直升機起落架進化史

今天大多數直升機都用滑撬、輪子和(必需時)浮筒。但是在直升機發展的最早期,大多數是由輪式起落架構成。這可能是因為考慮到直升機主要從機場起飛。使用滑撬——以及其他起落架形式——是來自飛行員和機械師的創新,讓飛機在場地上適應其作業環境。

直升機起落架進化史

Bell 47原型機,飛行員Floyd Carlson.乘客抱著Carlson的兒子Blair。圖片提供:Jeff Evans

二戰期間,德國成為世界上第一個建造實驗性作戰直升機並將其投入限量生產的國家。這些飛機就是福克烏爾夫(後來的福克艾徹格里斯)Fa 223雙臂主旋翼(之前是Fw 61),以及福萊特納 FI 265和FI 282(帶有齧合轉子)。所有飛機都設計有輪子。Fw 61被認為是在德國建造的第一架實用直升機。

與此同時在美國,伊戈爾·西科斯基在1939年設計並製造了他的VS-300——也用輪子。經歷了很多變化後,工程師才確定了主旋翼和尾翼構型。這架直升機後來使用了一個實驗性的浮筒起落架。西科斯基為美國軍方生產的第一架直升機是三輪的R-4直升機,之後在戰爭年代又生產出了R-5和R-6。貝爾飛機、皮亞塞茨基、卡曼和希勒都在戰後開始生產直升機,同樣,所有這些飛機都用輪子。

直升機起落架進化史

輪式的福克烏爾夫Fw 61被認為是20世紀30年代德國飛行的第一架實用直升機。圖片提供:Jeff Evans

貝爾公司在1945年到1946年間製造了11架輪式試驗直升機用於實驗測試。他們還測試了幾架浮筒直升機,以供水上和潮溼沼澤地區使用。

第一架民用Bell 47B和農用47B-3和47D直升機在1947/1948年投入使用,很多飛行員發現輪子在斜坡和軟溼地面降落不可行。他們很快發現,在高山上,一般很難找到水平場地降落輪式直升機。

直升機起落架進化史

早期版本的安東·福萊特納FI 282齧合輪式直升機。飛機的機身全部覆蓋。圖片提供:Jeff Evans

“如果沒有人用石頭塞住你的前輪,Bell 47的前輪就會落在你身上,讓你跑下坡,”這一機型的早期飛行員卡爾·布蘭迪在一次採訪中說。“如果你只是自己一個人,你顯然做不到。”

1948年,華盛頓雅基馬的赫姆保林中央飛機公司贏得美國地質調查局的一份合同,為阿拉斯加的一個地圖繪製項目提供兩架直升機。進行製圖作業的飛行員是中央飛機公司的湯米·哈兒和經濟害蟲防治公司的股東布蘭迪。布蘭迪在中央公司接受了直升機培訓,並在那裡工作,培訓新的直升機飛行員並執行農田的農藥噴灑作業。布蘭迪的直升機是從中央飛機公司租賃的。

直升機起落架進化史

一張罕見的西科斯基R-4輪式直升機的彩照。圖片提供:Jeff Evans

在阿拉斯加執行作業時,布蘭迪很快發現那裡的地形和潮溼的凍土帶不適合降落動力不足的輪式Bell 47。有時候一個輪子會陷入沼澤地,而另一個則沒有。布蘭迪和他的機械師喬·畢比想出一個創新的主意,他們從阿拉斯加一個鋸木廠弄到一塊2×4英寸的橡樹木片,把它前後固定在直升機兩側的輪子上。這樣極大幫助了Bell 47在柔軟場地著陸。“它沒有得到CAA(民用航空當局)的審定,因而是非法的,但是這種起落架肯定減輕了我的壓力,”布蘭迪說。

該作業的另一名飛行員哈兒和他的機械師斯坦·海里維克在另一架中央公司的Bell 47B-3直升機上也用了同樣的裝置。

貝爾公司知道了機組在阿拉斯加的Bell 47B直升機上使用的簡陋木片滑撬,公司的工程師馬上開始研究解決輪式遇到的問題的方案。

直升機起落架進化史

第一架雙位置Bell 47B雙門轎廂式直升機,採用輪式起落架。圖片提供:Jeff Evans

“除了浮筒,輪子一直是直升機起落架的正常形式,”早期美國空軍直升機飛行員、後來的貝爾飛機試飛員歐文·尼豪斯在一封信中寫道。“然而,在某些運行環境下,它們有不利作用。1949年5月,我們開始在Bell 47B直升機上進行第一次滑撬試驗。”1951年9月首次提出申請後,貝爾公司在1953年6月9日獲得滑橇起落架的專利。

斯圖爾特·格雷厄姆是紐約布魯克林的弗洛伊德·班納特菲爾德美國海岸警衛隊的一名飛行員,他在同一時間對一架西科斯基R-4直升機進行了滑撬測試。然而,他們並沒有在這個機型上操作使用滑撬,直至今日,西科斯基旋翼機仍然使用輪式。戰爭後期,美國海岸警衛隊在西科斯基R-4,R-5直升機上測試了浮筒。

直升機起落架進化史

一張罕見的彩照,圖中時美國海岸警衛隊R-4/HNS-1浮筒直升機,拍攝於二戰期間。圖片提供:Jeff Evans

必須讚揚直升機飛行員和他們的機械師在解決問題方面的創新,並在該領域找到改變和解決辦法,以保持早期直升機的飛行,並在新工業中創收。

今天,商用和軍用直升機上都有使用輪式、浮筒和滑撬,使飛機能夠應付在世界各地的任何環境和任何類型條件。

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HRP-1弗蘭克·皮亞塞茨基的運輸直升機——輪式。賣給美國海軍和美國海岸警衛隊。圖片提供:Jeff Evans

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