CH-47“支奴干”直升機成為了越南戰(zhàn)爭的象征之一,那場戰(zhàn)爭中旋翼機的使用異常頻繁。這種巨大的縱列雙旋翼“飛行香腸”被用來運送部隊、救援遇險人員、運輸物資,甚至還充當過致命的“炮艇機”。自然會產(chǎn)生一個問題——為什么“鐵幕”另一側(cè)沒有制造類似的直升機?或者說,他們是否真的制造過?這是一個非常奇怪的現(xiàn)象,從武器裝備發(fā)展來看,雙方應該是相互借鑒式與相互制約式發(fā)展。只要對方研制出一種新式武器,另外一方必須進行對應研制?,F(xiàn)在看來,蘇聯(lián)似乎對這東西并不感冒,反而偏偏只有美國一家獨立發(fā)展。難道是技術限制了蘇聯(lián)的設計與制造嗎?還是因為其他原因。
保羅·科爾紐設計的直升機明顯帶有他發(fā)明家職業(yè)的獨特印記。
1933年10月25日,“佛羅林II”直升機在空中停留了9分58秒,這在當時創(chuàng)造了直升機飛行時間的世界紀錄。
HRP-1和皮亞塞茨基的成功
HRP-1直升機的設計采用了一種略顯粗糙的開放式框架結構,完全暴露在風中。
在1907年,第一架雙旋翼縱列式直升機實現(xiàn)了“20秒的飛行時間”和“30厘米的離地高度”,雖然這些數(shù)據(jù)在今天看來微不足道,但在當時卻是一次真正的突破。這架直升機是第一架成功將人類——其創(chuàng)造者、從事自行車制造的保羅·科爾紐——送上天空的飛行器。
25年后,俄羅斯移民尼古拉·弗洛林在比利時制造了三架類似的直升機,它們展現(xiàn)出了不錯的性能。然而,真正讓縱列布局享譽世界的是擁有波蘭血統(tǒng)的美國人弗蘭克·皮亞塞茨基。他在工程職業(yè)生涯中輾轉(zhuǎn)于多個公司,后來創(chuàng)立了自己的企業(yè),參與了旋翼機和橫列式直升機的研發(fā)。他的前兩款個人設計均為單旋翼直升機,其中PV-2成為VS-300(西科爾斯基設計)的后繼者,是美國第二款成功的直升機。憑借這一成就,皮亞塞茨基獲得了海軍的合同,用于開發(fā)一款運輸和救援直升機。
這位工程師嘗試了多種設計方案后,又邁向了一個全新的領域,并且取得了成功。PV-3直升機于1945年3月完成首飛,并以HRP-1的編號成為第一款量產(chǎn)的縱列式直升機。這只是個開始。皮亞塞茨基找到適合自己的設計布局后,其一系列作品陸續(xù)裝備了軍隊、海軍和航空公司,并創(chuàng)造了速度、高度和載重能力的記錄,為后來的傳奇“支奴干”直升機鋪平了道路。不過,支奴干的誕生已經(jīng)與皮亞塞茨基無關了。
不過,大多數(shù)生產(chǎn)出來的HRP直升機看起來更像真正的航空器。縱列式布局確實非常合理。兩個旋翼能夠相互抵消反扭力,使這種直升機不需要尾槳。此外,其主旋翼無需像共軸直升機那樣采用復雜笨重的轉(zhuǎn)軸裝置,也無需像橫列式直升機那樣依賴側(cè)翼或支架。發(fā)動機可以巧妙地布置在機身兩端,而中間自然形成了一個寬敞的貨艙。這種設計使直升機對重心變化的敏感性較低,尤其適合用作運輸機。
N-16(PV-15)在1950年代初以超過20噸的起飛重量成為當時世界上最重的直升機。然而,它在試飛中的失敗導致帕塞茨基被要求離開自己創(chuàng)立的公司。
縱列式布局一度成為潮流,吸引了其他美國公司以及全球直升機愛好者的關注,包括蘇聯(lián)。在蘇聯(lián)的直升機制造領域,形成了一個有趣的局面:在五種常見布局中(除了同步槳布局),其余四種都有堅定的支持者。單旋翼和共軸布局得益于世界級的傳奇人物——米哈伊爾·米里和尼古拉·卡莫夫——取得了巨大成功。然而,另外兩種布局的支持者未能取得同樣顯赫的成就,只生產(chǎn)了少量型號。伊萬·布拉圖辛傾心于橫列式布局,而縱列式直升機的支持者則是伊戈爾·亞歷山德羅維奇·埃爾里赫。
一個令人驚嘆的巧合:米里、卡莫夫和埃爾里赫三人都出生于同一個城市——伊爾庫茨克。然而,他們彼此并不相識,且各自獨立地進入航空領域。埃爾里赫出生于1922年,而在他上學期間,米爾和卡莫夫已經(jīng)于1930年代在中央空氣動力學研究院(ЦАГИ)中設計了蘇聯(lián)最早的自轉(zhuǎn)旋翼機和直升機。1947年,埃爾里赫從莫斯科謝爾戈·奧爾忠尼啟則航空學院(МАИ)畢業(yè)后,進入了亞歷山大·雅科夫列夫領導的第115號設計局(ОКБ-115)。
實驗性直升機“Ш”(意為“玩笑”)
與許多其他設計局不同,雅科夫列夫在運動中未受波及,并在戰(zhàn)爭期間憑借成功的戰(zhàn)斗機設計贏得了聲譽。他不僅是設計局的負責人,還擔任航空工業(yè)人民委員部的副部長,是慈父的寵兒……并充分利用了自己的地位。雅科夫列夫敢于冒險,而直升機這一新興領域充滿了機遇,但也蘊含著風險。在新項目中,帕維爾·薩姆索諾夫(П. Д. Самсонов)擔任首席設計師,而埃爾里赫在團隊成立之際便加入,參與了直升機“Ш”的試飛工作——這是蘇聯(lián)第一款共軸布局的直升機。
盡管性能優(yōu)秀,Yak-100并未投入量產(chǎn)
當時軍方對這些“嗡嗡作響的小玩意兒”并不上心,將其視為某種難以理解的玩具。用于研發(fā)的資金也僅僅是剩余預算的一部分。然而,朝鮮戰(zhàn)爭爆發(fā)后,美國人在戰(zhàn)場上廣泛應用直升機,蘇聯(lián)才意識到自己在這一領域完全沒有對等的應對手段。
1951年,慈父召集了包括資深飛機設計師和在旋翼機領域嶄露頭角的專家在內(nèi)的會議,明確提出了一個緊迫的問題:必須在一年內(nèi)研制出實用的運輸直升機。米里提出了一款可容納12名傘兵的直升機設計方案,盡管他按時完成了設計,但初期的產(chǎn)品并不成熟,最終經(jīng)過長時間的改進和調(diào)整,才發(fā)展成了相當成功的Mi-4。
另一方面,雅科夫列夫選擇挑戰(zhàn)一款載重能力是米里方案兩倍的直升機。然而,他并沒有像米里那樣積累足夠的技術儲備——畢竟,在此之前,從未有旋翼機能夠運載20名全副武裝的傘兵。很快就發(fā)現(xiàn),受限于當時的技術條件,無法制造如此龐大的單旋翼或共軸式直升機。必須探索其他方案。
盡管蘇聯(lián)在橫向布局直升機上積累了豐富的經(jīng)驗,但這些經(jīng)驗往往伴隨著失敗和挫折,因此被認為是不可取的。而縱向布局雖未在蘇聯(lián)本土發(fā)展,但皮亞塞茨基的成功案例激發(fā)了蘇聯(lián)設計師的想象力。最終,決策者選擇了采用縱向布局的方案。
Mi-4直升機的研發(fā)與Yak-24幾乎同時進行,并為后者提供了其旋翼系統(tǒng)的技術支持。
M-82/ASh-82系列發(fā)動機為從拉沃奇金的La-5戰(zhàn)斗機到Su-2、Tu-2、Pe-8、Il-12、Il-14等眾多著名飛機提供了強勁動力。其中,配備直接噴射系統(tǒng)的ASh-82FN更是蘇聯(lián)戰(zhàn)時最優(yōu)秀的航空發(fā)動機之一。進入1950年代后,基于這一發(fā)動機研發(fā)出了ASh-82V,用于驅(qū)動蘇聯(lián)第一代重型直升機Mi-4和Yak-24。這些發(fā)動機中的一臺如今收藏于德國維爾尼格羅德航空與技術博物館。
經(jīng)驗豐富的設計團隊滿懷熱情地投入了這個前所未有的直升機項目,Yak-24的研發(fā)。為了加速進程,其旋翼系統(tǒng)直接沿用了Mi-4的設計。兩臺功率為1700馬力的ASh-82V雙排星形發(fā)動機分別安裝在駕駛艙后方和機身尾部。通過減速器與長同步軸相連,這些發(fā)動機驅(qū)動著直徑達21米的旋翼。葉片的縱梁由鋼管制成,肋骨為膠合板,外殼則覆蓋了棉布,這些結構設計在當時極為典型。
為了縮短過長的機身,旋翼盤被設計為部分重疊,并將尾部旋翼通過一個巨大的支柱提升到前旋翼之上,以避免葉片相撞。尾翼采用了從前方看呈V字形的獨特設計。機身部分看起來像是采用現(xiàn)代技術制造:三座位的全玻璃駕駛艙延續(xù)到光滑閃亮的側(cè)面,但巨大的起落架桁架顯得格格不入。然而,這種外觀是虛假的——Yak-24那被稱為“飛行貨車”的方形機身實際上是一種框架結構,外部覆蓋著棉布。
雅克-24在列寧格勒的組裝
雅克-24的試驗機在列寧格勒的第272廠(“紅色飛行員”廠)生產(chǎn)。1952年1月3日,埃爾里赫被派往列寧格勒,負責技術監(jiān)督。這次出差幾乎徹底改變了他的生活,新年假期轉(zhuǎn)瞬間變成了長達八年的嚴酷工作日。年輕設計師的家人留在莫斯科,孩子們每月只能見到父親幾天。同年7月,雅克-24首次試飛。與此同時,決定在列寧格勒和薩拉托夫的第292廠(“薩爾科姆拜恩”廠)開始量產(chǎn)。然而,薩拉托夫廠僅制造了兩架樣機后,將生產(chǎn)設備轉(zhuǎn)移到列寧格勒,自己則回歸飛機制造。
帶有V形水平尾翼的雅克-24試驗機
圖片清晰地顯示了V形尾翼的角度。作為蘇聯(lián)最大的直升機之一,雅克-24原本被寄予厚望,似乎注定會有輝煌的前景,但實際研發(fā)過程卻充滿波折。在首飛之前,起落架就已經(jīng)需要改進。而在試飛中,直升機在沒有達到高速時就會開始無法控制地右偏并左傾。然而,最讓人頭疼的是嚴重的振動。這架13噸重的技術奇跡像一只小型吉娃娃一樣劇烈顫抖,飛行員的牙齒打顫,機體結構甚至出現(xiàn)裂縫。
通過調(diào)整旋翼安裝角度并修改尾翼和支柱的設計,穩(wěn)定性和操控性有所提升。將旋翼葉片截短50厘米后,成功避免了葉片振動與機體共振的頻率重疊,這些措施在一定程度上緩解了震動問題。
雅克-24直升機。圖中間為伊戈爾·埃爾里赫1952年11月,經(jīng)過一番努力,雅克-24勉強完成了工廠試驗,并移交進行國家試驗。然而,國家試驗的考官更加嚴格,各種問題也像滾雪球一樣不斷增加,試驗多次被迫中斷。1953年1月23日,一架在莫斯科制造用于壽命測試的樣機起火燒毀。不足一個月后,另一架“莫斯科制造”的樣機在系留懸停測試時進入不穩(wěn)定狀態(tài),拉斷纜繩墜地后同樣被燒毀。還有一架直升機因穩(wěn)定器損壞被迫緊急實施自轉(zhuǎn)著陸。
直到1955年春天,國家試驗才在國防部長格奧爾基·朱可夫的強力干預下得以完成。盡管在274項缺陷清單中仍有大約20項未完全解決,但第272廠的生產(chǎn)線上已經(jīng)開始陸續(xù)交付批量生產(chǎn)的雅克-24。第272廠還成立了由埃爾里赫領導的第115設計局分部,后續(xù)的改進工作完全由他負責。
四架配有“系列”穩(wěn)定裝置的Yak-24在圖申航空節(jié)上
Yak-24在列寧格勒宮廣場上方拍攝全景
帶有Yak-24圖像的郵票然而,改進工作仍然漫長且繁重。飛行員們繼續(xù)抱怨三維穩(wěn)定性差,起飛時有明顯的擺動傾向。系列生產(chǎn)的“車廂”再次遭遇劇烈震動,飛行員甚至在座位上跳躍。經(jīng)過細致的排查,問題終于找到了:機身的彎曲振動傳遞到了控制拉桿,導致螺旋槳的總步進發(fā)生波動。在1955至1957年期間,Yak-24在進行左轉(zhuǎn)彎時發(fā)生了三次急劇滑行,俯仰角達到70°并急劇失高。所有事故均以硬著陸告終——幸運的是,機組人員沒有受到嚴重傷害。
于是,他們不得不完全重做控制系統(tǒng),并將“蝴蝶”型尾翼改為常規(guī)的20°橫向V型尾翼,并在尾翼端部增加了更大的方形墊片;這種尾翼最終被大多數(shù)系列機型采用。此后,他們完全放棄了橫向V型尾翼。盡管經(jīng)過多次改進,仍未能完全馴服這個“不馴的馬”。例如,1957年5月30日,Yak-24在從列寧格勒飛往托爾日的途中突然抬起機頭并墜落。直升機變成了一堆廢鐵,但機組人員依然未受傷——令人驚訝的是,在所有的Yak-24事故中,沒有任何人因此喪生。對于這次事故的原因,至今未能確定。
寬敞的機身使得它能夠運輸各種類型的貨物
飛越葉卡捷琳娜宮的王座大廳盡管“飛行火車廂”存在許多不足,但它仍然是獨特的。它能夠運送19名全副武裝的傘兵、18名躺臥病人及醫(yī)務人員、最多3.5噸的貨物,包括汽車、大炮和帶彈藥的迫擊炮……這架直升機還能進行較遠距離的飛行,包括飛往東德,參與演習和試驗性使用。1956年,四架Yak-24在當時還屬于莫斯科郊區(qū)的圖申航空節(jié)上精彩展示了它們的能力。兩年后,計劃再次展示,但由于埃爾里赫的脾氣問題,這個計劃未能實現(xiàn)。由于他在“紅箭”列車出發(fā)前到達車站時發(fā)現(xiàn)即使是“民航部”的工作人員也沒有票,他誤以為售票員索要賄賂,于是酗酒作出反應。售票員報警,結果“飛行火車廂”的創(chuàng)造者被關進了三天。由于沒有埃爾里赫,Yak-24無法在游行中亮相。
Yak-24U把疲憊的伙伴帶回家
“長腿”反潛型Yak-24,配有圓筒形雷達罩的項目
通過懸停給坦克加油
1955年12月17日,雅克-24在將4噸貨物提升到2902米的高度和2噸貨物提升到5082米的高度時,創(chuàng)下了兩項世界紀錄。1958年,經(jīng)過改進的雅克-24U通過了飛行適航性考試,這一改進版的主旋翼直徑恢復為21米,貨艙寬度增加了400毫米,并進行了其他優(yōu)化。它能夠運輸更多種類的貨物,包括外部吊掛;埃爾里赫提議用直升機運輸導彈。雅克-24的用途不再局限于“貨車”角色。曾有計劃將其用于搜尋和摧毀潛艇、排雷等任務。1958年,它還進行了管道鋪設測試:88根管道被固定在機身兩側(cè)的盒式容器內(nèi),依次從低空釋放;一次可鋪設超過半公里的管道,即使是在完全無法通行的地形中。原本計劃用這種方式為紅星坦克軍團建立野戰(zhàn)燃油管道,直通拉曼什海峽,但軍方最終沒有采納這一方案。不過,在民用領域,實驗機成功鋪設了從塞爾普霍夫到列寧格勒的部分天然氣管道。
Як-24與下機身攝影平臺拍攝的列寧格勒全景
凱瑟琳宮的修復
在凱瑟琳宮的修復過程中,使用的是晚期生產(chǎn)的帶有“平面”穩(wěn)定器的Jak-24直升機。民用客戶將Jak-24用于地質(zhì)勘探、拍攝列寧格勒全景,甚至還用于恢復位于俄羅斯的皇家凱瑟琳宮。這座精美的巴洛克風格建筑在德國占領期間遭受嚴重破壞,其中包括皇座大廳的屋頂被毀。需要拆除30根受損的木制椽子,每根重達3200千克,并將其替換為18根兩噸重的鋼制支架。由于擔心使用塔式起重機會進一步破壞這座歷經(jīng)滄桑的宮殿,甚至可能使周圍的公園變成建筑工地,因此他們選擇了使用直升機。
很可能,這在世界上是第一次在這類安裝中使用直升機。拆除舊的支架僅用了三分鐘,而安裝新的支架(精度為30毫米)則需要多一兩分鐘。后來的起重直升機會配有一個額外的機艙,朝向后方,方便操作。然而,Jak-24并沒有這種設計,工廠飛行員I.S.格里戈里耶夫憑借精準的操作完成了任務,甚至幾乎看不清楚自己的貨物。所有工作只用了兩天時間,而如果使用起重機,可能連安裝一部分都會需要更多時間。
外觀上,Yak-24K的主要特點是900毫米一邊的方形窗戶
“客艙”版本的布局在20世紀50年代末,為了迎接美國總統(tǒng)艾森豪威爾的預定訪問,專門制造了兩架Yak-24K直升機用于VIP乘客。外殼采用了鋁合金,并且為了更大的窗戶,甚至修改了結構和強度設計。Yak-24K配備了所有可能的便利設施,可以容納最多八人,但最終未得到實際使用——在鮑爾斯事件后,“緩和”結束,艾森豪威爾并沒有來訪。與之命運相同的是,30座的Yak-24A為“普通”乘客設計,而裝備了燃氣渦輪發(fā)動機的Yak-24P則僅停留在設計階段。
Yak-24P模型乘客型Yak-24A在蘇聯(lián),管道是這樣鋪設的在鮑爾斯這個愣頭青出現(xiàn)以后,蘇聯(lián)在策略上發(fā)生的急轉(zhuǎn)。如何去反制成為關鍵要素,此時最有效的反制手段是防空導彈。所以,幾個航空制造廠被改造以生產(chǎn)這些導彈。1958年,它們也進入了列寧格勒的工廠,迅速將直升機排擠出去。Yak-24總共生產(chǎn)了略多于40架,包括原型機。Yak-24K是在埃爾里赫(Erlich)團隊準備離開時才完成的,Yak-24A似乎是在莫斯科制造的。隨著“飛行車廂”的生產(chǎn)結束,位于涅瓦河畔的半個世紀航空制造歷史也宣告結束。曾考慮將生產(chǎn)遷移到捷克斯洛伐克,但就在那時,Mi-6開始投入使用——這是一款更具載重能力、問題更少且屬于新一代的渦輪發(fā)動機直升機。同時,傳奇的Mi-8也在接近投入使用,幾乎完全取代了“飛行車廂”這一角色。1960至1961年間,所有2到6年的Yak-24直升機都被退役。
Yak-24U在涅瓦河上空
1961年,電影《迪瑪·戈林的職業(yè)生涯》上映,主演是亞歷山大·德米揚年科(當時還不是《舒里克》)。而在這部影片的配角中,出現(xiàn)了一架巨大直升機,具有明顯的類似Yak-24的外觀,而那時,Yak-24的生產(chǎn)已經(jīng)結束。
列寧格勒分支的OKB-115當然已經(jīng)關閉。埃爾里赫(Erlich)收到了科羅廖夫(Korolev)的邀請,科羅廖夫在60年代初期開始對宇宙飛船通過自旋螺旋槳著陸產(chǎn)生了興趣。然而,這種轉(zhuǎn)行不僅僅是換個工作那么簡單,它意味著要換一個部門。航空工業(yè)部長P.V. 德門捷耶夫(Dementyev)并沒有放行伊戈爾·亞歷山大羅維奇(Igor Alexandrovich),因此他不得不回憶起15年前他設計共軸直升機的經(jīng)歷。在一次爭取工作的過程中,他在烏蘭斯基巷的一座房子里遇到了尼古拉·卡莫夫(Nikolai Kamov)。
1952年,在弗蘭克·皮亞切茨基的領導下,創(chuàng)造了44型號直升機,軍事上稱為H-21。盡管它在軍隊和民用領域的服役時間不算長,但也相當值得。且不論這些,然而它的經(jīng)歷中發(fā)生了一個意外的插曲。1959年秋,蘇穗宗對美國進行了著名的訪問。就像在不久前的“廚房辯論”中一樣,蘇穗宗大肆吹捧蘇聯(lián)的生活方式,但私下里,他和隨行人員觀察到蘇聯(lián)缺乏的很多東西。其中,他對美國的直升機深感興趣,蘇聯(lián)決定購買這些直升機進行了解,美國方面也同意出售。
“莫尼諾”Vertol-44C出現(xiàn)在1974年《如果你想幸福》電影中,飾演印度航空展上的展品。隨后,它還在博物館里展出,涂上了奇怪的黃紅色涂裝,并在尾翼上畫有英國國旗。
1961年初,四架“美國貨”抵達蘇聯(lián):兩架單引擎的S-58和兩架雙引擎的“44C型號”。其卓越的操作技術(發(fā)動機和主減速器可在三小時內(nèi)更換)、創(chuàng)新的生產(chǎn)工藝、大幅延長的槳葉使用壽命、獨特的操控系統(tǒng)和自動穩(wěn)定技術——盡管“44C型號”被認為是過時的,但它還是讓蘇聯(lián)專家大開眼界。與Yak-24不同,它體積更小,只有一個發(fā)動機,機身設計也不同。列寧格勒的Yak-24采用傳統(tǒng)的圓柱形機身,后槳通過支架安裝來實現(xiàn)槳葉的分開。而“美國貨”則在后起落架附近的機身上做了彎曲處理,這是皮亞切茨基的傳統(tǒng)設計,給他的產(chǎn)品貼上了“飛行香蕉”的外號。
Vertol-44C在莫尼諾空軍博物館的角落。關于這些“客人”的結局知道的不多。第一架在首飛時發(fā)動機熄火,著陸時受損。第二架(可能是同一架)則被送往莫尼諾的空軍博物館。它們中的一架曾被送往米哈伊爾·米里設計局(OKB-329)進行仔細研究。Yak-24也被送去了那里。但問題是,作為世界頂級直升機設計師之一的米里,究竟能從這些老舊的美國和蘇聯(lián)直升機中找到什么呢?尤其是這種他似乎并不十分青睞的縱向布局的設計。
如果米里和卡莫夫是某種單一布局的狂熱支持者,他們或許永遠成不了今天的米里和卡莫夫。他們選擇直升機的外形布局并非基于個人偏好,而是通過(幾乎)公正的對比分析得出的結果,當然,他們也早已聽聞皮亞切茨基的成功。20世紀40年代末,年輕的卡莫夫設計局繪制了“縱列布局”的卡-11、卡-12和卡-14設計圖。其中卡-14的尺寸與Yak-24相當,而其余的則更輕一些。巨型直升機卡-16“伊凡雷帝”則看起來非常宏大,它采用了四個螺旋槳,由兩組縱列的共軸槳葉構成。不幸的是,在慈父主持的那次會議上,米里和雅科夫列夫的項目獲得了支持,而卡莫夫因猶豫(或者說理智)的態(tài)度失去了機會,他的雄心勃勃的構想不得不被束之高閣。后來,隨著埃爾里赫的加入,卡莫夫開始研制海軍直升機卡-28,但最終客戶選擇了單旋翼的米-14。
GМ-3直升機的整體設計米-6取代了Yak-24,成為蘇聯(lián)最大的直升機。而米里和埃爾里赫很快就產(chǎn)生了一個想法:能否在超重型縱列直升機上使用米-6的雙旋翼系統(tǒng),就像此前米-4的部件被移植到Yak-24上一樣?
米里也沒有忽視縱列布局的可能性。他最早在1949年便開始思考這種布局。當時設計的直升機GМ-3起飛重量為4噸,配備1000馬力的發(fā)動機,定位于米-1和米-4之間的市場,而這一市場最終被裝配燃氣渦輪發(fā)動機的米-2占據(jù)。在米里的大多數(shù)重型直升機設計中,他都認真考慮過縱列布局,尤其是在蘇聯(lián)航空中心(ЦАГИ)的建議下。然而每次都發(fā)現(xiàn),同樣的問題可以通過單旋翼布局解決,并且能夠避免雙旋翼設計固有的復雜問題。
20世紀50年代末,設計師們的目光瞄準了前所未有的載重能力:20噸甚至40噸。似乎在這種巨型直升機上,單旋翼已經(jīng)無法勝任了,這為曾在縱列布局上積累經(jīng)驗的列寧格勒設計團隊提供了短暫的回歸機會。
巨型Yak-24與未實現(xiàn)的巨型Yak-60(В-38)的設計——僅停留在模型階段
B-38的布局В-38(也稱Yak-32、Yak-38或Yak-60)的設計方案在埃爾里赫幾乎無望的團隊中被提出。該機計劃裝備四臺功率為6000馬力的D-25В燃氣渦輪發(fā)動機,設計載重能力為35噸,并計劃進一步提升至40噸。然而,最初的估算過于樂觀,對所需功率的需求低估了將近1.5倍。經(jīng)過與國家航空技術委員會的協(xié)商,1961年最終確定了一項技術任務:制造一架載重20至27噸的飛行器,沿用Yak-24的雙旋翼布局,使用米-6的兩套現(xiàn)成的螺旋槳與發(fā)動機系統(tǒng)(兩臺D-25В)。動力設計部門還被要求從發(fā)動機中額外榨取至少500馬力,而隨著埃爾里赫團隊的解散,直升機的設計工作轉(zhuǎn)交給了米里團隊負責。
В-38可在外部掛載重型和超大尺寸裝備
“縱列布局”В-12的多種方案模型米哈伊爾·列昂季耶維奇·米里熱情投入到這個項目中,他將其視為突破新載重能力的又一次嘗試。他的團隊認真研究了Yak-24和美國的“飛行香蕉”(即H-21直升機),而米里本人則與駕駛過這些直升機的飛行員進行了詳細交流。然而,隨著項目的推進,他對縱列布局的懷疑越來越深。
在設計局博物館至今保存的兩種模型中,可以清楚地看到發(fā)動機布局的差異,而這恰恰是項目中的難點之一。燃氣渦輪發(fā)動機對進氣口的氣流參數(shù)非常敏感。如果后方的發(fā)動機吸入了前方發(fā)動機的廢氣,極有可能導致后方發(fā)動機熄火。一個解決方案是像最新的“支奴干”(Chinook)一樣,將所有發(fā)動機都安裝在后方。然而,這種設計在當時從未在如此大功率的直升機上實現(xiàn)過——如此設計會使傳動系統(tǒng)的重量變得難以承受。
然而,這還只是一個具體的技術問題,是有可能解決的。更嚴重的問題在于,縱列布局的直升機經(jīng)過十幾年的使用,暴露出了一系列幾乎無法根除的缺陷。
縱列布局直升機一直缺乏足夠的載重能力,設計者試圖通過增加更大的機翼,類似于Mi-6來解決兩個旋翼相互抵消反向力矩,但這并沒有使縱列布局變得對稱——它的右轉(zhuǎn)和左轉(zhuǎn)表現(xiàn)不同,而且在直線飛行時會產(chǎn)生額外的側(cè)向力。后旋翼處于前旋翼的誘導氣流中,其效率較低,旋翼葉片消耗了大量的額外動力。
在對Yak-24的試飛報告中,米爾驚訝地發(fā)現(xiàn)并未提及這一問題——難道是埃爾里赫和他的團隊巧妙地解決了這一問題?事實上,開發(fā)人員知道同步軸會承受額外的負荷,但他們選擇忽略了這些問題。當直升機轉(zhuǎn)彎時,后旋翼會脫離旋渦氣流,它的性能會發(fā)生變化,這可能導致側(cè)向不穩(wěn)定性,并最終導致交叉耦合現(xiàn)象:在做轉(zhuǎn)彎時,機尾可能會突然抬高。
不朽的CH-47,2016年縱列布局的直升機還面臨著機身的問題,這使得其在裝載貨物時非常方便。單旋翼和共軸旋翼直升機的主要質(zhì)量集中在主旋翼下方,而縱列布局的直升機則將貨物放置在中間,旋翼位于兩端。負荷通過較長的路徑傳遞,造成機身的彎曲力矩,因此需要使機身更加堅固,也就意味著更重。此外,長機身會引起彈性振動,即那種讓人厭煩的晃動。為了稍微縮短機身,設計師采用了重疊的旋翼盤,這雖然減少了升力。旋翼葉片末端的高速氣流對機身的氣流沖擊也沒有增加升力。
這些問題在試飛和使用過程中逐漸暴露,最終,縱列布局的熱潮迅速消退,從60年代中期開始,幾乎沒有新的縱列布局直升機出現(xiàn)——只有那款不朽的“CH-47”不斷進行現(xiàn)代化改進,一些初創(chuàng)公司則進行著奇怪的實驗。米里也不喜歡這一悲慘的結果,因此他做出了艱難的決定——改變氣動布局,即從零開始重新設計已經(jīng)取得了一定進展的項目。
В-12最終展示了橫向布局的可行性和前景,盡管在那時它似乎已經(jīng)過時縱列布局仍然有許多支持者,包括在第五(直升機)部門的ЦАГИ(中央航空航天研究院)。最堅定的支持者是列昂尼德·謝爾蓋耶維奇·維爾德格魯布——在40年代末,他曾在雅科夫列夫公司工作,并可能參與了最初關于Як-24的浪漫研究。作為ЦАГИ的專家,維爾德格魯布強烈反對米里的設計理念。蘇聯(lián)的設計局通常在選擇總體方案時并不獨立,而是與科學界協(xié)調(diào)。米里可能會被命令采用縱列布局,這正是維爾德格魯布所堅持的觀點。最終,決定權在新任ЦАГИ負責人弗拉基米爾·米哈伊洛維奇·梅夏奇夫手中——他是一位才華橫溢的航空設計師,在“火箭狂潮”中失去了自己的設計局。順便說一句,他與埃爾里赫有過交情:梅夏奇夫曾指導埃爾里赫的畢業(yè)設計。
關于特別委員會的最后一次會議,通常很嚴謹?shù)念I導者為什么在工作日結束前才通知,實在讓人不解。米里的主要專家團隊直到深夜才完成報告,第二天一早就遞交到了梅夏奇夫的辦公桌上。而維爾德格魯布顯然沒有準備好回應。弗拉基米爾·米哈伊洛維奇對此非常不滿,支持了米里的觀點——在擔任ЦАГИ(中央航空航天研究院)負責人最初幾個月,他不怕和“自己人”作對。世界上最大的直升機——В-12就是基于橫向布局設計建造的。
在米里決定選擇縱列布局還是橫向布局的同時,卡莫夫和他的第一副手伊戈爾·阿列克謝耶維奇·埃爾里赫之間的沖突悄然升溫。埃爾里赫在負責船用直升機Ка-25的改進工作時,悄悄組建了一支設計團隊,主動提出了В-50項目(以慶祝十月革命50周年命名,項目構思始于1967年)。根據(jù)同事們的回憶,盡管他們對埃爾里赫非常尊重,但他似乎希望通過推動自己的項目來“搶奪”卡莫夫的位置。繼任者謝爾蓋·米哈耶夫?qū)Υ耸录幕貞浵喈斨斏鳎?/p>
埃爾里赫提出В-50項目的時機恰逢彼得·瓦西里耶維奇·德門捷耶夫和尼古拉·伊里奇·卡莫夫之間關系的緊張加劇。矛盾激化到一個程度,有一次,部長向卡莫夫提出了優(yōu)厚的薪酬和職位,想通過這種方式讓他離開設計局。類似的情況在航空工業(yè)中曾經(jīng)發(fā)生過——例如,格奧爾基·米哈伊洛維奇·別列耶夫就曾被通過類似手段從領導崗位上解除。然而,尼古拉·伊里奇拒絕了這一提議,但有理由相信,正是德門捷耶夫讓埃爾里赫產(chǎn)生了希望,認為他將成為卡莫夫的繼任者。
而埃爾里赫的親密支持者尤里·拉扎連科則毫不掩飾地表示:
作為生產(chǎn)組織者,埃爾里赫無疑超過了卡莫夫。他是一個更現(xiàn)代、更有活力、更勇敢的領導者。伊戈爾·阿列克謝耶維奇開始與卡莫夫爭奪公司領導的位置,簡單來說——就是爭奪領導職務。
艦載版В-50的葉片可折疊
是的,蘇聯(lián)的設計局中,復雜的權力斗爭往往比“星光”劇院的幕后還要精彩。В-50的創(chuàng)作者們在“地下”工作,在伊戈爾·阿列克謝耶維奇·埃爾里赫的高層公寓里,通常是在晚上和周末進行。其設計的流線型機身和非常小的機頭上,承載著兩個三葉螺旋槳。通過不尋常的大面積葉片重疊,成功地使得這款直升機保持了緊湊的外形。兩個發(fā)動機(預計為用于米-24的ТВ3-117)被布置在機尾兩側(cè)。從圖紙和模型中可以看到不同形狀的機艙和尾部設計,以及不同數(shù)量的承載表面。
外觀并非一開始就定型,而且埃爾里赫還計劃了多個版本的修改。這個系列中唯一沒有的就是重型運輸型,因為人們認為縱向布局更適合這種用途。在海軍領域,В-50挑戰(zhàn)了卡莫夫的項目Ка-25-2,而在陸地上,它則與運輸攻擊型米-24競爭。再往后20年,Ка-50和米-28會變成怎樣呢?
埃爾里赫的“海灘”小組在“南方角”體育館完成了В-50的初步設計
于是,他們設計出了這樣的模型。從大量窗戶來看,這應該是運輸攻擊型版本的模型(類似于米-24),不過讓人疑惑的是,艦隊的旗幟圖案——難道這款“奇跡武器”是為海軍陸戰(zhàn)隊設計的嗎?
關于В-50的計算特性,僅知其最大速度為405公里/小時——即使在今天,對于傳統(tǒng)直升機而言,這也是不可思議的數(shù)字!如果埃爾里赫的設想能夠?qū)崿F(xiàn),它將成為超級武器。然而,回想起Як-24的經(jīng)歷,可以清楚地看到,必須解決的問題將是無窮無盡的??驈娏曳磳Η?50,埃爾里赫則公開與之沖突,這場爭斗遠遠超出了“公司”的范圍。行業(yè)部長彼得·德門捷耶夫召集專家們,試圖弄清楚,到底是手中的Ка-25-2更好,還是空中的В-50更強?
科技委員會傾向于選擇風險較小的Ка-25-2,后來這一型號發(fā)展成了Ка-27,但埃爾里赫依然在繼續(xù)“攪局”。他的支持者們前往位于費奧多西亞的“南方角”試飛基地,這個基地實際上是由埃爾里赫親自創(chuàng)建的。在基地的體育館里,這些“海灘風格”的工程師們繼續(xù)完善設計,但一切都無濟于事:技術討論最終變成了爭吵。1970年,卡莫夫成功將這位倔強的副手調(diào)到了另一家公司。
這顯然是配備導彈的攻擊型版本。它取消了后部的升力表面,假尾翼也變小了,駕駛艙和尾翼的形狀發(fā)生了變化,發(fā)動機的位置也被降低了。
1973年尼古拉·伊里奇去世后,埃爾里赫被視為最有可能的接班人,但這一提議遭到了國防部部長伊·德·謝爾賓的反對?!拔覀冞@些姓氏不對,”埃爾里赫自己也對此進行了諷刺。然而,正是他的上級說服他從曾經(jīng)的同事中挑選候選人來擔任這一重要職務。即便心中有不滿,埃爾里赫還是在面試時指導了他們,最后成功當選的謝爾比·米哈伊耶夫第一件事就是邀請埃爾里赫回歸。他不再推動縱向布局的方案,而是對Ка-27和Ка-32的改進作出了巨大貢獻。
伊戈爾·亞歷山德羅維奇·埃爾里赫(Igor Alexandrovich Erlich,1914年-1988年)音譯,也有翻譯為:伊戈爾·亞歷山德羅維奇·埃利希
當“切爾諾貝利”這個詞像惡魔一樣從地理地圖的深處冒出來時,對于直升機飛行員來說,它不再是一個遙遠的抽象災難,而是一個充滿重負、危險和有害工作的地方。埃爾里赫主動要求領導一支志愿者小組,參與1986年5月到9月期間使用兩架Ка-27直升機在災難的核心區(qū)域進行測量工作,甚至將接觸式傳感器安裝在已被摧毀的核反應堆內(nèi)。年屆64歲的專家每天親自乘坐伴隨直升機飛行,直接偵查現(xiàn)場,認為從“掩體”指揮是不道德的。關于埃爾里赫的性格和野心可以說很多,但絕不會有人指責他懦弱或膽怯。切爾諾貝利成為了他的最后一場戰(zhàn)斗。1988年,伊戈爾·亞歷山德羅維奇·埃爾里赫去世。
作者:伊凡·科紐霍夫
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