直升機科普小課堂—中國直-7直升機


直升機科普小課堂—中國直-7直升機

直-7(代號:Z-7,英文:HAMC Z-7)直升機,是中國哈爾濱飛機制造廠(簡稱:哈飛)和中國航空研究院直升機設計所(簡稱:602所)等單位自行研製的單旋翼帶尾槳式大型運輸直升機。20世紀60年代,世界上許多國家研製和生產了起飛重量在10噸以上的中、大型運輸直升機,中國在研製輕型和中型直升機產品的同時,也開始研製適應中國南方高溫、西南高原使用條件,能裝載排級單位的大型直升機。

直-7直升機在設計過程中嚴重超重,最終項目下馬、被直-8取代。

歷史背景

早在20世紀60年代中期,中國在研製輕型直-5和中型直-6直升機的同時,已開始考慮研製大型直升機。由於已試製成功的直-5直升機不能滿足國家各方面需要。1962年,中央軍委葉劍英副主席提出要研製一種能載運一個加強排武裝士兵的大型直升機。1966年秋,中國航空研究院(簡稱:六院)正式行文向哈爾濱飛機制造廠(簡稱:哈飛,代號:122廠)下達研製直-7大型直升機的任務,要求這種直升機能適應中國南方高溫、西南高原使用條件[2-4] 。直-7,是雙發渦輪軸發動機,機械驅動式帶尾槳的單旋翼直升機,採用短翼佈局形式,用以固定起落架及儲存燃油,尾槳槳葉和平尾分別置於斜樑上部兩側。機身後段有可收放的跳板式尾大門。

1971年夏,中國中共中央下達了718工程的計劃,即中國準備研製發射洲際彈道導彈。但是洲際導彈發射試驗需要在彈頭著陸海域進行觀測、打撈。因此護航、打撈艦船及直升機均要求由中國自己建造。當時的形勢是"彈等艦、艦等機",即導彈研製進度有保證,就等著艦船,而艦船方面也沒問題,就等著大型艦載打撈直升機。直-7作為候選機型,提上了加快研製的日程。


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1967年5月,122廠組成直-7機方案論證組,通過調研提出直-7戰術技術指標為:載重4,500千克,航程600千米,在3,000米高原、溫度30℃條件下可以有效懸停。1968年4月,122廠將研製直-7的方案轉給在哈爾濱成立的六院604所(602所前身)。此後604所在120廠、331廠協助下對直-7方案進一步論證,並於1969年9月提出起飛總重為22,600千克的方案。鑑於發動機新研製或改型週期太長,於是決定直-7發動機採用兩臺792甲(渦軸-5A)發動機的過渡方案,採用6片旋翼;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,起飛總重下降到14,400千克。根據這個方案,直-7機是以運輸為主要任務,可載運35名旅客或3,500千克貨物,在懸停狀態下可吊2,000千克重量,貨艙可駛入一輛北京吉普車;最大速度240千米/小時,最大航程350千米,實用升限6,000米。該方案於1970年3月20日獲得批准。

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直-7風洞試驗

發動機過渡方案批准後,研製工作全面鋪開,由602所負責全機設計,提供整套圖樣和相應的技術文件。608所負責發動機、減速器和傳動系統的設計及試驗。630所承擔機體結構、系統件生產、總裝和試飛。573廠承擔主尾槳轂和自動傾斜器的生產。574廠和621所承擔發動機、主減速器生產。

1970年末,直-7研製任務列為全國重點工程之一。為加速直-7研製,對零部件進行大擴散、大協作。計劃擬用直-7機作為艦載直升機的試驗機,並做了水槽水動模型試驗,到1971年9月,直-7改艦載的工作停止。

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1975年5月,直-7零部件加工完成了97%,並已裝配成兩架機體,配套生產的成品已到貨90%。1979年,直-7直升機完成了全機靜力試驗,並進行了其他十多項試驗。

1976年,中央軍委常規裝備發展領導小組又發文,明確要求直-7於1980年前後定型生產,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)。

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。1979年,602所完成了全機靜力試驗,還做了其他一些試驗,主要有主減速器及傳動系統循環功率試驗、滑油系統模擬試驗、液壓系統模擬試驗、全機電網原理試驗、全機天線佈置模擬試驗、機身吹風、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等。792甲發動機也完成了各部件試驗和整機長期試車考驗。

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直-7靜力加載試驗

1979年6月28日,總參謀部和國務院國防工辦行文,決定取消直-7等機型的研製任務。接著三機部對終止研製的直-7零部件、材料、成品、工藝裝備等做出處理。原因是由於國家財力有限,不可能同時投資研製兩種重型直升機,為了全力確保由372廠承擔的仿製法國“超黃蜂”直升機(即直-8)項目,直-7直升機只得為直-8讓路,宣告了直-7重型直升機的夭折。至此,長達10餘年的直-7研製僅生產了兩架原型機就下馬了 。

總體評價

直-7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,保證研製順利展開。但上述措施也嚴重影響了直-7直升機的先進性和實用性,導致了直-7結構強度過大,結構超重嚴重,降低了飛機的性能。

儘管直-7項目下馬,但直-7研製的許多成果為後來成功研製出的直-8重型直升機打下了基礎,也填補了中國未研製過重型直升機(10噸級)的空白。


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