死於“肥胖症”的超重難產大鐵鷹，憶國產直-7重型直升機研製始末頭條網

2021-04-15 09:52:28 佚名

20世紀60年代，中國在已掌握原子彈製造技術後，決心發展洲際導彈，但這種導彈的射程超過中國陸地國土範圍，一旦進行實彈試驗，就必須射向遠海。而洲際導彈的數據測量與飛行姿態觀察，必須出動海上測量船。國防科工委向中央軍委提出報告，要搞測量船、護航艦艇和後勤補給船隻以及配套的大型艦載直升機。因為開這個會的時間是1967年1月18日，所以工程也就叫“718”工程。這個計劃最終催生出來了051型導彈驅逐艦，905型補給艦，“遠望1”型測量船等一批新裝備，而配套的大型艦載直升機，就是本文的主角——直-7重型直升機。

本廠長繪製的直-5、直-6、直-7直升機等比例側視圖

不過，718工程只是推動重型直升機項目的催化劑，重型直升機的研製需求早在1962年就已經提出。當時已經研製成功的直-5直升機承載量不足，只能搭載一個班12人的輕步兵或者一輛蘇制GAS吉普車，要是投送一個連的兵力連同車輛裝備至少需要15架直-5直升機集體出動才行，投送效率嚴重不足。中國空軍要求裝備一種至少能一次性搭載一個排兵力或者至少3.5噸有效載荷的重型直升機。時任中央軍委副主席葉劍英元帥在下達重型直升機的預研任務時，特地將“可運載一個全副武裝的步兵排兵力”加入了預研指標中，可見中國空軍對重型直升機的需求是多麼的迫切。

航空博物館中的直-5武裝型直升機

由於當時工業基礎薄弱，財力有限，只能優先將資源集中在輕型的直-5直升機和中型的直-6直升機上，重型直升機的預研一下子就預研了四年，在這四年中，哈爾濱飛機制造廠（代號：122廠，今中航工業哈爾濱飛機工業集團有限責任公司的前身）設計室確定了重型直升機的設計指標：最大起飛重量14400千克，有效商載3500千克，最大速度240千米/小時，航程350千米，實用升限5000米。採用六片槳葉的旋翼系統，裝兩臺哈爾濱東安發動機廠（代號：120廠，今中國航發哈爾濱東安發動機有限公司的前身）最新設計製造的792渦輪軸發動機。這套指標於1966年夏天被最終確定上報中國航空研究院審批。

保存在北京航空博物館的直-6原型機

1966年秋，中國航空研究院（簡稱：六院）正式行文向122廠下達研製重型直升機的任務，要求這種直升機能適應中國南方高溫、西南高原、東北嚴寒以及西北風沙地區的環境使用條件。不得不說，這個要求是比較高的，1967年，重型直升機項目被命名為“直-7”。

1967年5月，122廠組成“直-7機方案論證組”，隨後論證組派員下部隊進行調研。通過調研結合部隊的需求呼聲最終確定了直-7直升機的戰術技術指標：載重4500千克，航程600千米，在3000米高原、溫度30℃條件下可以有效懸停。和最初的預研方案相比，有效載荷增加了1000千克，航程增加了250千米，放棄了在東北極寒以及西北風沙地區正常使用的設計要求（畢竟這種鬼天氣敵人也派不出直升機，在這種鬼天氣還能正常飛行以當時的技術條件純粹是強人所難），其餘指標保持不變。

直-7風洞模型，主起落架上帶有減阻整流罩

1968年，根據中央關於航空工業部與航空研究院“部院分開”的體制改革精神，122廠在當年4月將只負責直升機的製造，不再負責研發和設計，直-7的研發工作被轉交給在哈爾濱成立的中國航空研究院604所（1970年4月隨三線建設佈局調整，604所被整體搬遷景德鎮與602所合併成立新的602所）負責。604所在120廠、331廠（全名：中央重工業部航空工知業局第三三一廠，今中國航發南方工業有限公司前身）協助下對直-7方案進一步論證，於1969年9月提出了細化後的送審方案：總起飛重量14400千克，採用兩臺792甲渦輪軸發動機（鑑於發動機新研製或改型週期太長，因此採用現成的直-6的動力作為過渡），除重新設計槳轂和減速器外，其他儘量採用直-5和直-6的零部件，以運輸為主要任務，可載運35人或3.5噸的貨物，在懸停狀態下可吊2噸的載荷，貨艙可直接駛入一輛北京BJ212吉普車。最大速度240千米/小時，最大航程350千米，實用升限6000米。1970年3月20日這個方案被三機部批准，研製工作全面鋪開。全機設計工作由位於江西景德鎮的中國直升機設計所（代號602所，今中航工業直升機設計研究所的前身）承擔，提供整套圖樣和相應的技術文件。792甲渦輪軸發動機的設計任務由株洲發動機設計所（代號608所，今航空渦輪軸發動機設計研究所的前身）承擔，同時該所還承擔減速器和傳動系統的設計及試驗。位於西安閻良的630所（今中航工業試飛中心的前身）承擔機體結構、系統件生產、總裝和試飛。573廠（航空工業部573廠，今中航工業上海航空測控技術研究所即633所）承擔主尾槳轂和自動傾斜器的生產。574廠（北京教學儀器廠，1984年由廠升級變身為研究所,授予代號航空工業部第634研究所，所名北京航空產品測試技術研究所）和621所（中航工業北京航空材料研究院）承擔發動機、主減速器生產。1970年末，直-7項目正式被列為全國重點工程。設計隊伍有大約70多人，對外宣稱“直-7連”。

直-7的裝載要求就是貨倉能直接裝入一輛北京BJ212吉普車

為了加快研製進度，爭取更多的單位協作，直-7的零部件研製和生產採用“大擴散、大協作”的方式進行，正好海軍也需要一款體量大、留空時間較長的重型艦載直升機用於正在醞釀的洲際彈道導彈試驗的彈頭回收和打撈工作，因此也對直-7一度抱有濃厚的興趣並給予厚望。甚至一度直-7的風洞模型還被海軍借去做了水槽水動模型試驗。

本廠長繪製的風洞模型試驗狀態的直-7直升機完成設想圖

1971年夏，中國中共中央下達了718工程的計劃，中國準備在十年內研製併發射洲際彈道導彈。但是洲際導彈發射試驗需要在彈頭濺落海域進行觀測、打撈。因此護航、打撈艦船及直升機均要中國自己建造。當時的形勢是"彈等艦、艦等機"，即彈道導彈研製進度有保證，就等著相關艦船，而艦船方面也沒問題，就等著配套大型艦載打撈直升機。因此直-7作為艦載直升機的候選機型，提上了加快研製的日程。但由於進度實在太慢，等不到直-7研製成功的海軍最終退出了直-7項目，1971年9月，直-7的艦載改型計劃被停止，繼續作為空軍用重型直升機研製。而火急火燎的海軍則在1974-1975年緊急從法國進口了14架SA.321JA“超黃蜂”重型直升機以解燃眉之急（洲際彈道導彈試驗最終在1980年5月19日進行，執行打撈任務的正是“超黃蜂”直升機，而此時直-7直升機項目已經壽終正寢，海軍當年選擇退出還是有先見之明的）。

風洞試驗中的直-7方案模型

“大擴散、大協作”的研製方式雖然有集思廣益、人多力量大、集各行之精銳辦大事的優點，但也導致了九龍治水、各自為戰的尷尬局面。所有零件都預先裝在直-5直升機上進行先期試驗。配套生產的成品零件加工屢屢延誤於計劃（總共六十六個大項目，各種進度有先有後），直到1975年5月才組裝完成2架直-7的機體，但還有3%的機體零部件缺裝。發動機、旋翼、槳轂、起落架等配套部件還有10%沒有到貨。

直-7樣機機體全機靜力試驗現場

另外，由於空軍對機體強度要求較高，因此設計部門對機體強度下了較大的功夫，直-7各部位的零件靜力試驗結果普遍都大大超過預期強度，普遍加載強度達到105%。

1976年，中央軍委常規裝備發展領導小組發文，要求直-7於1980年前後定型，然後由122廠投入批量生產裝備部隊。從1976年2月起，將研製直-7的重點從中國飛行試驗研究院（即630所）、573廠轉至景德鎮的中國直升飛機設計研究所（即602所）和景德鎮直升機廠（代號：372廠，即昌河飛機制造廠）。

吊裝和運輸過程中的直-7機體

1977年3月開始，602所對所有直-7零部件的設計、工藝文件等進行了大複查，設計規範也最終敲定，直-7的廬山真面目漸漸水落石出。

直-7重型直升機的氣動佈局為傳統短翼佈局形式的單旋翼帶尾槳直升機；機身為變截面、全金屬半硬殼式鉚接結構。機身前艙上部為駕駛艙，下部為特設艙（這個特設艙在風洞模型上沒有）。機身中段為客貨艙，全長7.83米，內部最大高度1.95米，最大寬度2.1米，客貨艙中段地板處開有0.8米×1米的救生艙口。機身後段有一個3.2米×1.9米的大開口，裝有液壓操縱的尾艙門，尾艙門打開時可作為進出貨艙的跳板。機身兩側採用短翼佈局形式，短翼十分粗壯，結構與美製CH-53“超級種馬”重型直升機的短翼十分類似，用以固定起落架及儲存燃油，水平安定面置於斜梁頂端。

直-7的短翼結構和CH53直升機非常相似

直-7重型直升機的起降裝置由不可收放前三點支柱式起落架及尾撐組成，主起落架兩側各裝有兩個帶有剎車裝置的機輪，前起落架裝兩個不帶剎車裝置的機輪（在風洞模型上起落架帶有減阻整流罩，定型的時候被取消）。尾撐為構架式，由緩衝器、斜撐杆和支座等組成，尾撐在裝卸車輛時可以摺疊。

直-7的動力裝置為兩臺渦軸-5A（又稱792甲型）渦軸發動機，以左右對稱的方式安裝在機身頂部的駕駛艙上面。引擎功率2200馬力，額定功率1860馬力。兩臺發動機功率通過主減速器並車後由傳動系統傳給旋翼、尾槳、冷卻風扇。

直-7重型直升機的旋翼系統由6片金屬槳葉和槳轂組成，槳葉平面形狀為矩形，槳葉翼型為NACA230族，弦長0.52米，轉速為192轉/分。槳葉大梁採用擠壓的LDCS鋁合金空心型材經銑切加工而成，大梁後部膠接有21塊互相獨立的後段件。為改善直-7性能，增加旋翼壽命，研製加大弦長至0.6米的新旋翼系統。尾槳採用推力式，共有5片J-6A玻璃鋼槳葉，翼型為NACA00族，轉速為1076轉/分，飛行時駕駛員用腳蹬可實現變距。

直-7重型直升機完成推想圖

直-7重型直升機的操縱系統為複式、雙人駕駛體制。一套完整的機組由正、副駕駛，領航員和空中機械師組成，但在緊急時刻正、副駕駛2人就能操縱飛機飛行。手操縱系統由互相聯動的駕駛杆，彼此相互獨立的縱、橫向操縱線系，助力器，加載機構以及自動傾斜器組成。兩個互相聯動的總距杆分別位於正、副駕駛員左側，兩個互相聯動的腳蹬通過尾槳操縱線系控制尾槳槳距角的大小，用以保持或改變飛行航向。液壓系統為複式，主、副兩個系統的油泵均安裝在主減速器傳動裝置殼體上，主要附件則安裝在減速器艙中。

直-7重型直升機的主電源由兩臺QF-6直流起動發電機供給，備用電源為兩個12-HK-28蓄電池。駕駛艙內可安裝3個可拆卸的氧氣瓶組，分別供給正、副駕駛員和領航員或空中機械師使用。還可在載員/載貨艙內加裝同樣的氧氣設備。主要無線電設備有超短波電臺CT-1、無線電高度表WG-4、機內通話器JT-5甲、無線電羅盤WL-5，並新研製了多普勒雷達及顯示系統。

本廠長繪製的直-7重型直升機最終方案推想二視圖

1978年8月，直-7迎來了一項重要考驗——全機靜力試驗。試驗在602所靜力廠房進行，一架直-7的機體靜靜的被固定在臺架上，技術人員根據設計載荷的規定數據由弱到強逐步向機體施加應力，當加載到原設計載荷約130%時，機體才被破壞，換句話說，直-7的機體強度實在是太強了，空軍對靜力測試的結果十分滿意。至此，直-7項目邁過了關鍵的一步。其後機體又進行了其他十多項試驗（如主減速器及傳動系統循環功率試驗、滑油系統模擬實驗、液壓系統模擬實驗、全機電網原理試驗、全機天線佈置模擬試驗、機身吹風試驗、旋翼槳葉疲勞試驗、尾槳共振試驗、自動傾斜器適用性試驗、起落架落震及剛度阻尼試驗），均都獲得滿意的結果。同時已經被定名為渦軸-5A的792甲型渦軸發動機也完成了各部件試驗和整機臺架試車試驗。直-7項目的前途似乎是一片光明。

直-7方案想象圖，陳應明繪製

但是，註定要在半路殺出的程咬金終於還是殺出來了。事情就壞在心急火燎的急需大型艦載直升機的海軍航空兵身上，當他們在1975年從法國接收了14架到貨的法制SA.321JA“超黃蜂”重型直升機後發現這實在是一款好東西。這款擁有3臺單臺功率為1320軸馬力的默透-3C2渦軸發動機的直升機總功率雖然不及直-7，但由於總重量較輕（13000千克對14400千克），使得超黃蜂在最大有效載荷只比直-7少0.5噸（3噸）的情況下的航程為800千米，這個數值比直-7遠了足足200千米。實用升限也只比直-7少了不到800米而已（6000米對6780米），更何況——人家是1965年就已經首飛成功的成熟機型，而直-7折騰了十多年至今還是個半成品！

SA.321JA“超黃蜂”重型直升機

沒有對比就沒有傷害，經過對比試驗，航空工業部認為SA.321JA“超黃蜂”重型直升機的先進程度和成熟程度都全面壓倒直-7重型直升機。因此，在1976年，國務院、中央軍委常規裝備發展領導小組向三機部和國防科工辦下達了日後被命名為“直-8”的對“超黃蜂”重型直升機進行測繪仿製國產重型直升機的任務，具體由602所負責設計、372廠負責具體試製。而602所和372廠正好是之前指定為直-7重型直升機的設計單位和生產單位，這就意味著直-7和直-8項目產生了“撞車”。況且當時的國家財力不可能允許同時研製兩種性能相近的重型直升機。所以，雖然已經有了兩架原型機，但是許多配套設備還處在攻關階段，尚有許多技術障礙，試飛遙遙無期的直-7面對仿製成熟可靠的現成機型的直-8，讓路成了必然的結局。

另外，直-7重型直升機的研製是在中國直升機強度規範、飛行品質規範尚未完善，直升機設計理論和計算方法尚未通過驗證的情況下開展的。為探索自行設計直升機的路子，直-7直升機在總體佈局、氣動及強度等設計中主要採取了借鑑國際同類直升機佈局、在氣動強度等力量計算方面選取偏保守的參數、儘量沿用直-5和直-6的成熟技術等措施。雖然這些措施保證了研製工作的順利展開，但也嚴重影響了直-7直升機的先進性和實用性，最典型的例子就是過強的機體結構強度導致了直-7結構超重嚴重，死重超標，直接影響了飛機的性能。

當602所把原本用於直-7的研究骨幹力量分批抽調到直-8項目上時，人們心裡都明白：直-7的下馬已經只是個時間問題了。

該來的總是要來的。

1979年6月28日，總參謀部和國務院國防工辦正式下達行政文書，決定取消直-7重型直升機的研製任務。已經試製完成的零部件、材料、成品、工藝裝備等均做報廢處理。研製隊伍解散並且轉入到直-8的研製中。宣告了歷時超過13年的直-7重型直升機項目正式宣告下馬，只留下一具直-7的機身軀殼靜靜的躺在某個角落，無聲的訴說著中國第一款國產重型直升機從上馬到下馬的那段曲折歲月。