独立后向座位是可行的,所以他们没再采用旋转座椅的思路,而是直接打造了第三个驾驶座,除此之外,因S-64的后部驾驶座配备了电传操纵飞行控制系统,所以该机也常被认为是直升机史上第一型采用电传操纵系统的直升机,尽管该机的电传操纵系统应用范围仍然相当有限。

▲凭借多点悬挂系统,S-64可以轻松吊起一组野战火炮

S-64配备了一台最大载荷达20000磅的货物起重机,能够通过单点悬挂的方式吊起最大载荷范围内的任何货物。这使得这些载荷能够在空中起重机悬停的时候上下移动。起重机的线缆由一台自动增加或减少总距的联动补偿器来限制其位移,以确保货物能够稳定的保持在恰当的高度。此外,S-64还配备了一套由四个小一些的起重机组成起重系统,每个起重机的载重量为5000磅,从能能够运载各种形状的货物。而S-64的起落架能够跨立在货物的上方,这也大大提升了该机的地面货运装卸能力。

▲美国陆军的CH-54标准货运模块

S-64衍生了多种货运模块,这些模块可用于“伪内部货运”、人员运输、医疗后送和紧急维修等任务。

从西科斯基到埃里克森——S-64生产历史

▲作为军用直升机,CH-54的表现可圈可点

1961年4月份,联合飞机公司批准西科斯基公司启动S-64的设计和研发工作,自此到1962年5月9日的首飞,期间所有的经费都是由联合飞机公司集团资助的。1963年6月,美国陆军购买了6架S-64直升机进行评估测试,为西科斯基公司生产该型直升机注入了“第一桶金”,此后不久,CH-54A开始量产。1965年7月30日,美国联邦航空局为该机办法了适航证书。1969年,CH-54B型正式开始生产。

▲作为民用直升机,S-64可谓修桥铺路电网作业小能手

从数量上来说,西科斯基总计为美国陆军提供了54架CH-54A和35架CH-54B,并未民用客户提供了12架S-64E/F型号(其中退还、翻新、转售了两架)。

之后,西科斯基持续发展S-64的商业客户,卖出的10架S-64中有7架到了埃里克森公司手中,用于伐木作业、消防和建筑活动。到了20世纪80年代,森林灭火则成了埃里克森公司的主要任务。

▲作为埃里克森公司的消防明星产品,S-64空中起重机至今仍活跃在世界各地

1992年,为了业务聚焦,西科斯基公司索性直接把S-64空中起重机的型号证书全权出售给埃里克森公司。这等于把全世界所有在役/在用的S-64E/F型直升机的生产制造权和维护支持权都授予给了埃里克森公司。在此基础上,埃里克森公司开始重建S-64直升机机队,并开始在国际上销售和出租该型直升机,它们至今仍在各种民用行业(如电网、路桥基建、消防灭火等领域)大显神威。

美国军方的CH-54塔赫则在1995年正式退役。

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