登陆注册
2478600000004

第4章 中国直-7直升机

20世纪70年代初,中央开始部署我国重型直升机的研制项目,当时的中央军委副主席叶剑英元帅指示的目标很明确,要求这种直升机可运载一个排的兵力,这型直升机后来被命名为直-7。直-7采用六片桨叶的旋翼系统,装两台792涡轴发动机。设计指标为:最大起飞重量14400千克,有效商载3500千克,最大速度240千米/小时,航程350千米,实用升限5000米。

操纵系统

我们直-7研制人员按当时的编制,被称为“直-7连”。由于当时正处于文化大革命中,各种条件都比较差,全连大约70多位男同志,就住在一个很大的房子里,一个大通铺,人挨着人,设计室则设在试飞院大礼堂里。

我主管的是直-7航向操纵系统的设计。航向操纵,用行话说就是脚操纵。蹬左脚,机体向左转弯,蹬右脚,机体则转向右方。由于长时间转向,飞行员会很疲劳,于是,我们就用电动助力机构代替飞行员蹬脚操作。后来,我们选择了耗电量小、尺寸小、重量轻的DG-25F型电动机构。

无论是固定翼飞机还是直升机,操纵面所需的操纵力矩均很大,单靠人力是难以实现的,这时就要用到液压助力器。操纵线从脚蹬出发,通过多个支架、摇臂和拉杆的联接,最后系接到助力器上,只要轻轻地推——下操纵杆或蹬一下脚蹬,助力器就会产生1000千克左右的力,灵活地控制整个直升机的飞行。

操纵直升机时,各个拉杆、摇臂都在空间运动着。当然,这种规律性的运动,可以通过计算机精确地计算出来,但结果并不直观,很难进行整体协调,稍有疏忽,拉杆或摇臂就会碰到机体其他部分,甚至被卡死,这样造成的后果不堪设想。

于是,设计中的首要技术问题,就是精确测量各个拉杆、摇臂的运动轨迹。在精确测量各个拉杆、摇臂运动轨迹的方法中,当时国外流行的是划模线图法,即在常年恒温的模线室里仔细画出每个操纵摇臂及操纵拉杆在各种操纵状态下的运动位置图。

这样的话,各个系统的设计工程师可从该图上一目了然地看出操纵系统的运动是否会影响其他系统的工作。限于当时的条件,我们在五合板上完成了运动模线图测绘。由于设计中发生了多起系统不协调现象,最后,我们在钢板上绘出了各个操纵线系的运动模线,保证了操纵系统的安全设计。

拉杆计算

直升机上面有许多动部件,如发动机、旋翼、尾桨、自动倾向器等等,这些部件使直升机的振动问题尤为突出。因此,操纵系统中的每根拉杆,其固有振动频率都要避开这些运动部件转速的整数倍,以免发生共振。因为一旦发生共振,就会直接影响操纵系统的功能及其操纵效率,为此,直-7操纵系统的数十根拉杆,都进行了其固有频率的计算。

直升机各操纵系统中的拉杆,是系统中的主要构件,首先需要保证它在工作中具有——定的静强度,换言之,绝不能在使用中被拉断。操纵系统的拉杆,其受力状态不是拉力、就是压力,力学上把这种情况称为“二力构件”。在受到压力时,就可能产生一个现象,即“失稳现象”。

什么是“失稳现象”,这很好解释,找一根细细的木棍,将其一端放到地上,另一端置于手掌心,然后慢慢用力压这根木棍,当加力到一定大小时,木棍就自然而然地弯曲了,这就是“失稳现象”。直-7上较长的拉杆一米有余,受到的压力可达几百千克,如果不计算——下其失稳的载荷,会留下安全隐患。最后,我们将所有拉杆的失稳载荷都计算了一次,以确保安全。

有一次,我到空军一个飞机修理厂出差,发现车间里有许多操纵拉杆,经询问修理厂的主管领导,原来这些拉杆都是在飞机大修时换下来的。我仔细观察了——下这些拉杆,发现每根拉杆上面都有非常清晰的裂纹,而且裂纹都集中在拉杆铆接孔周围。很显然,飞机飞行中,这些拉杆受到了较大的交变载荷,所出现的裂纹就是疲劳裂纹,如果检修不周,这些裂纹造成的后果会具灾难性。

这次经历给了我深深的触动,回到阎良后,我把设计图纸反复检查了一遍,并向领导提出建议,在操纵系统的每根拉杆两端都进行喷丸处理,也就是通过一套设备,将小钢珠喷打到拉杆上。这样做,虽然工艺复杂一些,但可以延缓拉杆的疲劳破坏,延长拉杆的疲劳寿命,确保飞行安全。

动态试验

1971年夏,中央下达了“718”工程,即我国准备研制洲际弹道导弹,这是一项关系到国威、军威的重大决策。但是,护航、打捞舰船及直升机均要求由我国自己制造。当时的形势是“弹等舰、舰等机”,就是说导弹研制进度有保证,就等着舰船,而舰船方面也没问题,就等着直升机。

而这个直升机,就是我们当时正在加紧研制的直-7.在当时这种背景下,直-7要上舰令我们兴奋、自豪,但又深深地感到压力之大。由于直-7是两个单位联合研制,考虑到工作方便,上级决定组建直——7研制指挥部办公室,简称直-7办,我被选调到直-7办技术组工作,主管直-7的66项各种试验。

会骑自行车的人都知道,自行车的把手既不能太活,又不能太死。太活,自行车很难掌握:太死,转起弯来十分别扭,这就是操纵性和稳定性协调最生动的一个典型例子。对直升机来说,如果一个操纵系统的动态特性不好,例如,当飞行员需要拉起直升机时,轻轻一拉杆,整个机体未见动静,飞行员只得进行第二次操作,这一工作还未进行完,直升机对第一次操作才开始反应。

这样,飞行员又觉得拉得过头了,又得压杆,压杆第一次不见效,又得实施第二次操作。如此这般的恶性循环,不仅会给飞行员造成直升机很难驾驶的感觉,严重时还会造成飞行事故。飞机研制中有一个棘手问题,即空中飞行时的“飘”或“摆”,其原因也是如此。所以,整机操纵系统的动态试验是直升机研制中必不可少的重要环节。

直-7操纵系统的整个操纵线系由许多零件如轴承等组成,各零件之间不可能密不透风,因而存在着间隙,各零件之间又要进行相对运动,所以各零件之间又有摩擦力存在,这些间隙、摩擦力的存在,统称“非线性因素”,它们对操纵系统的性能及对整架直升机的影响,丝毫不能低估。

直-7操纵系统的动态试验包括跟随性试验和阶跃性试验。在跟随性试验中,先在驾驶杆上施加一个正弦力信号,测出操纵面的运动情况,并把给出信号和接收到操纵面反应时的时间差记录下来。

通过两种信号的比较,确定出这一操纵系统的跟随性如何,但要符合既定的标准,即操纵面的反应既不能太快,也不允许过于滞后。

阶跃性试验中,先在驾驶杆上给一个突发的力信号,测出操纵面的反应。一般情况下,突然给一个力,操纵面也会突然动一下。但实际上是大动一下后,然后慢慢趋于平稳。操纵系统的设计,要求突发力撤去后,操纵面整个运动过程时间不能拖得过长,要符合一定的标准。

当跟随性和阶段性都达不到标准时,为使整个直升机既要有好的操纵性,又要有很好的稳定性,就要分析原因,修改设讯这项试验当时在国内是首次进行,直-7由于尚处于研制阶段,因此我们将直-5(即苏制米-4直升机)作为原型机,先对它进行试验,以积累数据和经验。后来在直-5的动态试验基础上,对直-7的动态试验做得相当成功。

静力试验

直——7航向操纵助力器支架是用镁铝合金制造的。由于线系的几次修改,支架形状变得很奇特,将来能否正常工作,不经过试验,根本无法确定。于是,我们就让工厂按图纸生产了一个试验件,按要求加工后,再将试验件带到中国飞机强度研究所进行静力试验。

这项试验虽然较小,但仍按要求和流程严格执行,首先将力加载到设计载荷的67%,然后退载到零。用仪器检查试件,其结果完好无损,第二次加载到设计载荷的100%,然后退载到零,再次检查,依然完好无损,说明其能正常工作。

第三次进行破坏试验,当指挥员刚说完“加载至105%”时,助力器支架被拉断了,与预期的目标完全一致。试验表明,虽经多次修改,但设计仍然是成功的。

还有一项静力试验值得一提,即直-7全机静力试验。飞机各种承力部件在设计中有一个非常重要的问题,即安全系数的取值。一般情况下,安全系数都取1.5,即如果要使自己设计的产品结实并实现一定的功能,就要使产品的承载能力大于正常的使用载荷,两者之比即安全系数。

1978年8月,直-7其中一架样机在某研究所静力厂房进行了静力试验,当加载到原设计载荷约130%时,机体才被破坏,用一句行话来说,这架飞机设计得太结实、太强了。

黯然下马

起初,中央对直-7的研制很重视,并寄予厚望。但由于种种原因,1979年6月28日,国家决定直-7重型直升机研制工作停止,直-7仅生产了两架原型机就下马了。尽管直-7项目下马,但直——7研制的许多成果为后来成功研制出的直-8重型直升机打下了基础,也填补了我国未研制过重型直升机(10吨级)的空白。

同类推荐
  • 特种部队之俄罗斯篇

    特种部队之俄罗斯篇

    阿尔法作为世界最精锐的特种部队之一,具有非常丰富的反恐实战经验。曾被以色列总理内塔尼亚胡称赞为“全球最优秀的特种部队”。由于阿尔法小组成员在执行任务时,脸上总是涂着黑色的油彩,所以人们称其为“超级黑兵”。这支黑兵是当前俄罗斯执行反恐、反颠覆、打击严重刑事犯罪的中坚力量。
  • 超神特种兵王

    超神特种兵王

    【热血火爆红文】【新书上传《都市之绝代战神》】最强的兵王是特种兵,最强的特种兵在“龙魂”。这支传说中的队伍执行的都是永不解密的最高机密任务。男儿当快意恩仇,睚眦必报。为忠可粉身碎骨,为义可两肋插刀,为情可百死不悔。铁血男儿兵王魂,百死报国英雄气。书友群:272902304,欢迎入坑!
  • 太平洋战场的胜利(上卷):麦克阿瑟的归来

    太平洋战场的胜利(上卷):麦克阿瑟的归来

    本书细致地描述了菲律宾群岛之战中各个阶段的战役,同时对美国人与菲律宾人之间的感情、麦克阿瑟的“菲律宾情结”和战略也进行了生动的描述。到1944年下半年,麦克阿瑟将军终于有机会实现他“我将回来”的诺言,他全权负责指挥攻占菲律宾的军事行动。这个群岛的众多人民仍然保持着对美国的忠诚以及对麦克阿瑟将军的信任,这使得美军的进攻有了良好的群众基础。菲律宾群岛之战是太平洋岛屿登陆战中的代表,本书以大量图片和简明的文字细致地描述了各个阶段的战役,同时对美国人与菲律宾人之间的感情,麦克阿瑟的“菲律宾情结”和战略都有生动的描述。
  • 帝组

    帝组

    今朝传奇不死,明日踏血归来!磨剑三载,利剑出鞘日,便是当年的叛徒受死之时。一个少年,默默地承担起不符合他这个年纪的重任,带领曾经的传奇一步步重登神坛。“我帝殇,回来了!”
  • 乌尸绝路

    乌尸绝路

    一次意外事件导致乌尸大规模爆发感染。暴雪三队展开生死营救。暗藏势力控制乌尸蓄谋一个更大的惊天阴谋。生化武器;次光枪;高焰弹喷射器;外骨骼重型装甲;肩扛激光炮..........乌尸;人类;叛军,就让我们用武力来解决这一切吧!”乌尸“第二部,《隐狙暗影》再次来袭!暴雪三队将与你踏入征程!!!还请书友多多支持。
热门推荐
  • 陈在

    陈在

    我很喜欢烟花,因为它的爆炸声真的很美丽——陈在
  • 神女天子好般配

    神女天子好般配

    “盼兮,快点!你怎么还没好?”还没等话音落下!一个三十多岁,接近四十的妇女夺门而……
  • 低碳旅游:你的习惯改变的是地球的命运

    低碳旅游:你的习惯改变的是地球的命运

    低碳不仅仅是一种概念,低碳生活也不仅仅是一种时尚,它与生活息息相关,这是一件利在千秋万代的大事。节水、节电、节气,摒弃高碳模式,崇尚低碳生活……就是身边这些不起眼的小事可以让低碳生活变为现实,让我们为低碳环境、绿色地球作出自己的贡献!地球是我们共同的家园,白云蓝天、雾霭流岚、花香鸟语、蝶舞莺飞……如此美丽的环境需要我们共同的呵护。不要让小河的水总是恶臭,不要让机动车的尾气令人掩住口鼻,不要让草丛里的塑料袋不计其数……让我们牵起手,从一点一滴的小事做起,使地球更美丽,更精彩。
  • 异世争雄

    异世争雄

    看一个修真者来到异界,携带者众多武器,从而走上争霸的道路……
  • 山南水北

    山南水北

    这套文集收入了韩少功的主要作品,占发表总量的七八成左右。借此次结集出版机会,作者对其中部分作品做了修订。
  • 美利坚传奇人生

    美利坚传奇人生

    新书已发《我的刀快收不住了》故事从大萧条开始,当全球都在被凛冬席卷时。他的辉煌即将起航。剧情交流群:367421411VIP订阅群:102726804(弟子以上可进)
  • 乔老板的甜甜妻

    乔老板的甜甜妻

    二十年前的一场意外,将她扯入他的生活。从此她成为他最厌恶的人。二十年后,她说:这是我做好的假结婚证,糊弄一下妈,只要不被妈发现,你的婚姻全部自由……他自欣然接受…
  • 明·妖狐夜出

    明·妖狐夜出

    明,成化十二年。时值八月底,京城深夜暑热早已褪尽,萧凉秋意在坊巷胡同间悄无声息地流淌。一更三点后暮鼓敲响,进入夜禁时间,纵横交错的街巷便成了一张空荡荡的巨网,只有负责巡逻、防盗的铺兵火夫的身影不时晃过。黑暗中仿佛有什么东西,影影绰绰地移动着。李三把灯笼举高了些,眯眼看去,一个白色人影正在前方不远处行走。灯光隐约照见侧面,看身形是个长发披散、身穿白裙的女子。两人手按刀柄,疾步上前。那道人影却在这几个呼吸之间,从他们眼前骤然消失——说“骤然”还不够贴切,准确地说,是活生生地从他们视线中,像泡沫一样破灭不见。
  • 超级神炼工厂

    超级神炼工厂

    位面征战流天显裂缝,七月飞雪,掉落奇物!一个连通万千位面的异空间降临地星。武竞锋在逃命之中,捡到了一座从裂缝中冲出的神秘小殿,那竟是一座神炼工厂!一座在神战中,由军团指挥长掌握,为全军提供兵装、载具,或战争傀儡的兵装工厂!
  • 快穿之我只想种田

    快穿之我只想种田

    别被书名骗了,取名废,其实就是女强无CP,村姑背景系统逆袭流,也俗称慢穿泥石流,凶杀末世武侠仙侠魔法啥都有,还有,新书8-20不见不散。官方群:满一千粉丝值进(五九零六五三四八三)后援群,满一万粉丝值进VIP群。PS:本文无CP