詳情介紹
直8F:直八通用運輸型直升機,是在直八陸軍運輸型直升機鑑定技術狀態的基礎上,換裝性能先進的PT6B-67A發動機及先進的複合材料槳葉,為適應民用和軍用要求進行適用性改進、改型的通用運輸型直升機。該機2004年8月首飛成功,2005年8月通過換髮狀態技術鑑定,計畫在2008年取得民用適航證。 直八通用運輸型直升機最大起飛重量13噸,最大航程1400公里,最多可容納27~39名乘員,最大外部吊掛貨物5噸,可在水面漂浮及起降。該機加裝必要的專用設備,可用於貨物、人員運輸,搜尋救援、傷病員救護,建築施工、農林飛播、病蟲害防止、森林防火,資源勘探、科學考察、觀光遊覽等。
研製背景
上世紀60年代,中國為提高部隊的空中機動作戰能力,提出研製一種可以裝載一個排的重型直升機,編號為直-7,該機最大起飛重量超過14噸,載重3.5噸, 直-7採用兩台792渦軸發動機,鏇翼為直-5主槳葉6片,為最大起飛重14400千克,有效商載3500千克,最大速度240千米/小時,最大航程35O千米,實用升限6000米。由於當時國內經濟技術基礎薄弱,直-7的研製進展並不順利,難以在80年代初投入使用,而中國在70年代已經決定在向太平洋發射遠程運載火箭試驗,這就是718任務,718任務包括艦載直升機分系統,執行返回艙低高度軌跡的測量、落點測量及返回艙的搜尋與打撈,考慮到當時中國還沒有艦載直升機部隊,因此要提前進行相關係統的改裝和訓練,而直-7顯然跟不上進度,為此中國於1973年從法國採購12架SA-321超黃蜂直升機用於718工程,1975年開始改裝工作,共完成遙測、航測和搜尋打撈飛機三型四架,1980年5月18日中國向南太平洋發射遠程運載火箭,718工程改裝機僅有5分鐘就完成了返回艙的打撈任務,出色的完成了任務。進入80年代為提高中國海軍的反潛能力,相關廠所在SA-321的基礎上改裝了反潛直升機,其配備了引進的ORB-32WAS對海搜尋雷達、HS-12吊放式聲吶及音響處理設備和A244S反潛魚雷,首架飛機於1987年在上海首飛成功,填補了我軍裝備的空白,並且通過該機的改裝中國掌握了直升機反潛設備的研製技術。
由於SA-321的性能較好,航空工業部門決定在其的基礎上測繪仿製中國重型直升機(編者註:研製立項是作為中國的重型直升機),這就是直-8。1976年設計工作正式開始,栗在儉作總設計師,整個試製工作由昌河飛機廠、中國直升機設計研究所和哈爾濱飛機廠聯合完成。到1980年完成設計發圖,工裝、零件和靜力試驗機也基本完成,然而就在這時,由於當時國民經濟碰到了暫時的困難,直-8由上變緩。直到1983年,國家出於國民經濟建設和部隊武器裝備建設的迫切需要,決定加快直-8的研製。由於前期研製工作準備較為充分,直-8僅用了一年多的時間就於1985年12月11日首飛成功,1989年完成技術鑑定就並付中國海軍航空兵使用。不過考慮降低技術難度的考慮,這時的直-8一些關鍵設備仍舊依賴進口,其國產化率低於50%,如尾槳轂、主槳葉和槳轂等,這些設備的國產化工作在90年代初全面展開,1992年國產鏇翼槳葉、鏇翼槳毅進行了全面考核和地面長試與鑑定試飛,1994年8月國產化率達到86%的直-8型直升機通過國家設計定型。
研發歷史
早期的直-8和直-8A
直-8採用常規單鏇翼帶尾槳的布局,6葉矩形全金屬槳葉和5葉尾槳,發動機採用3台渦軸-6發動機,採用前2後一的布局, 功率為1550 馬力,自重315公斤,傳動系統由鏇翼軸、主、中、尾減速器和動力傳動軸組成。直-8的機載設備包括HZX-7航向姿態系統、能夠控制飛行狀態的KJ-8自動駕駛儀、大氣數據計算、發動機儀表等,通信系統包括651雙頻道電台和JDT-1短波單邊帶電台,導航設備有WL-7無線電羅盤、264甲無線電高度表和XS-6信標,儀表設備可以在飛行包線內顯示飛行航向、飛行速度、飛行姿態和發動機工作狀態。直-8機內燃油的時最大起飛重量為10592公斤,外掛副油箱時為13000公斤,最大速度速度315公里/小時(起飛重量為9000公斤),其機體為船形,設有多個水密艙,可以在水上飄浮、滑行和起降,特別適合在海上執行任務,其內部比較寬敞,直-8貨艙的尺寸為長7米*寬為1.9米*高1.83米,總容積為28立方米,可以載一輛BJ-212吉普,或者27名全副武裝的士兵飛行700公里,最多可以搭載39人,內部最大有效載荷為4噸,外掛最大吊掛能力為5噸,可以吊掛火炮進行機動作戰,也可運送15名傷員和1名醫護人員;或者選裝起吊能力為275kg絞車和營救作業設施,可實施緊急救援。直-8油箱由3組8個軟油箱組成,總有效容積3900升最大航程約800公里,續航時間超過4個小時。
由於直-8的原型機是為海航研製的,從1992年起,根據空軍和陸航的需要,對直-8進行了改進,這就是直-8A軍用運輸直升機,1993年直-8A正式開始研製,1995年12月22日首飛成功,1999年通過技術鑑定,2002年裝備陸軍航空兵部隊。主要用於部隊機隊作戰、武器裝備的空運和後勤物資的輸送及戰場救護等用途。
與原型機相比,直-8A主要改進包括;減重、增升和提高發動機功率三個方面;按照研製任務書的要求,在不改變直-8基本型承力結構強度、剛度和傳力路線的基礎上,對機體結構、系統和機載設備進行了改型設計;機身下船體水密鉚接改為普通鉚接,取消了浮筒;選用重量輕、性能好的機載設備和材料包括256雷達高度表和661氣象雷達等;取消液壓應急系統並保證雙余度單備份能力。改型設計使空機重量降低300公斤。鏇翼改型設計的指導思想是在不影響鏇翼大梁承力和疲勞壽命的前提下,通過採用先進槳尖形狀,提高鏇翼懸停效率。因此,改型設計集中在槳尖形狀最佳化設計上,採用了尖削槳尖,槳轂和尾槳均未改動。鏇翼模型試驗和全尺寸鏇翼對比飛行試驗結果表明,改型後鏇翼效率提高了2%以上,直-8A在起飛重量為9000公斤時,懸停高度由直-8的6000米增加到6700米。需要指出的是由於SA-321法國早已經停產,相關配件也不再生產,而中國引進的SA-321直升機的槳葉等已經到壽命,在這種情況下中國為進口的SA-321換裝了直-8A的槳葉,直-8A為加大發動機功率,將渦軸6發動機改為渦軸6A發動機,單台功率增加了約70馬力,並實現了主減速器和燃油調節裝置的國產化。
雖然直-8改型在性能上比直-8有所提高,但受限於設計理念及製造工藝,其裝備部隊後存在著故障率高和完好率低的缺點,影響了部隊訓練和戰備任務的完成,其配套的渦軸-6型發動機一直存在著重量大、輸出功率低、油耗高和故障率高的缺點,對直-8性能的影響很大,還有就是高空性能差,致使直-8隻能在海撥3000米以下的機場起降,不能在青藏高原使用,因此限制了其使用範圍,因此陸航並沒有大量的採用。對於海航來說,雖然直-8內部空間大、載重量大、航程也比較遠,可以改裝反潛直升機,但由於中國當時主力水面艦艇普遍噸位偏小,難以搭載13噸級的直-8作戰,所以該機基本上作為岸基直升機來使用,因此裝備數量也不多。
直-8艦載運輸機
進入新世紀,根據軍事鬥爭形勢的需要,中國海軍將兩棲作戰能力放在了重要的位置,為此提出研製直-8艦載運輸直升機,該機與直-8原型機相比主要改進包括;採用高壓起落架,以解決在艦上降落的問題,另外就是採用可疊槳葉和尾梁以減少艦載停放的空間,同時還加裝了艦上系留設備及引降設備等。該機的研製提高中國海軍陸戰隊的兩棲登入能力和海上救護的能力。
直-8F型通用直升機
進入新世紀根據國民經濟和部隊現代建設的發展,需要更多的直升機,但由於直-8費用高、故障率較高,難以滿足用戶對於現代化直升機的要求,為擴大直8直升機的使用範圍,占領更多的市場分額,滿足不同用戶的需要,有關廠所認為必須進一步改進直8直升機的技術狀態,提高技術水平。直-8的改進主要集中在以下幾個方面:改進升力系統,以先進的複合材料鏇翼和尾槳取代金屬鏇翼和尾槳、更換性能更好的發動機,全面提高飛機的性能、更新機載電子設備。
在2002年的珠海航展上當時的航空第二集團首次展出換裝發動機後的直-8F型通用型直升機,其是在直-8A的基礎上換裝加拿大普惠公司的PT6B-67A發動機和複合材料槳葉以及新型航電系統,提高了該機的性能,其可靠性、經濟性和操縱性都有了明顯的提高,在軍民用領域都有廣泛的用途。2004年8月直-8F首飛成功,特別是在2005年10月直-8F成功了進行高原地區的試飛,試飛表明,直8F型機完全適應地形複雜、環境惡劣的高原地區飛行。顯示了直-8F改進後的優越的性能。
直-8原來的鏇翼和尾槳都是金屬結構,槳葉氣動外形設計簡單、便於加工,但氣動效率偏低,鉸接式槳轂,結構複雜笨重,相當於60年代技術水平。因此為提高直-8的性能和競爭能力,直-8F使用複合材料製作鏇翼,並採用先進翼型氣動布局。新翼型在常用馬赫數下最大升力係數比 直-8鏇翼的翼型提高20%左右,升阻比提高10%左右 。鏇翼的懸停效率提高7%,最佳狀態可達12%。槳葉的使用壽命可達10000飛行小時。因此直-8F爬升率、使用升限及懸停升限均有較大提高。起飛重量為11噸時,最大爬升率20%使用升限和懸停升限均提高400米。同時由於後期維護費用的減少,整機費用將得到降低。
由於部隊主要將直-8做為運輸直升機來使用,因此在改進中針對高原使用提出了3個6的指標(6000米、600公里航程、600公斤商載),而原來直-8因為受限於原來的設計無法滿足這樣的要求,其主要體現在兩方面一個是鏇翼的升力係數和發動機動力不足,在高原空氣稀薄的條件下不能提供足夠的升力滿足直升機在高原條件下的工作需要,考慮到中國直升機發動機基礎薄弱,直-8F採用了進口發動機,其採用了是加拿大產普惠公司的PT6B-67A發動機,PT-6B系列是一種成熟的渦軸發動機,PT-6B-67A是普惠公司根據直-8的安裝要求而研製的,其採用了電子式燃油控制器等技術,最大功率接近2000馬力,比渦軸-6提高近30%,重量卻降低近100公斤,並且大幅度提高飛機的首翻期,達到3500小時,降低了發動機全壽命使用費用,另外直-8F還有進氣道加裝了防沙設備,提高在野外工作的能力,換髮後的直-8F,具有較大的功率儲備,載重提高了20%,升限提高了40%改善了高溫、高原地區的使用性能,提高了維護性和可靠性。整體性能有較大的提高。另外原來的直-8的航電系統為離散式,各設備用電纜與座艙顯示設備相連,重量大、體積大、可靠性低,根據中國航空電子技術的發展,直-8F採用了以數據匯流排為骨幹的綜合飛行顯示系統,可以方便、直觀的向飛行員顯示飛行導航及發動機工作狀態等信息。
目前直-8F已經批量生產進入服役,目前用於空軍及海航、陸航的救護援助,據報導由直-8F改裝的救援飛機裝備有搜尋定位導航系統,發現求救信號後能自動進行目標定位和飛行導航;救生電台可以晝夜24小時保持聯絡;新型機載雷達的搜尋範圍也比原來增大數倍;機身外側安裝的光電吊艙,可水平鏇轉360度搜尋四周,也可俯仰觀察;既能在晝間可見光條件下攝像,又能通過紅外成像進行夜間搜尋;大功率搜尋照明燈,可在夜間鏇轉照射地面、海面;直升機上還安裝配備了液壓絞車吊籃、救生筏以及擔架、醫療箱等海上救撈和醫療設備。該機的的入役提高部隊執行緊急救援的能力,在去年汶川大地震中共有12直-8奔赴災區,在參戰指戰員和昌河飛機公司共同努力下,多次圓滿完成轉移人員、運送貨物、噴灑藥物等抗震救災任務。
實力評價
目前中國正在以直-8F為基礎,拓展其使用範圍,面向民用領域的通用運輸型AC313目前已經完成樣機的裝配,預計在2009年底可以首飛,該機將申請民航適航證,可以廣泛用於人員運輸、遠程救護、海上服務等領域。
將來直-8可能還將有一個另外的用途,那就是以直-8為基礎研製一款國產預警直升機。據悉,研製中國相關廠所已經開展了預警直升機相關係統的研製,其中關鍵設備二維有源相控陣雷達系統已經實現了對飛機和艦船等目標的識別,預計該雷達將和數據處理系統、數據鏈、通信/識別系統一起配備在未來中國預警直升機上面,從而提高中國海軍水面編隊的防空預警與水面目標探測能力,它的服役無疑將會增強海軍的遠洋作戰能力。
但就現階段軍事使用來說,直-8系列直升機實在是一款“四不象”的尷尬裝備。最早直-8本是為海軍使用而研製,但研製成功後卻因為重量過重不能作為艦載反潛直升機使用,後來只能“上岸”。而如果作為一款通用中型運輸直升機來說,它的性能指標又只與世界六七十年代發展的中型運輸直升機持平。另外若將其發展的兩棲作戰用艦載運輸直升機與西方水平相比則差距更大。
對於中國而言,直-8隻是暫時起到了一個中型運輸直升機的作用,現階段中國無論是民間還是軍方都急需的是一款具有較強運輸能力的重型運輸機,這在去年汶川地震期間已表現得很明顯。同時實現直升機動力設施的國產化也是一個當下迫在眉睫的任務。