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长满獠牙的母鹿——米-24战斗直升机

发布时间:2013-04-26  原作者:   点击数:

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  在动物世界中,鹿是非常讨人喜欢的。旧时欧洲的王公贵族,常常在自己的庄园里放养一些鹿,装点太平盛世和小资情调。小鹿班比也是迪斯尼同名动画片中的主人公,在童话的丛林里千娇百媚,多少年来一直为人们所喜爱。但是在真实世界的丛林上空,却徘徊着一个长满獠牙的鹿,这就是前苏联的攻击直升机米-24,北约代号母鹿。

米-24V 攻击直升机

  米哈伊尔.莱昂蒂耶维奇.米尔,这是一个直升机世界里如雷贯耳的名字。据说今天世界上每四架直升机中,就有一架是米尔直升机或米尔直升机的变型或衍生。到 1999 年为止,世界上大约有 3 万架直升机挂着米尔的名字。52 年问世的米-4 是苏联第一架大规模列装的直升机,中国的直-5 仿造的就是它,在林彪出逃的 913 事件中还留有一页。57 年问世的米-6 将重型直升机推向一个前所未有的高度,其最大起飞重量至今在仍然西方没有对手。米-6 开创了苏联在重型直升机领域领先世界时代,米-6 的继承者米-26 至今仍然保持着重型直升机的世界冠军称号,其载重量甚至超过西方的主力战术运输机 C-130。61 年问世的米-8 作为米-4 的继承者,和衍生的米-14/17/171 一起,总产量达到一万多架,是西方世界之外直升机的产量之最。在中国陆军迈向现代化的路途中,也经常可以看到米-17/171 的身影。

  60 年代中,在首战即决战的闪电战思想指导下,苏军实行全面机械化,BMP-1 作为世界上第一种伴随坦克作战的步兵战斗车开始列装,将机械化步兵的火力、机动和防护水平提高到一个新的高度,运兵直升机也在苏军中大量列装。米尔在 66 年就高瞻远瞩地意识到,苏军将需要“飞行的步兵战车”,用来快速输送突击分队,并为离机的步兵提供强大的近距离火力支援。

  米尔的第一个方案和美国在越战战场上典型的 UH-1 十分相似,并列双座的座舱为飞行员提供良好的视界,宽大的机舱可以搭载 7-8 名士兵,两侧各有两个大舱门,但不是直升机上常用的滑门,而是上下分别开启,上半部有可供步枪向外射击的开孔,向外向上打开;下半部为整体的装甲舱门,为机舱提供防护,而且像登陆舰艏门一样,向两侧放下后,可以作步兵快速登机、离机的跳板。机头武器是一门固定的双管航炮,机舱顶部两侧的短翼下有武器挂架,可以挂载火箭和反坦克导弹。

米-24 的最初概念设计模型

   米尔的设想在军方引起激烈争论,以国防部长马利诺夫斯基元帅为首的实权在握的元老派坚决反对这种异端邪说,好在国防部第一副部长格列奇科大力支持这一新生事物,最终,专家组的意见是上马,米尔的设想在 67 年 3 月 29 日得到了准生证。

  米尔的团队迅速提出两种基本设计,一个是7 .5 吨级的单发重型直升机,另一种是 10.5 吨级的双发重型直升机,米尔设计局的试制工厂还制作了 3 种基本机身和 5 种座舱,供军方评估之用。

  最后,军方选取了双发方案,主要看重双发的可靠性和抗战损性,但要求把固定式颌下航炮改为动力旋转的颌下机枪,并指定正在开发的 9M114(北约代号 AT-6)反坦克导弹作为主要反坦克武器。火控系统也要求包括增稳的瞄准具和激光测距仪,以及昼夜瞄准系统和自卫电子战系统。

  苏共中央和部长会议于 68 年批准米-24 的研制,但一代宗师米尔在 70 年去世,终年仅 60 岁,米-24 的设计由马拉特.尼古拉耶维奇.蒂叙琴科接任,具体设计由 V.A. 库兹涅佐夫负责。

  米-24 的基本结构和机械取自米-8,更具体一点,实际上取自海军型的米-14。发动机的功率得到加大。机身比较窄,以减小迎风阻力。机门仍保留概念设计时上下分别打开的设计,由机械助力开关,下半门内置台阶,方便登机、离机之用,但由每侧两门改为每侧一门,另一个门的位置开射击窗。机窗的“窗台”上设有供机载步兵步枪射击用的支点。加压的驾驶舱和运兵舱是一体的,具有核生化防护功能。飞行员座有装甲保护,驾驶舱侧面和发动机罩也有装甲保护。

  米-24 原型的座舱为串列双座,共用一个由平板防弹玻璃构成的座舱盖,但驾驶员在后左,射击员在前右,左右错开的目的是改善驾驶员的前方视界。这时的米-24 还是比较容易从外观上看出米-8 的渊源来。和米-8/14 相比,米-24 的主旋翼直径减小,转速加快,这样在不减小升力的情况下减小迎风阻力,提高速度。同时,较小的“翼盘”使等效翼载较小,有利于低空抗阵风性能。但是这样一来,机动性有所损失,尤其在连续机动时容易掉高度。这和固定翼飞机是一样的。米-24 采用 5 桨旋翼,这在同时代的直升机中是罕见的。桨叶数越多,在同样旋翼直径和转速下的升力就越大,或者同样升力下转速可以较低,有利于降低振动和噪音。相比之下,美国的 UH-1“休伊”和 AH-1“眼镜蛇”是双桨,AH-64“阿帕奇”是四桨,不久前夭折的 RH-66“科曼奇”才是 5 桨。为进一步减小迎风阻力,米-24 还是第一个采用可收放起落架的直升机,早期飞行员常常忘记收放起落架,资格越老问题越大,结果用机腹着陆,洋相出大了。米-24 的短翼不光便利挂载武器,也是采纳了米-6 经验的结果。米-6 的短翼在前飞时产生升力,为主旋翼卸载起到很大作用。米-24 的短翼在前飞时,可以为主旋翼卸载 19-25%。米-24 原型的短翼和米-6 一样,是水平的。在米-24 上,安装尾桨的“垂尾”像一个直立的机翼,在前飞是产生侧向的“升力”,为尾桨卸载。

率先在直升机上采用短翼的米-6

米-24 原型,尾桨仍在右面,这时的米-24 还能看出和米-8 有点缘分

米-24A 早期生产型,尾桨还没有搬到左面

  预定的 9M114 反坦克导弹系统的进度拖后了,米-24 只好用过渡性武器系统替代,反坦克导弹用 9M17M(AT-2),机头武器为架在活动支架上的单管 12.7 毫米机枪。

  米-24 的原型进度大大提前于计划,69 年 9 月 15 日进行首飞,从苏共中央和部长会议批准研制到首飞只有一年多的时间,从国防部批准预研也只有两年多的时间,即使从米尔开始构思,也只有三年多的时间,速度是惊人的。

  试飞结果表明,米-24 的基本设计是符合要求的,但是在飞行中容易发生荷兰滚,在紊乱气流中关闭自动驾驶仪时情况尤其严重。荷兰滚就是在前飞中发生偏航时,由于两侧短翼的迎风气流速度有差别,引起升力差别,导致横滚,飞机就像一片飘落的树叶一样,一面在前进方向上左右扭动,一面绕纵轴横向摇摆。米尔设计局将原本平直的短翼加 12 度的下反来解决荷兰滚的问题,这和许多上单翼军用运输机采用下反翼是一样道理。早期西方观察家猜测短翼下反是为了减小主旋翼下洗气流在短翼上的作用,这是误解。

   试飞中发现的另一个问题,是在强烈侧风中,尤其是在高原和炎热的条件下,尾桨的方向安定作用不够,可能打转转,严重的时候满舵也控制不住。提高尾桨的效用有几个途径,一是增大尾桨功率,但这涉及到主桨和尾桨之间的动力分配和传动系统的问题,比较啰嗦;二是增大尾桨尺寸,这涉及到加长尾撑(tail boom),否则尾桨和主桨要打架,但加长尾撑要改变全机重心,更啰嗦;三就是增加尾桨效率,这就有点讲究了。主桨的旋转方向没有什么讲究,顺时针,逆时针,选定一个就是了。但是尾桨就没有那么自由了。尾桨可以和主桨顺着转,这样尾桨气流的离心方向和主桨的下洗气流方向一致,对主桨产生的升力影响小,但尾桨效率被主桨“吃掉”一点。尾桨也可以和主桨反着转,这样对主桨的升力有一定的影响,但尾桨的效率大大提高。除此之外,尾桨还可以是推式或拉式的。推式的“进气”绕过尾撑,但“排气”的气流场没有任何阻挡,而“排气”是在气流能量较高的一侧,想必之下,拉式的“排气”受到尾撑的遮挡,所以推式的气动效率比拉式的高。米-8 的主桨是顺时针旋转的,尾桨是右置推式顺转的,米-24 的初始设计继承了这一特点。但在发现尾桨效率不足时,只能牺牲一点主浆升力效率,把尾桨搬到左置,传动系的伞齿轮自然把原本顺转的尾桨变为逆转,尾桨由推式变为拉式带来的效率损失只好没有办法了。米-14/17 也作了同样的改动。尽管如此,米-24 的方向安定性问题还是没有彻底解决,这个问题一直跟着米-24 走遍世界。

  试飞还表明,米-24 有良好的自旋着陆性能。试飞员曾在明斯克机场表演过以 250-280 公里/小时进场,然后关掉双发,在 30-50 米的空中转 180 度,然后安然着陆的特技。

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