直升飛機(jī)前途何在？

本刊記者

不久以前，法國著名航空工程專家查理·馬爾凱迪，應(yīng)中國民用航空總局的邀請，前來我國進(jìn)行訪問。在訪問期間，民航總局組織了一次學(xué)術(shù)報告會，邀請馬爾凱迪先生在會上作了關(guān)于直升飛機(jī)發(fā)展的報告。

動力——從活塞式到渦輪軸式

報告的第一部分，報告人概括介紹了第二次世界大戰(zhàn)以后法國直升飛機(jī)的發(fā)展道路。

報告人說，法國在第二次世界大戰(zhàn)期間沒有機(jī)會發(fā)展航空工業(yè)，因此在直升飛機(jī)方面，比其他國家落后了十年。為了盡快趕上先進(jìn)水平，必須采用新技術(shù)，即把直升飛機(jī)的動力，從活塞式發(fā)動機(jī)改為渦輪軸發(fā)動機(jī)。

報告人認(rèn)為，在直升飛機(jī)上采用渦輪軸發(fā)動機(jī)具有下列優(yōu)點(diǎn)：

——重量比活塞式發(fā)動機(jī)輕；

——在飛機(jī)上占的體積?。?/p>

——由于重量輕、體積小，在飛機(jī)上安排方便；

——活塞式發(fā)動機(jī)在冬天起動時要加溫半小時至1小時，而渦輪軸發(fā)動機(jī)在重新起動時不需要加溫，不論外界冷熱條件如何，都能立即起動；

——活塞式發(fā)動機(jī)要用氣缸，需要散熱，而渦輪軸發(fā)動機(jī)利用燃燒室，不需要散熱；

——下雨天也能使用，因此，渦輪軸直升飛機(jī)可以不在機(jī)場機(jī)庫中停放；

——活塞式發(fā)動機(jī)有一套曲軸連桿機(jī)構(gòu)，要把往復(fù)運(yùn)動變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動，振動很大，而渦輪軸發(fā)動機(jī)沒有往復(fù)運(yùn)動，振動要小得多；

——渦輪轉(zhuǎn)速很容易調(diào)節(jié)和控制，通過油量的控制可以保持恒速，使操縱簡化，減輕飛行員的疲勞；

——附件比活塞式發(fā)動機(jī)少；

——渦輪軸發(fā)動機(jī)工作簡單，因此發(fā)動機(jī)的故障很少。據(jù)本人經(jīng)驗，在100萬次飛行中，只有一次發(fā)動機(jī)飛行故障；而活塞式發(fā)動機(jī)的故障就不止一次。

報告人在會上介紹了目前法國南方航空公司已經(jīng)出產(chǎn)的兩種渦輪式直升飛機(jī)，一種名叫《吉恩》；另一種名叫《云雀》。前者已經(jīng)生產(chǎn)了150多架，后者已生產(chǎn)了上千架。目前正在發(fā)展的有《云雀－Ⅱ》、《云雀－Ⅲ》、《黃蜂》和《超黃蜂》等型別。

直升飛機(jī)有沒有前途

在報告的第二部分，報告人詳細(xì)地談到了他對直升飛機(jī)前途的看法。

報告人認(rèn)為，直升飛機(jī)經(jīng)過長時間的發(fā)展以后，已經(jīng)形成它自己在使用上的獨(dú)特之點(diǎn)，這些特點(diǎn)是：

——它是能夠任意從這一點(diǎn)飛到那一點(diǎn)的唯一的一種飛行器；

——它是能夠長時間在空中懸停的唯一的一種飛機(jī)。這意味著它是用作觀察的理想飛機(jī)；

——它是唯一不受停留條件限制的飛機(jī)，可在難以通行的困難地區(qū)降落，正因為這一點(diǎn)，它救活過許多人的生命；

——它的運(yùn)載體積不受飛機(jī)本身容積的限制。載重汽車受道路限制、火車受鐵軌限制、普通飛機(jī)受貨艙大小限制，都不能搬運(yùn)過大的東西，而直升飛機(jī)可以把體積龐大的東西，吊在飛機(jī)下面運(yùn)送。法國曾用直升飛機(jī)運(yùn)過小房子，運(yùn)過電訊塔，把電訊塔吊運(yùn)到難以通行的安裝點(diǎn)去。

報告人舉出了幾個數(shù)字說明直升飛機(jī)技術(shù)進(jìn)步很快：

1936年，一架直升飛機(jī)創(chuàng)造了當(dāng)時的速度記錄，這個記錄是：44.6公里/小時；

1946年，即十年之后，出現(xiàn)了新的速度記錄：180公里/小時；

1956年，即又過十年，一架直升飛機(jī)創(chuàng)造了新記錄：262公里/小時；

1963年，一架比較大型的直升飛機(jī)把速度記錄提高到341公里/小時。

從上述數(shù)字可見，在二十五年間，直升飛機(jī)的速度提高了300公里/小時。報告人認(rèn)為，直升飛機(jī)的速度可望繼續(xù)提高。他說，如果十年以后還有機(jī)會會面，我一定可以說出更新的記錄。

報告人接著詳述了目前為提高直升飛機(jī)速度所提出的研究方向。

方向是——減小阻力、增大功率、改進(jìn)旋翼

在提高速度方面，報告人首先提出要努力減小直升飛機(jī)在飛行中的阻力。

報告人說，直升飛機(jī)在向前飛行時，旋翼面必須向前傾斜，以獲得向前的分力，這樣造成了很大的阻力，因此應(yīng)當(dāng)設(shè)法減少旋翼向前傾斜的程度。

在機(jī)身方面，應(yīng)當(dāng)盡量做到流線型好，表面凸出部分少。據(jù)風(fēng)洞試驗的結(jié)果說明：

如果一架普通直升飛機(jī)機(jī)身的阻力占全架直升飛機(jī)阻力的33.2%，那么，盡量使機(jī)身外形流線型化，就能把這個阻力降為22.3%；

如果把直升飛機(jī)的起落架從機(jī)身外面收入機(jī)身之中，那么就能把起落架的阻力從20.5%降為1.55%；

如果把直升飛機(jī)旋翼的槳轂做得更好一些，就有可能使槳轂所占的阻力比例從15.5%降到10.54%。經(jīng)過這一系列改進(jìn)，在旋翼向前傾角度相同的條件下，直升飛機(jī)速度可以從每小時220公里提高到270公里，也就是這些改進(jìn)可以贏得50公里/小時的速度。

報告人還談到他們在研究工作中得出的一點(diǎn)結(jié)論：大的直升飛機(jī)可以比小的飛得快。他說，重量為4－10噸的直升飛機(jī)，速度并不難達(dá)到350公里/小時，而重量為10－20噸的直升飛機(jī)，速度可望達(dá)到每小時400－450公里。

提高直升飛機(jī)速度的第二個努力方向，是增加發(fā)動機(jī)的功率。報告人認(rèn)為，在飛機(jī)不斷改進(jìn)的同時，發(fā)動機(jī)也在進(jìn)步，有可能繼續(xù)增大功率而卻并不同時增大重量。他舉出了十幾年來發(fā)動機(jī)性能改進(jìn)的數(shù)據(jù)來證明這一點(diǎn)：

1950年航空發(fā)動機(jī)功率重量比(功率/重量)是3.2；

1955年是3.9；

1960年是4.5；

1963年是6。

這些數(shù)字說明，僅僅在十年多的時間里，同樣重的發(fā)動機(jī)，所能發(fā)出的功率，幾乎增大了一倍。不僅功率加大，而且耗油率也在不斷下降，因此這就給直升飛機(jī)繼續(xù)增加速度提供了有利的條件。

除此以外，還可以設(shè)法利用直升飛機(jī)的儲備功率：直升飛機(jī)在懸停時需要較大的功率，才能支持它的重量，而當(dāng)它向前飛行時，由于旋翼面會像機(jī)翼那樣產(chǎn)生舉力，需用功率就可以減小20%左右。如果把這20%的儲備功率用來增大速度，可以使飛行速度增加10一15%。

目前已經(jīng)設(shè)想在直升飛機(jī)上直接采用噴氣推進(jìn)，但這還有待研究。

提高直升飛機(jī)速度的第三個努力方向是改進(jìn)旋翼。報告人說，在改進(jìn)旋翼方面主要是努力解決在飛行時出現(xiàn)的失速現(xiàn)象和壓縮現(xiàn)象。他在報告里介紹了幾種解決這兩個問題的構(gòu)造方案。

報告人還談到了一些直升飛機(jī)和普通飛機(jī)相結(jié)合的飛行器——立升機(jī)、轉(zhuǎn)翼機(jī)以及其他采用旋翼、螺旋槳或風(fēng)扇的垂直起落飛機(jī)。

在報告會的最后，報告人回答了聽眾提出的一些問題。

《吉恩》(Djinn)

長度5.3米巡航速度100公里/小時

高度11米續(xù)航時間2小時15分

凈重360公斤升限5000米

最大重量800公斤

《云雀－Ⅱ型》(AlouetteⅡ)

長度9.7米巡航速度170公里/小時

高度2.75米續(xù)航時間3小時15分

凈重850公斤航程600公里

最大重量1600公斤