直升機(jī)作為20世紀(jì)航空技術(shù)極具特色的創(chuàng)造之一,極大的拓展了飛行器的應(yīng)用范圍。直升機(jī)是典型的軍民兩用產(chǎn)品,可以廣泛的應(yīng)用在運(yùn)輸、巡邏、旅游、救護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域。
直升機(jī)的時(shí)速可達(dá)300km/h以上,俯沖極限速度近400km/h,實(shí)用升限可達(dá)6000米(世界紀(jì)錄為12450m),一般航程可達(dá)600~800km左右。攜帶機(jī)內(nèi)、外副油箱轉(zhuǎn)場(chǎng)航程可達(dá)2000km以上。根據(jù)不同的需要直升機(jī)有不同的起飛重量。當(dāng)前世界上投入使用的重型直升機(jī)的是俄羅斯的米-26(起飛重量達(dá)56t,有效載荷20t)。當(dāng)前實(shí)際應(yīng)用的是機(jī)械驅(qū)動(dòng)式的單旋翼直升機(jī)及雙旋翼直升機(jī),其中又以單旋翼直升機(jī)數(shù)量多。
直升機(jī)的突出特點(diǎn)是可以做低空(離地面數(shù)米)、低速(從懸停開(kāi)始)和機(jī)頭方向不變的機(jī)動(dòng)飛行,特別是可在小面積場(chǎng)地垂直起降。由于這些特點(diǎn)使其具有廣闊的用途及發(fā)展前景。在軍用方面已廣泛應(yīng)用于對(duì)地攻擊、機(jī)降登陸、武器運(yùn)送、后勤支援、戰(zhàn)場(chǎng)救護(hù)、偵察巡邏、指揮控制、通信聯(lián)絡(luò)、反潛掃雷、電子對(duì)抗等。在民用方面應(yīng)用于短途運(yùn)輸、醫(yī)療救護(hù)、救災(zāi)救生、緊急營(yíng)救、吊裝設(shè)備、地質(zhì)勘探、護(hù)林滅火、空中攝影等。海上油井與基地間的人員及物資運(yùn)輸是民用的一個(gè)重要方面。
缺點(diǎn)及改進(jìn)
當(dāng)前直升機(jī)相對(duì)固定翼飛機(jī)而言,振動(dòng)和噪聲較高、維護(hù)檢修工作量較大、使用成本較高,速度較低,航程較短。直升機(jī)今后的發(fā)展方向就是在這些方面加以改進(jìn)。
短距-垂直起降飛機(jī)的作戰(zhàn)目標(biāo)可不是常規(guī)作戰(zhàn)飛機(jī),其作戰(zhàn)目標(biāo)是超低空制空權(quán)控制和打擊空中低速目標(biāo),負(fù)責(zé)隨伴我直升機(jī)群,主要遂行反直升機(jī)和反無(wú)人機(jī)作戰(zhàn),兼顧對(duì)地近距戰(zhàn)術(shù)支援的短距-垂直起降固定翼飛機(jī)尚無(wú)可替代。
單旋翼帶尾槳(Ducted Fan)一個(gè)水平旋翼負(fù)責(zé)提供升力,尾部一個(gè)小型垂直旋翼(尾槳)負(fù)責(zé)抵消旋翼產(chǎn)生的反扭矩。例如,歐洲直升機(jī)公司制造的EC-135直升機(jī)。
單旋翼無(wú)尾槳(NOTAR)一個(gè)水平旋翼負(fù)責(zé)提供升力,機(jī)身尾部側(cè)面有空氣排出,與旋翼的下洗氣流相互作用產(chǎn)生側(cè)向力來(lái)抵消旋翼產(chǎn)生的反扭矩。例如,美國(guó)麥道直升機(jī)公司生產(chǎn)的MD520N直升機(jī)。
雙旋翼式
縱列式(Tandem)兩個(gè)旋翼前后縱向排列,旋轉(zhuǎn)方向相反。例如,美國(guó)波音公司制造的CH-47“支努干”運(yùn)輸直升機(jī)。
橫列式(Transverse)兩個(gè)旋翼左右橫向排列,旋翼軸間隔較遠(yuǎn),旋轉(zhuǎn)方向相反。比如,蘇聯(lián)米里設(shè)計(jì)局研制的Mi-12直升機(jī)。
共軸式(Coaxial)兩個(gè)旋翼上下排列,在同一個(gè)軸線上反向旋轉(zhuǎn)。例如,蘇聯(lián)卡莫夫設(shè)計(jì)局研制的卡-50武裝直升機(jī)。
交叉式(Intermeshing)兩個(gè)旋翼左右橫向排列,旋翼軸間隔較小,并且不平行,旋轉(zhuǎn)方向相反。例如,卡曼宇航公司研制的K-MAX起重直升機(jī)。
60年代中期,中國(guó)在研制輕型和中型直升機(jī)產(chǎn)品的同時(shí),也開(kāi)始考慮自個(gè)研制能裝載一個(gè)加強(qiáng)排兵力的重型直升機(jī)產(chǎn)品。根據(jù)部隊(duì)提出的需求,1969年,中國(guó)航空研究院決定由新組建的直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所承擔(dān)重型直升機(jī)的設(shè)計(jì)任務(wù),直升機(jī)的編號(hào)為直7(Z-7)。1970年3月,直7研制工作開(kāi)始,承擔(dān)研制的有直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所等5個(gè)研究所、2個(gè)工廠。
直7的研制方案是:裝兩臺(tái)渦軸5甲發(fā)動(dòng)機(jī),采用6片旋翼;除重新設(shè)計(jì)槳轂和減速器外,其它盡量采用直5和直6的零部件。直7設(shè)計(jì)為起飛重14400千克,有效商載3500千克,速度240千米/小時(shí),航程350千米,實(shí)用升限6000米。
1971年直7開(kāi)始進(jìn)行機(jī)體和部件的靜力試驗(yàn)及調(diào)試。其間,領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)曾決定將直7作為艦載直升機(jī)的試驗(yàn)機(jī),到1971年9 月,直7改艦載的工作停止,繼續(xù)作為普通直升機(jī)研制。
1975年5月,直7零部件加工完成了97%,并已裝配成兩架機(jī)體,配套生產(chǎn)的成品已到貨90%。1979年,直7重型直升機(jī)完成了全機(jī)靜力試驗(yàn)。