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“空中吊钩”——详解前苏联米-6重型运输直升机

发布时间:2013-04-26  原作者:   点击数:

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  早在 1957 年,当一架身形硕大、长着“翅膀”的直升机突然轰鸣着出现在西方军事观察家眼前的时候,几乎所有人都为之震撼。毫无疑问,对于当时“世界上最大直升机”的称号而言,米-6 当之无愧。这种军民两用重型直升机拥有超凡的载重能力,北约赋予其“吊钩”的昵称可谓名副其实。在米-6 服役后相当长一段时期内,在红色帝国里一直承担着驮马的角色。而在上世纪 90 年代米-26 出现之前,米-6“吊钩”都是无与伦比的旋翼之王。

  米哈伊尔•列昂季耶维奇•米里是前苏联直升机设计鼻祖,以他的名字命名的“米”系列直升机是苏联/俄罗斯最著名的出口产品之一。20 世纪 40 年代末期,米里受命组建了米里直升机设计局,即第 329 高级设计局(OKB-329),他担任第一任总设计师。米里设计局旗下的直升机家族阵容强大,其中米-6(北约绰号“吊钩”)重型直升机享有“大型空中升降机”之美誉,是当时最大的旋翼运输机械。

米哈伊尔•列昂季耶维奇•米里

米-6 直升机的研制

  20 世纪 50 年代,米里设计局在莫斯科第 329 厂生产的米-4 运输直升机取得了成功。米里和他的设计团队开始着手设计具有更大载重能力的旋翼飞机。经过研究,米里设计局认为,用于接替米-4 的下一代重型运输机应该具备 6 吨的载重能力,从而可以搭载沉重的火炮部件及其牵引车,以及用于空降突袭作战的装甲车和自行榴弹炮。 这种直升机的研制面临着巨大困难。在此之前,不论苏联国内还是国外,所有总重超过 14 吨的直升机研制项目都是以失败告终的。尽管如此,米里设计局年轻的设计师团队还是满怀信心。

米-4 直升机,我国引进后生产了直-5

  1952年底,设计局总体设计部提交了第一份项目报告,他们将这种飞机生产型号定为 VM-6,意为“载重量为 6 吨的米里直升机”。 当时苏联国内外专家们普遍认为,重型运输直升机应该采用双发动机串联的动力布局。但米里坚持要研制生产单发重型直升机。另一方面,初期研究表明这么重的直升机无法使用活塞式发动机,因此必须配套研制新型涡轴发动机。米里选用了古比雪夫第 276 设计局研制的 TV-2F 燃气涡轮发动机。在与米里达成共识后,彼尔姆第 19 研究局总设计师帕维尔•阿列克谢耶维奇•索罗维耶夫决定将 TV-2F 改装成涡轴发动机,并命名为 TV-2VM,总体设计围绕着 TV-2VM 展开。TV-2VM 这种发动机设计有旋翼转速调节器以取得最大的经济效益和航程。发动机安装于货舱上方、主变速箱前方,和长长的尾梁前后响应产生平衡力,使飞机重心达到稳定。与此同时,索罗维耶夫设计局也在研制 D-25V 涡轴发动机,其基本指标与 TV-2VM 相似,同样计划用于未来的重型运输直升机。

  在选定发动机的同时,米里决定为 VM-6 研制五桨叶的主螺旋桨,桨叶长度达到前所未有的 30 米,而那时最大的螺旋桨桨叶长度不超过 25 米。美国休斯飞机公司曾经尝试过生产超过 25 米长度的螺旋桨,但未获成功。

  当研制正在进行的时候,苏联军方向米里设计局提出了新需求:将直升机的载重能力提高 50%。为满足这一要求,总体设计只好推翻重来。飞机的尺寸相应增大,采用了两台 TV-2VM。另一方面,军方希望这种直升机能在为某些任务运输兵力和物资时,达到超过 300 公里/小时的飞行速度。针对这一要求,米里设计局考虑采用高速复合任务式直升机的结构布局,在机身两侧设置可拆缷的悬桁机翼,机翼上装有高强度吊放设备,机翼中部装有两台涡轮螺旋桨推进器。这种机翼可以降低主旋翼在巡航飞行时的载荷,从而达到与固定翼飞机相差无几的速度性能。但是,米里设计局最终认定这种动力布局效率较低,他们还是坚持采用原来的设计方案,以较小的机翼减小主旋翼的载荷。

VM-6 模型,注意机翼上的推进螺旋桨

  1953 年底,采用两台 TV-2VM 发动机的 VM-6 直升机初步设计方案完成。VM-6 能在正常起飞重量下载重 6 吨飞行,在过载配置下可载重 8 吨,在短距飞行中可载重 11.5 吨。1954 年 6 月 11 日,苏联部长委员会正式决定支持这种重型运输直升机的研制工作,将飞机型号定为 V-6,并指出 V-6 是“军队兵员输送和师级单位似乎所有火炮部件运输的新途径”, 就在米里设计局全力以赴的同时,苏联另一家著名直升机研制单位——由尼古拉•伊利奇•卡莫夫领衔的卡莫夫设计局也在设计与 V-6 同一级别的重型直升机。当时卡莫夫设计局已经完成了卡-22 直升机的设计方案,这种飞机就采用了所谓的复合推进方式,在两侧机翼的翼尖处装有四桨叶推进器。

卡-22 重型直升机

米-6 三面图

方案设计

  1954 年底,米里设计局完成了 V-6 直升机的详细设计方案,1955 年 6 月 1 日,V-6 模型获得了苏联政府的批准。不久,位于莫斯科郊区潘基和菲利的第 329 厂、第 23 厂开始生产 V-6 的部件。此时,V-6 被正式命名为米-6。

  米-6 研制过程中的最大挑战就是主旋翼桨叶设计。其中引入了液压减振器,是苏联历史上的第一次。最终,米-6 的主旋翼桨叶采用了独特的全金属设计,外形为梯形。尾桨桨叶则为木制。 TV-2VM 涡轴发动机的起飞功率可以达到 4,100 千瓦。发动机产生的动力经主变速箱传至主旋翼、尾桨、散热扇、起动机、液压泵和其他附属机械设备,主变速箱为采用四级行星齿轮,输出轴上的扭矩达到 60,000 千克•米。西方的飞机设计师们直到 7 年后才设计出效能相近的变速箱。

米-6 复杂的的旋翼桨毂

  V-6 机身为流线型半单壳结构,尺寸为 12×2.65×2.5 米,货舱内部空间类似于安-8 和安-12 军用运输机。沿舱壁安装有可拆卸的翻叠式座椅,座椅也可安装于机舱中心线上。执行伤员运输任务时,舱内可容纳 41 付担架和 2 名医护人员。在紧急情况下舱内可载 150 人。加强型货舱地板上安装了系留夹具,可以运输各种物资,例如 2 门 ASU-57 自行榴弹炮或 1 台 BTR-152 型兵员装甲车,还能运载各种榴弹炮及其牵引车,或工程部队的机械、物资。配备的可拆卸式吊索可吊起将近8吨的物资。 米-6 的飞行控制系统采用了功能强大的液压全作动器。最初的米-6 曾采用 AP-31V 型三波道自动驾驶仪,并在米-4 直升机上测试过。1962 年始,AP-31V 为 AP-34V 型自动驾驶仪所取代。与 AP-31V 不同的是,AP-34V 的控制线路采用闭环回路设计,可自动控制飞行姿态,从而令驾驶更为轻松。

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