俄羅斯直升機(jī)創(chuàng)始人——尤里耶夫

博　思

20世紀(jì)初，世界航空工業(yè)迅速發(fā)展，蘇聯(lián)涌現(xiàn)出了一批杰出的航空專家。在蘇聯(lián)航空之父茹科夫斯基的學(xué)生中，蘇聯(lián)科學(xué)院院士、功勛科學(xué)技術(shù)工作者、工程技術(shù)勤務(wù)中將尤里耶夫·鮑里斯·尼古拉耶維奇便是其中之一。他不僅是蘇聯(lián)第一個(gè)提出單旋翼直升機(jī)布局的倡導(dǎo)者，也是蘇聯(lián)第一個(gè)親手研制單旋翼直升機(jī)的創(chuàng)始人（圖一）。

鮑里斯·尼古拉耶維奇·尤里耶夫1889年11月10日出生在斯摩棱斯克市一個(gè)炮兵軍官的家庭。1907年，他以優(yōu)異的成績(jī)畢業(yè)于莫斯科士官學(xué)校，同年進(jìn)入莫斯科技術(shù)中學(xué)讀書(shū)（該校后易名為莫斯科“鮑曼”國(guó)立技術(shù)大學(xué)）。當(dāng)時(shí)，擔(dān)任Б·H·尤里耶夫教學(xué)工作的便是蘇聯(lián)航空之父茹科夫斯基。在茹科夫斯基的熏陶下，Б·H·尤里耶夫開(kāi)始對(duì)航空制造產(chǎn)生了濃厚的興趣。他在螺旋槳、旋翼機(jī)、理論空氣動(dòng)力學(xué)和實(shí)驗(yàn)空氣動(dòng)力學(xué)、力學(xué)和彈道學(xué)、科學(xué)和技術(shù)理論、教育學(xué)以及管理科學(xué)等表現(xiàn)出的廣泛興趣使其周圍的學(xué)子們驚嘆不已。在上述學(xué)科中，尤里耶夫均創(chuàng)造了驕人的業(yè)績(jī)。作為一名博學(xué)的理論家、出色的實(shí)驗(yàn)家、發(fā)明家、杰出的教育家、優(yōu)秀的管理家，他被載入蘇聯(lián)歷史名人手冊(cè)。而在上述每一項(xiàng)科研成果中，都凝結(jié)著尤里耶夫的辛勤汗水，是其頑強(qiáng)拼搏精神的體現(xiàn)。

在上述眾多學(xué)科中，直升機(jī)是尤里耶夫一生執(zhí)著追求和不斷探索的最喜愛(ài)的一門(mén)學(xué)科。1909年，尤里耶夫開(kāi)始了直升機(jī)研制的生涯，并將這項(xiàng)科研工作一直持續(xù)到自己生命的最后一刻。

1910年，在茹科夫斯基領(lǐng)導(dǎo)的浮空航行學(xué)會(huì)中，成立了一個(gè)由他的學(xué)生Б·H·尤里耶夫負(fù)責(zé)的直升機(jī)大學(xué)生小組。當(dāng)時(shí)，直升機(jī)大學(xué)生小組的任務(wù)是，從實(shí)踐和理論上為研制直升機(jī)奠定基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)堅(jiān)韌不拔的努力和探索，直升機(jī)大學(xué)生小組終于取得了重大突破。尤里耶夫設(shè)計(jì)的首架帶尾槳的單旋翼直升機(jī)獲得政府發(fā)明專利權(quán)。從設(shè)計(jì)圖紙看，這架單旋翼直升機(jī)的結(jié)構(gòu)既簡(jiǎn)單又合理。參加單旋翼直升機(jī)實(shí)驗(yàn)工作的教授А·М·切列穆欣說(shuō)：“Б·H·尤里耶夫設(shè)計(jì)的單旋翼直升機(jī)，就其設(shè)計(jì)思路來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)單合理，而且制造也十分方便。它完全克服了某些旋翼機(jī)部件重復(fù)和累贅的缺陷?！?/p>

但尤里耶夫設(shè)計(jì)的這架單旋翼直升機(jī)也存在一個(gè)致命的缺陷，那就是操縱十分困難。當(dāng)時(shí)，直升機(jī)的操縱被專家們認(rèn)為是幾乎難以攻克的難題。為此，尤里耶夫花費(fèi)了大量的時(shí)間和精力用于攻克這一難題。1911年，尤里耶夫終于發(fā)明出了自動(dòng)傾斜器，從而徹底解決了直升機(jī)的操縱問(wèn)題。

尤里耶夫發(fā)明的自動(dòng)傾斜器由活動(dòng)環(huán)和固定環(huán)組成。兩個(gè)環(huán)彼此剛性滑動(dòng)連接。在固定支座的反向接頭上，活動(dòng)環(huán)隨旋翼一起旋轉(zhuǎn)，并以連桿與旋翼槳葉相連。固定環(huán)與操縱搖臂相連，并將這兩個(gè)搖臂的力傳遞給活動(dòng)環(huán)，以改變活動(dòng)環(huán)的傾斜角?；顒?dòng)環(huán)的傾斜引起槳葉安裝角繞軸向活動(dòng)并發(fā)生變化，產(chǎn)生旋翼升力的水平分力，使直升機(jī)前進(jìn)，并向運(yùn)動(dòng)方向傾斜。這樣，單旋翼直升機(jī)借助自動(dòng)傾斜器的幫助，就可改變飛行方向，能夠垂直上升、垂直下降以及向前和向后飛行。應(yīng)當(dāng)指出的是，現(xiàn)今世界上，有90％的直升機(jī)都采用了Б·H·尤里耶夫的單旋翼布局，并使用了他發(fā)明的自動(dòng)傾斜器。

1912年，直升機(jī)大學(xué)生小組按照尤里耶夫的設(shè)計(jì)圖紙制成了與實(shí)物大小相同的單旋翼直升機(jī)模型，參加了在莫斯科舉行的第二屆國(guó)際航空展覽會(huì)。尤里耶夫作為單旋翼直升機(jī)的發(fā)明者獲得了單旋翼直升機(jī)最佳設(shè)計(jì)榮譽(yù)證書(shū)和金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?。但遺憾的是，由于直升機(jī)大學(xué)生小組缺少經(jīng)費(fèi)，1－2A單旋翼模型直升機(jī)沒(méi)有試飛。

1925年，已經(jīng)擔(dān)任中央茹科夫斯基流體動(dòng)力研究所空氣動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)室主任的尤里耶夫成立了一個(gè)專門(mén)從事直升機(jī)制造和實(shí)際應(yīng)用的科研小組。1930年，根據(jù)尤里耶夫的設(shè)計(jì)，中央茹科夫斯基流體動(dòng)力研究所直升機(jī)制造和實(shí)際應(yīng)用科研小組，制造出了第一架1－2A單旋翼直升機(jī)（圖二）。

這是俄羅斯第一架可在空中長(zhǎng)時(shí)間可靠飛行的單旋翼直升機(jī)。1932年，А·М·切列穆欣駕駛1－2A單旋翼直升機(jī)創(chuàng)造了605米高度飛行的世界紀(jì)錄。1－2A單旋翼直升機(jī)試飛成功后，尤里耶夫自豪地說(shuō)：“國(guó)外研制直升機(jī)的技術(shù)落后我們有10多年的時(shí)間。從1930年至1932年，我們的單旋翼直升機(jī)順利地完成了88次飛行試驗(yàn)工作，并創(chuàng)造了同類機(jī)型的數(shù)次世界記錄。此前，單旋翼直升機(jī)并沒(méi)有真正地在空中飛行過(guò)，而只是在地面跳躍過(guò)?！?/p>

眾所周知，直升機(jī)最早是由里奧納多·達(dá)芬奇設(shè)想出來(lái)的。他曾經(jīng)繪制過(guò)世界上第一架直升機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)草圖。而М·?！ち_蒙索夫曾于1754年制造了第一架能飛行的模型直升機(jī)。19世紀(jì)后期，世界上許多科學(xué)家都試圖解決直升機(jī)的研制問(wèn)題，其中包括俄國(guó)的М·А·雷卡喬夫和А·Н·洛德金等人。20世紀(jì)初，盡管世界上有許多科學(xué)家研制出了一大批試驗(yàn)直升機(jī)，但真正能夠升空并長(zhǎng)時(shí)間安全飛行的惟有尤里耶夫研制的1－2A單旋翼直升機(jī)。因此，俄羅斯在研制單旋翼直升機(jī)方面當(dāng)時(shí)處于世界領(lǐng)先地位。

單旋翼直升機(jī)研制成功后，Б·H·尤里耶夫又開(kāi)始研制多旋翼直升機(jī)，其中包括雙旋翼直升機(jī)。在對(duì)橫列式雙旋翼直升機(jī)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行技術(shù)論證后，尤里耶夫與他的學(xué)生勃拉圖欣合作于1940年春制造出了首架“奧米加”橫列式雙旋翼直升機(jī)（圖三）。衛(wèi)國(guó)戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)初期，“奧米加”橫列式雙旋翼直升機(jī)的試飛工作曾一度中斷，但尤里耶夫和勃拉圖欣很快恢復(fù)了對(duì)該機(jī)的試飛和完善工作。1944年，“奧米加”雙旋翼直升機(jī)參加了在土希諾舉行的航空節(jié)。1946年，尤里耶夫與其學(xué)生研制的“奧米加”雙旋翼直升機(jī)榮獲斯大林獎(jiǎng)金。

在研制單旋翼和雙旋翼直升機(jī)的同時(shí)，Б·H·尤里耶夫還致力于直升機(jī)制造的理論研究工作。尤里耶夫在直升機(jī)研制方面的論著有：《關(guān)于直升機(jī)飛行特性的研究》（1939年）、《直升機(jī)》（1951年）、《螺旋槳的沖量理論》（1948年）和《直升機(jī)的空氣動(dòng)力計(jì)算》（1956年）。這些論著為直升機(jī)旋翼研制、直升機(jī)動(dòng)力學(xué)和空氣動(dòng)力計(jì)算，直升機(jī)合理的外形尺寸以及對(duì)直升機(jī)布局實(shí)施評(píng)估等奠定了基礎(chǔ)。尤里耶夫的這些論著已成為直升機(jī)設(shè)計(jì)的理論依據(jù)和培養(yǎng)直升機(jī)研制人才的教科書(shū)。他的學(xué)生勃拉圖欣說(shuō)：“正是由于Б·H·尤里耶夫優(yōu)秀的科學(xué)論著、發(fā)明創(chuàng)造和出色的管理才能，才使得我國(guó)成為直升機(jī)制造業(yè)的創(chuàng)始國(guó)。”因此，尤里耶夫被稱為俄羅斯直升機(jī)制造業(yè)的奠基人。

Б·H·尤里耶夫?qū)Χ砹_斯航空制造業(yè)的貢獻(xiàn)不僅局限于發(fā)明了單旋翼和雙旋翼直升機(jī)，他的另一重大貢獻(xiàn)是創(chuàng)建了空氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室。在空氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和使用方面，尤里耶夫具有豐富的經(jīng)驗(yàn)。因此，他也被稱為俄羅斯空氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室的奠基人之一。

1922年，Б·H·尤里耶夫提出了一種全新的風(fēng)洞設(shè)計(jì)方案。在中央茹科夫斯基流體動(dòng)力研究所，尤里耶夫根據(jù)自己的設(shè)計(jì)圖紙親自領(lǐng)導(dǎo)并建立了當(dāng)時(shí)被稱為世界上獨(dú)一無(wú)二的風(fēng)洞的工作。中央茹科夫斯基流體動(dòng)力研究所利用這個(gè)風(fēng)洞為研制飛行器做過(guò)許多的試驗(yàn)和研究。1931年，尤里耶夫又親自領(lǐng)導(dǎo)了為茹科夫斯基空軍學(xué)院建造空氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室的工作。后來(lái)，他被任命為該院空氣動(dòng)力研究主任。1935～1941年，尤里耶夫作為專家以及中央茹科夫斯基流體動(dòng)力研究所副所長(zhǎng)主持和參加了中央茹科夫斯基流體動(dòng)力研究所新的大型綜合實(shí)驗(yàn)室建造工作。Б·H·尤里耶夫?qū)⒆约旱牟W(xué)和才華無(wú)私地奉獻(xiàn)給了蘇聯(lián)空氣動(dòng)力試驗(yàn)室的建設(shè)。

尤里耶夫不僅是一位出色的直升機(jī)發(fā)明家和風(fēng)洞專家，他還是一位優(yōu)秀的教育家。在其38年的科研教學(xué)生涯中，Б·H·尤里耶夫最早是在莫斯科高等技術(shù)學(xué)校任教。該校于1920年易名為蘇聯(lián)紅軍空軍工程學(xué)院，隨后又改名為茹科夫斯基空軍工程學(xué)院。蘇聯(lián)衛(wèi)國(guó)戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)之前，茹科夫斯基工程學(xué)院是空軍唯一一所高等軍事院校。因此，那個(gè)年代的航空工程人員和指揮員都接受過(guò)Б·H·尤里耶夫在航空動(dòng)力學(xué)方面的教育。

1939年，Б·H·尤里耶夫參加了蘇聯(lián)紅軍，并被授予紅軍工程師職稱。1940年，他被授予少將軍銜。1944年，Б·H·尤里耶夫被斯大林親自授予工程技術(shù)勤務(wù)中將軍銜。1923年至1949年，尤里耶夫擔(dān)任茹科夫斯基空軍工程學(xué)院空氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室主任職務(wù)。1942年至1948年，他擔(dān)任茹科夫斯基空軍工程學(xué)院副院長(zhǎng)職務(wù)，專門(mén)負(fù)責(zé)科研和教學(xué)工作。尤里耶夫?yàn)樘K聯(lián)空軍工程技術(shù)人才的培養(yǎng)做出了巨大貢獻(xiàn)。1944年至1950年，尤里耶夫擔(dān)任蘇聯(lián)科學(xué)院技術(shù)委員會(huì)副主席，1950年任蘇聯(lián)科學(xué)院力學(xué)研究所應(yīng)用動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任。Б·H·尤里耶夫曾兩次獲得斯大林獎(jiǎng)金、2枚列寧勛章、1枚衛(wèi)國(guó)戰(zhàn)爭(zhēng)勛章和1枚紅星勛章以及多枚其它獎(jiǎng)?wù)?。為紀(jì)念這位俄羅斯杰出的空氣動(dòng)力學(xué)家、直升機(jī)制造業(yè)的創(chuàng)始人和優(yōu)秀的教育家，在Б·H·尤里耶夫誕辰100周年紀(jì)念日時(shí)，俄羅斯政府專門(mén)在首都莫斯科為他修建了一座大理石的紀(jì)念碑，并在全國(guó)各地舉辦了多種方式的紀(jì)念活動(dòng)。責(zé)任編輯：誠(chéng)意