于 琦 /文
重型直升機是指最大起飛重量大于20 噸的直升機。由于重型直升機具有內載與外掛量大、運輸效率高等諸多優點,所以能執行多種特殊任務。在軍用領域,重型直升機戰術運輸在空天一體化全縱深作戰體系中是至關重要的一環,主要承擔戰術運輸任務,特別是搭載作戰部隊,實施戰術機動和機降作戰任務。在民用領域,重型直升機在基礎建設和應急救援等領域中的地位更是舉足輕重,可用于醫療救護、搶險救災、森林滅火、基礎建設。因此,重型直升機是國防和國民經濟建設不可或缺的戰略裝備,是國家整體實力的重要標志,在使用中能創造出巨大的軍事效益和社會效益。
國家的發展,民族的富強,離不開裝備的發展和技術的引領與推動。重型直升機的不可替代的作用賦予其戰略屬性。在其發展歷程中,重型直升機產品性能持續提升、裝備范圍和規模不斷擴大,已成為一型關系到國防建設和國民經濟建設的軍民通用戰略裝備。

圖1 重型直升機的地位與作用
重型直升機的研制和使用始于20 世紀50 年代,一經問世就顯示出戰略裝備屬性,成為戰略運輸體系關鍵的末端運輸手段,是大型軍用物資設備定點航空投送和執行一些特定任務的重要裝備,在應急救援和重大工程建設等領域發揮著舉足輕重的作用。重型直升機服役以來,在使用中不斷發展完善。經過越南戰爭,特別是海灣戰爭、伊拉克戰爭的實踐表明,重型直升機具有不可替代的軍事戰略地位。
從性能方面看,重型直升機比固定翼飛機靈活,能在惡劣環境下實施低空快速機動。比其他類型直升機載重量大、運輸效率高,能通過內載或外掛方式實現大規模人員、物資和重型設備的高效轉運和快速投送。可以說,重型直升機是集固定翼運輸機高載重能力和直升機高機動能力于一體的航空戰略裝備。

圖2 重型直升機進行戰術運輸
在信息化作戰條件下,重型直升機是軍隊實施自部署、完成戰場立體投送力量的中堅,能夠成倍地提升陸軍快速響應和突擊作戰能力。
民用領域,重型直升機乃高效裝備。重型直升機是完成大型機械設備航空定點運輸、大型基礎設施航空架設/吊裝和超常物件吊運的唯一裝備,是國民經濟基礎設施建設的高效裝備。在經濟建設領域,重型直升機被廣泛應用于電力設施架設、伐木、油氣開采設備吊運和城市建筑工程吊裝等任務。在應急救援中,重型直升機可完成救災人員和物資的運送、消防滅火、施工設備和機械吊運等任務。
在自然災害救援及處置突發事件的各項措施中,憑借靈活機動、載重量大、運輸效率高等特點,重型直升機一直是航空應急救援體系不可或缺的重要裝備。因為不受地面、水面和各種復雜地形的限制,能快速趕赴救援現場,轉移災民、運送食品和衣物、吊運大型搶險設備、搶救傷員等。因此,重型直升機可執行抗洪和地震等的應急救援任務。在大型設備吊運 /吊裝作業中,重型直升機的優勢更加凸顯。因此,重型直升機在國民經濟建設領域大有用武之地。實際上,經濟建設的需求也是重型直升機發展的動力之一。
目前,世界上具備批生產重型直升機國家只有俄羅斯和美國,兩國在重型直升機的研制發展中一直處于主導地位,始終引領重型直升機技術和產品的發展方向。重型直升機起步最早的國家是俄羅斯,20 世紀50 年代初就開始研制重型直升機,在重型直升機技術領域進行過大膽嘗試,并以一種構型發展成多噸位的系列產品。美國重型直升機發展稍晚,于20 世紀50年代中后期才開始研制。但美國重型直升機的發展較為迅速,構型多樣,機型也較多。與俄羅斯相比,美國的重型直升機研制始終保持穩健的發展勢頭,通過不斷進行技術探索,逐步取得了技術上的領先地位。而推動美國重型直升機不斷發展的動力主要來源于穩定的軍事需求。可以說,美國持續打造的全球安全戰略和從未間斷的海外軍事行動,為其重型直升機裝備的發展提供了源源不斷的動力。在重型直升機的研制領域,美俄已成為成功的典范。

圖3 重型直升搶險救災
在20 世紀50 ~60 年代短短的十余年時間里,美蘇兩國依靠各自強大的技術優勢,先后研制出以米-6 和CH-47 為代表的多個型號的重型直升機,并大量裝備使用。20 世紀70 ~80 年代,美蘇兩國啟動了新一代重型直升機的研制,蘇聯推出了米-26,美國則研發了CH-53E 和V-22,都得到成功應用。
目前,由于俄羅斯從國家層面上對直升機科研投入較少,設計局和企業缺乏資金。在這種形勢下,只能對現有的重型直升機進行改進改型,以保證基本需求。2010 年,在米-26T 基礎上研制了米-26T2,于2011 年2 月完成首飛,同年8 月在莫斯科航展上進行展示。2015 年5 月,在羅斯托夫直升機廠開始了米-26T2 直升機的批生產。
美國在對現有重型直升機不斷改進和升級的同時也加緊研制新型重型直升機,還制定了系列發展計劃,提出了多種全新的重型直升機方案,近期發展計劃注重發展常規構型,中遠期計劃則注重新構型的概念設計和關鍵技術預研。
2015 年,美國陸軍制訂了CH-47F 的升級計劃,分階段提高載重能力和航程,使其至少可服役至2035年后。第一階段的主要改進是使最大起飛重量增至24.5 噸,同時采用槳尖后掠下反的復合材料槳葉來提高升力。第二階段主要改進是應用正在研發的4500千瓦級的渦軸發動機。
記者從發布會上獲悉,鄉村振興農技展上,來自國內和海外的展商將集中展示各自在種植、養殖、農副產品初級加工、存儲、物流,以及農產品電商等,貫穿一二三產業全流程,多領域的設備、技術以及服務;來自國家級先進農業示范區,研究、規劃、設計機構,以及行業龍頭企業的參展商,也將通過形式多樣的展示,把代表國內乃至國際先進水平的鄉村振興規劃設計、三產融合解決方案等成功案例呈現于所有行業專業觀眾眼前。
2015 年10 月,美國新型重型直升機CH-53K 完成首飛,首飛是CH-53K 直升機項目的重要里程碑之一。2017 年4 月,美國國防部正式批準CH-53K進入生產階段。2018 年5 月,首架CH-53K 開始交付美國海軍陸戰隊。
2015 年,中俄兩國簽署了先進重型直升機項目合作框架協議,標志著重型直升機的合作取得階段性進展,目前各項工作正有序開展。進入21 世紀后,歐洲也不甘落后,為努力趕上俄美的步伐而奮起直追,也提出了重型直升機發展計劃。
軍民需求,牽引型號發展。俄羅斯重型直升機的研制與開發同時滿足軍民需求。在軍事方面,需要滿足大規模空降突擊或垂直部署需要空運大量的人員和戰備物資的要求。在民用方面,基礎建設工程需要重型直升機實行航空架設、吊裝并現場運送超常物件及設備和開發自然資源。
美國重型直升機發展的主因是軍事需求,重型直升機圍繞著軍事需求開展研制工作。美國沒有實施過蘇聯實施的西伯利亞大開發那樣的國家戰略,致使其民用重型直升機需求不那么突顯。雖然如此,美國在客貨運、石油開采業、伐木業、電力工業、建筑業、消防以及搶險救災等方面同樣對重型直升機提出了需求。
一機多型,系列發展。為了滿足不同任務需求、延長直升機的使用壽命和改善飛行性能,美俄在一個平臺基礎上對重型直升機不斷地進行改進改型,型號呈系列發展。如CH-47 系列、米-26 系列和CH-53系列。在米-6 直升機基本平臺的基礎上開發出多種型號,發展出滅火、民航運輸、搜救、通信中繼機和空中指揮等多個專用任務改型產品,在相關領域都得到了廣泛應用。CH-47 進入越南戰場后,對其不斷進行改進改型以提高其戰場生存性。于是在CH-47A基本型的基礎上,派生出了CH-47B、CH-47C、CH-47D 和CH-47F 等型別。
型號更新換代,推動技術進步。俄羅斯和美國在重型直升機研制和發展過程中,不斷更新換代,使重型直升機技術日趨成熟,包括采用的材料、發動機、機載設備、制造工藝、槳轂形式以及翼型等技術不斷得到提升。例如,為替代米-6 和米-10,俄羅斯發展了米-26 重型直升機。為替代CH-53A,美國發展了CH-53E 重型直升機,為替代CH-53E,又發展了CH-53K 重型直升機。在型號更新換代過程中,一方面繼承原有的技術,另一方面大量采用新技術。通過更新換代,推動了技術的發展與進步。

圖4 米- 26T2 直升機
軍用為主,軍民兼顧。重型直升機在軍民領域都有廣泛的應用。第一型重型直升機米-6 的研制初衷是為了滿足成建制運輸部隊及火炮等重型裝備的需求,CH-47也是為滿足美軍空中機動理論需求的產物,并在研制成功后立即投入越南戰場上使用。因此,軍隊是重型直升機的研制和采購過程中的關鍵角色,全球現役重型直升機的裝備分布也證明了這一點。重型直升機在執行軍事任務的同時,也會作為國家飛行器的一部分執行諸如搶險救災等非軍事任務,借助于整個國家軍事體系,提高任務效率。重型直升機本身具有很強的軍民通用性,只要稍做改裝,就可以用于多個民用領域。米-26 和CH-47 等軍用重型直升機型號均有其民用改型,并在消防、救災、工程建設等領域有著廣泛的應用。
重型直升機技術復雜,產業相關度高,作為一種牽引,重型直升機必定能夠帶動相關工業和應用領域實現產業化升級。
助力航空產業。在重型直升機發展的過程中,能夠使企業掌握先進的直升機設計、試驗、制造技術,促進一個國家直升機技術水平的發展,并充分發揮“襟翼效應”,帶動航空研究成果的應用和發展,使航空技術水平再上一個臺階。重型直升機的研制與發展能顯著帶動發動機、制造、材料、電子、化工、機電、機械等相關航空基礎產業的發展和技術革新。
帶動非航空產業。重型直升機的研制在新興產業中具有顯著的推動作用。重型直升機的成功研制與使用,能推動建筑工程業、海洋產業、石油工業、電力工業、林業、旅游業等相關產業的升級發展。重型直升機能擔負著鉆井平臺與陸上基地間的運輸任務,因此,重型直升機成為勘探開采油氣礦藏必不可少的工具,其成功應用能大大促進海洋產業和石油產業的發展。
從重型直升機的發展歷程來看,繼續改進改型是重型直升機未來發展的主要趨勢之一。隨著重型直升機在軍民領域需求的不斷擴大,也加快了新型重型直升機的研制。由于重型直升機廣泛的用途,又具有廣闊的市場潛力。所以許多國家正加快重型直升機的研制,以滿足軍民領域的需求。
當前,快速反應部隊以其靈活、迅速的優勢而引起極大的關注,成為各國軍隊建設的重點之一。軍方為使其快速反應部隊具備快速機動、快速部署和較強的突擊能力,十分重視裝備重型直升機。
從直升機民用市場的需求來看,基礎工程建設需要實行航空架設、吊裝和現場運送超常物件及設備,重型直升機正好能滿足這一任務要求和市場要求。

圖5 CH-47F“支奴干”直升機