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孿生兄弟

2018-01-30 18:21:39雪鸮
兵器 2018年2期
關(guān)鍵詞:發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)

雪鸮

前文說(shuō)到,陸基CH-47“支奴干”和CH-46“海騎士”實(shí)際上是同一個(gè)研發(fā)項(xiàng)目的產(chǎn)物。因此這兩種直升機(jī)看起來(lái)非常相似。實(shí)際上,它們的基本結(jié)構(gòu)也是相似的,只是大小不同。

動(dòng)力升級(jí)的歷程

隨著美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)不斷把各種戰(zhàn)場(chǎng)感知終端裝上“海騎士”,它的載荷也越來(lái)越大。但由于T58渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)不斷升級(jí),“海騎士”反而愈發(fā)靈活了。T58的改進(jìn)過(guò)程,幾乎就是“海騎士”成長(zhǎng)的經(jīng)歷。

早在1953年,美國(guó)海軍就委托通用電氣公司開(kāi)發(fā)一款新型的高性能渦軸發(fā)動(dòng)機(jī),并且需要考慮到在海上使用的因素,以替代落后的T53發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)時(shí)美軍所提出的參數(shù)如下:“要求重量在400磅(180千克),同時(shí)提供最大800馬力(600千瓦)。”而最終通用電氣公司制造出了重量只有250磅(110千克),最大功率高達(dá) 1050馬力(780千瓦)的產(chǎn)品,證明了通用電氣在這款發(fā)動(dòng)機(jī)上良好的基本設(shè)計(jì),其初代就遠(yuǎn)超出了美國(guó)海軍的要求。大喜過(guò)望的美國(guó)海軍下令立刻投入生產(chǎn),并在1957年利用一款西科斯基直升機(jī)完成了首飛。應(yīng)該說(shuō)T58是美軍“動(dòng)力先行”思想的完美體現(xiàn)。在當(dāng)時(shí),這款發(fā)動(dòng)機(jī)具備了四大新設(shè)計(jì):

(1)使用一臺(tái)軸流式壓縮機(jī)。當(dāng)時(shí)其天渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)在最終壓縮階段仍然使用離心式壓縮機(jī),其總壓比不如軸流式。并且,采用軸流式壓縮機(jī)設(shè)計(jì)使得壓縮機(jī)葉片較小、極薄。

(2)僅采用單級(jí)渦輪為引擎提供動(dòng)力。

(3)噴射管傾斜,使熱排氣口改道,以遠(yuǎn)離輸出軸,防止過(guò)熱。

(4)燃燒室是直通環(huán)形設(shè)計(jì),而不是當(dāng)時(shí)占主導(dǎo)的逆流設(shè)計(jì)。

T58的優(yōu)異性能使得幾項(xiàng)仍在設(shè)計(jì)階段的海軍直升機(jī)項(xiàng)目提高了技術(shù)參數(shù),更有條件讓諸如“海騎士”這樣的非常規(guī)布局發(fā)揮最大潛力。1958年和1959年,美國(guó)海軍招標(biāo)的兩款重要直升機(jī)——波音-維托爾“海騎士”和西科斯基“海王”陸續(xù)進(jìn)入了原型機(jī)階段,從此之后就一直使用T58作為動(dòng)力。諸如UH-1H、X-22(即V-22“魚(yú)鷹”的技術(shù)驗(yàn)證機(jī))等一大批直升機(jī)也都曾使用過(guò)T58。

T58也為之后諸如T700等更先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)打下了基礎(chǔ)。同時(shí),它也貫徹了通用電氣動(dòng)力部門的一種思想,即采用具備最大潛力的核心機(jī)設(shè)計(jì),然后再慢慢通過(guò)材料的升級(jí)來(lái)加強(qiáng)性能。通用電氣往往不能短平快地拿出產(chǎn)品,但它的最終作品一定可以笑到最后,這種思想對(duì)如今該公司在民航發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的地位有著深遠(yuǎn)影響。

通用電氣它在幾年內(nèi)陸續(xù)拿出了從T58-1到T58-6總共六種型號(hào)的試驗(yàn)機(jī),有一些被安裝于直升機(jī)上試飛,有一些則是單純追求更高的推力,還有一些型號(hào)是為了測(cè)試新型材料或是提升壽命。其中有3款批量裝機(jī)。

服役歷史

在美國(guó)軍用直升機(jī)“群星”中,“海騎士”不像“科曼奇”那樣科幻,也不如“黑鷹”那樣馳名天下,但這種直升機(jī)卻兢兢業(yè)業(yè)地做著最基礎(chǔ)的保障支援任務(wù),為戰(zhàn)后美國(guó)幾次大型戰(zhàn)爭(zhēng)立下了汗馬功勞。

“海騎士”原是美國(guó)為了干涉越南而設(shè)計(jì)的。既然研制順利,自然也大規(guī)模參與了戰(zhàn)爭(zhēng)。在越南戰(zhàn)爭(zhēng)期間,共計(jì)至少300架“海騎士”投入使用。作為中型運(yùn)輸直升機(jī),它比起較輕的UH-1“休伊”和重型CH-53“種馬”使用則更加靈活。除去在海陸間運(yùn)送物資之外,CH-46的主要任務(wù)還包括運(yùn)送在陸地上受傷的傷員,還曾經(jīng)承擔(dān)了運(yùn)輸特種部隊(duì)的任務(wù)。

值得注意的是,1968年美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)采購(gòu)了數(shù)架“海騎士”用于“特殊研究”。此時(shí)美國(guó)深陷越南叢林,以“橘劑”為首的劇毒落葉劑被開(kāi)發(fā)了出來(lái),這款結(jié)構(gòu)緊湊、內(nèi)部使用空間卻較大的直升機(jī)成為了良好的載具。幾架“海騎士”被安裝了噴灑設(shè)施并進(jìn)行了測(cè)試。不過(guò)也許是因?yàn)閼?zhàn)術(shù)運(yùn)輸機(jī)更加經(jīng)濟(jì)的緣故,最終“海騎士”沒(méi)有在這方面得到大規(guī)模應(yīng)用。同時(shí),美軍還計(jì)劃將一部分“海騎士”改裝成緊急情況下的核彈頭運(yùn)輸載具,隸屬于海軍特種部隊(duì),但這項(xiàng)計(jì)劃最終不了了之。

在海軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的服役末期,“海騎士”還參與了伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)和之后的治安戰(zhàn),不過(guò)在部署期間,“海騎士”已現(xiàn)老態(tài),出現(xiàn)了嚴(yán)重的可靠性和可維護(hù)性問(wèn)題。雖然投入大量維護(hù)經(jīng)費(fèi),卻仍然無(wú)法保持美軍司令部要求的“24/7”可用狀態(tài)。再加上“海騎士”缺乏現(xiàn)代化偵察告警手段,在伊拉克被屢次擊落,美國(guó)海軍決定將其退役,由更新的西科斯基SH-60“海鷹”直升機(jī)來(lái)代替。而經(jīng)費(fèi)較少的海軍陸戰(zhàn)隊(duì)也無(wú)法忍受高損失率,開(kāi)始加速開(kāi)發(fā)并裝備V-22“魚(yú)鷹”。

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