結構特點
六槳葉旋翼;四槳葉左側尾槳;兩台普-惠JFTD-12渦輪軸發動機;非收放前三點式起落架;駕駛吊艙和梁式機身;尾翼頂部安裝右側安定面。
S-64“空中吊車”。該機安裝渦軸發動機而不是S-60的活塞發動機。S-64的主要任務是重型貨物運輸,外部貨物吊裝系統可以快速、安全、高效地周轉貨物。該機的任務後來擴展到掛載人員吊艙進行部隊運輸。
項目啟動後第13個月的1962年5月9日,S-64原型機就首飛了。僅兩個月後該機就飛到喬治亞州本寧堡進行美國陸軍評估,到此時所有一切都是公司投資的。
美國陸軍花1300萬美元購買了6架S-64進行評估,該機獲得了CH-54A“塔赫”的軍用編號。其中4架被派往越南進行實戰評估。德國政府也買了兩架用於評估。接下來陸軍訂購了生產型,而德國沒有選擇“空中吊車”,訂購了傳統的CH-53A直升機。
該機最初的西科斯基編號是S-64A,隨著生產的進行,進行了幾項改動和性能提升,其中包括了寬弦旋翼,西科斯基編號改為S-64E,但軍用編號還是CH-54A。在進行了一年的生產後,“空中吊車”進一步進化到CH-54B/S-64F構型。
歷史
1955年伊戈爾·西科斯基第一次公開談論了他所構想的起重直升機,這種直升機裝載貨物不是裝進機艙而是吊掛在外部的。
由於無需貨艙所以機身可以做成簡單的梁式結構,機身上方安裝傳動系統,前下方懸掛駕駛艙。西科斯基還在駕駛艙內安排了一個後向座位,在吊裝貨物時,該座位的飛行員就像吊車操作員那樣控制起重絞盤,並精確操縱直升機懸停在貨物上方。起重直升機運送的貨物不受貨艙尺寸的限制,並且由於飛機結構簡單,可以大大降低生產和運營成本。
1958年1月聯合飛機公司發行的《蜂巢》內刊中刊載了一篇標題為《明天的飛行吊車》的文章,作者是弗蘭克·J·德萊亞爾。披露了西科斯基公司正在研製一種吊掛貨物、沒有貨艙的奇特直升機。文中還提到西科斯基的S-58直升機在最近成功完成了電線架設工程,在不到兩天的時間裡就在崎嶇陡峭的山區架設了63根電線桿,如果按傳統方法的話則需要65天。文章還提及了另外一些類似案例。
西科斯基構想的起重直升機具有三個重要優勢:
1、飛行員具有無阻礙的360度視界,可無障礙觀察整個吊裝和運輸過程。也就是說駕駛艙四周通透,內部可以布置兩個座位,一個超前一個朝後。
2、起重系統不僅可使直升機在懸停中吊裝普通貨物、卡車或坦克之類的車輛,還能在直升機停在地面上時吊裝電線桿、木材、管道這類的超長貨物。
3、與傳統直升機相比載重量更大,並且相同產量下的生產成本更低。
模型的重要作用之一是驗證駕駛艙旋轉座椅,該座椅在裝卸貨物時可以向後旋轉180度。在上面兩幅照片中西科斯基先進設計部首席設計師Ed·卡曾伯格和先進概念組負責人喬治·霍華德正在測試旋轉座椅。
構型特點
與之前的S-60一樣,S-64“空中吊車”的最大特點也是沒有機艙,只有一個簡單的梁式機身用來吊裝外部貨物。該機安裝兩台普惠JFTD-12渦軸發動機和全新的傳動系統。直徑21.95米的旋翼發展自S-56/S-60,但改為6葉式,同時增大弦長以增加槳葉面積。
該機採用前三點式起落架,與S-60相反,因為這種起落架的地面機動性更好,這也是S-60在試飛中取得的經驗教訓之一。為了在大迎角降落中保護尾部,該機在尾梁末端安裝了尾撬。座艙布置在機身下方,增加了第三名面朝後的飛行員座椅,他負責裝卸貨物。座艙可容納5名乘員——正副飛行員、後向飛行員、兩名機械師。因為該機被設計要長時間在偏遠地區作業,所以額外搭載兩名機械師是必須的。該機的另一個有趣特點就是發動機和減速箱部分沒有整流罩,因為該機的速度不快,有沒有整流罩完全不重要,同時還能簡化維護、降低成本、減重。
變速箱向左側傾斜3度,而不是垂直安裝,以確保直升機掛載貨物懸停時保持水平,結果CH-54在巡航飛行和機鼻朝下平飛時座艙是右傾的。
任務系統
與S-60不同,S-64沒有安裝旋轉座椅,而是增加了固定的後向座椅。S-60的經驗表明需要一個單獨的後向飛行員。
S-64的後向座椅首次在直升機上套用線傳操縱系統,該系統有兩種模式,一種是飛行員通過增穩系統伺服系統操縱直升機,但許可權較低。另一種通過自動駕駛儀伺服系統操縱,能全權控制,並且能使正副飛行員的操縱桿做同步運動,這樣其他飛行員也知道后座的飛行動作。在緊急情況下前座還能越過伺服系統直接操縱,因為他們的操縱桿是通過彈簧和磁閘連線到伺服器上的。
該機機身下安裝了一個9072千克吊運能力的絞車,可進行單點吊運。絞車具有補償系統,直升機懸停時可自動收放吊纜以使貨物保持恆定的離地高度。此外CH-54機身下方還有4個吊運能力2268千克的小型絞車,可以靈活地吊運貨物。為了方便在地面裝卸貨物,該機的起落架可以縮短。
性能參數
憑藉旋翼的非線性14度扭轉,S-64F具有當時西科斯基旋翼的最高懸停效率——0.73,而CH-53的懸停效率是0.69。但因旋翼高扭轉在高速下造成的高應力,使S-64F的最大速度被限制在204千米/時。美國陸軍接收這一點,因為該機的任務是吊裝貨物,慢一點也無所謂。
憑藉簡單的機身結構,“空中吊車”的空重和總重比低至0.42(S-64F)。不裝貨時直升機的性能驚人。“空中吊車”打破了數項高度和爬升紀錄。S-64F的最大平飛高度達11010米。
生產歷史
1965年7月30日該機獲得FAA型號合格證,1969年開始生產CH-54B。
西科斯基公司為美國陸軍生產了54架CH-54A和35架CH-54B,為商業用戶生產了12架S-64E/F(其中兩架被退貨,翻新後重新出售)。
1968~1976年間西科斯基公司向商業用戶出售或出租了10架“空中吊車”。俄勒岡州梅福德的埃里克森空中吊車公司購買了其中的7架,該公司使用S-64進行伐木、消防和建築作業。到80年代,森林消防成為埃里克森的主營業務。
1992年西科斯基公司同意向埃里克森出售“空中吊車”的型號合格證,向後者移交了吊裝10噸的S-64E和吊裝12.5噸的S-64F在全世界的製造和支持權利。埃里克森購買了一批美國陸軍退役的CH-54A/B進行翻新,到2000年還保有18架。埃里克森還在國際上銷售“空中吊車”,其中一些至今仍在服役。
1995年CH-54從美國陸軍退役。
型號演變
1968年西科斯基公司向美國陸軍提交了更大型的S-64B方案,該機採用直徑24.08米的旋翼和三台發動機,以及全新的傳動系統。該機的發動機可在通用電氣T-64-GE-16和萊康明T-55-l-11間進行選擇。載重17.9噸,總重22680千克,超載起飛重量29347千克,空重12097千克。吊裝貨物時最大速度185千米/時,空載時最大速度241千米/時。這個方案沒被軍方採納,但三發布局和新旋翼成為CH-53E的基礎。
起重直升機的基本概念被陸軍融入到重型空運直升機(HLH)中。西科斯基公司和波音-伏托爾參加了項目招標,1973年波音-伏托爾的縱列雙旋翼直升機XCH-62獲勝。波音的直升機具有兩幅28.04米的縱列旋翼,總重53524千克。該項目進入了研發階段,但因研製困難而在1974年被終結,沒有投產。
CH-54A
最初的機型。交付美國陸軍。
•CH-54B 改進型美國陸軍直升機。增大了有效載荷和重量,採用新型旋翼系統和高升力槳葉。
•S-64E 新製造的民用型,或從CH-54A軍用直升機改進而來。
•S-64F CH-54B軍用直升機的民用升級型。
•Helitanker(滅火直升機):專用消防型,帶一個10000升容量的水箱。
(還有一些以CH-54命名的軍用機型)
事故
N189AC“Gypsy Lady”
2006年10月1日在加利福尼亞州Ojai墜毀。在為USFS操作時,Erickson S-64鉤住了一個浸入式油箱,直升機翻滾並墜毀。
N198AC“Shirley Jean” - S-64F
作為I-SEAD出售給歐洲Air-Crane c.2006; 2007年4月26日在義大利墜毀。飛機在碰撞後的火災中被毀。
N248AC“Aurora”-S-64E
以極光狀態機場命名。 哥倫比亞直升機之家,前飛機所有者[。 2004年8月26日在科西嘉島墜毀,殺害了其加拿大飛行員和法國副駕駛。 空中起重機由內政部包租,在法國地中海科西嘉島上撲滅火災。
精確參數
一般特性
乘員:3(飛行員,副駕駛員),加上一名工程師或後方觀察員
容量:最多5人
有效載荷:20,000磅(9,072公斤)
長度:70 ft 3 in(21.41 m(fuselage))
轉子直徑:72英尺0英寸(21.95米)
身高:18英尺7英寸(5.67米)
盤面積:4070平方英尺(378.1平方米)
空重:19,234磅(8,724公斤)
最大 起飛重量:42,000磅(19,050公斤)
發動機:2×Pratt&Whitney JFTD12-4A(T73-P-1)渦輪軸發動機,每個4500立升(3,555千瓦)
性能
最大速度:109節(126 mph,203 km / h)
巡航速度:91節(105英里/小時,169公里/小時)
航程:200海里(230英里,370公里)最大燃料和儲量
爬升速率:1,330英尺/分鐘(6.75米/秒)