一款入列61年的直升機(jī)到底有多強(qiáng)？

1964年就已經(jīng)服役的支奴干告訴世界，直到2025年的今天，它的核心制造難度依舊是許多國(guó)家難以逾越的高峰。

更令人驚嘆的是，它曾因戰(zhàn)場(chǎng)繳獲與中國(guó)產(chǎn)生交集，卻因技術(shù)壁壘讓當(dāng)時(shí)的科研人員倍感棘手。

但多年后，當(dāng)中國(guó)仿制支奴干不再困難時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)這位老兵依舊在戰(zhàn)場(chǎng)發(fā)揮著不可替代的重要作用。

（支奴干直升機(jī)）

幾乎不可能的任務(wù)

1958年，美軍發(fā)布了新運(yùn)輸直升機(jī)的招標(biāo)要求，希望能夠開(kāi)發(fā)一款能夠滿足戰(zhàn)場(chǎng)快速機(jī)動(dòng)支援需求的重型運(yùn)輸直升機(jī)。

要知道，直升機(jī)自1939年首次實(shí)現(xiàn)載人飛行以來(lái)，到此時(shí)僅有19年發(fā)展歷史，大部分技術(shù)還停留在“勉強(qiáng)能用”的階段。

就連輕型直升機(jī)的可靠性都飽受詬病，更別提“重型運(yùn)輸”這個(gè)聽(tīng)起來(lái)就遙不可及的目標(biāo)。

（首架直升機(jī)VS300）

而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要攻克一連串技術(shù)難關(guān)：

首先是動(dòng)力瓶頸。當(dāng)時(shí)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)在高溫高壓環(huán)境下可靠性極差。而運(yùn)輸直升機(jī)既要輸出足夠功率支撐重載，又要解決振動(dòng)、噪音等問(wèn)題，技術(shù)成熟度遠(yuǎn)不足以滿足需求。

其次是旋翼葉片難題。葉片需承受數(shù)噸的離心力和氣動(dòng)載荷，既要高強(qiáng)度抗疲勞，又要輕量化減阻力，而當(dāng)時(shí)的金屬材料根本無(wú)法兼顧，復(fù)合材料技術(shù)還要等到60年代才初步成熟，這幾乎是無(wú)解之題。

（直升機(jī)葉片）

更棘手的是傳動(dòng)系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)主軸轉(zhuǎn)速高達(dá)數(shù)千轉(zhuǎn)，而旋翼正常工作轉(zhuǎn)速僅需數(shù)百轉(zhuǎn)，減速機(jī)構(gòu)必須在承受巨大扭矩的同時(shí)保證傳動(dòng)效率，即便放到現(xiàn)在也極具挑戰(zhàn)性，在當(dāng)年的機(jī)械加工水平下更是難如登天。

（直升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖）

機(jī)身結(jié)構(gòu)則陷入“強(qiáng)則重、輕則弱”的死循環(huán)。既要足夠堅(jiān)固以承載重物、抵御戰(zhàn)場(chǎng)攻擊，又要嚴(yán)格控制重量以保證航程，材料選用和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)每一步都像是在“走鋼絲”。

在這樣的技術(shù)壁壘面前，多數(shù)航空巨頭選擇觀望，直到美國(guó)皮亞索奇公司（1960年被波音收購(gòu)）挺身而出，這家早有準(zhǔn)備的企業(yè)，成為了挑戰(zhàn)“不可能”的孤勇者。

（皮亞索奇公司早期產(chǎn)品HRP-1）

黑科技的集合

皮亞索奇的底氣，來(lái)自于公司前瞻性的技術(shù)積累。

早在美軍招標(biāo)之前，它就已經(jīng)開(kāi)始了對(duì)重型直升機(jī)的研究工作。

當(dāng)時(shí)，他們對(duì)雙引擎雙螺旋槳的直升機(jī)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了濃厚興趣，并在1957年5月的時(shí)候開(kāi)始制造一款名為V-107的雙螺旋縱列結(jié)構(gòu)原型機(jī)。

（皮亞索奇開(kāi)創(chuàng)了雙引擎雙螺旋槳）

而等到美國(guó)陸軍航空兵開(kāi)始正式招標(biāo)以后，皮亞索奇公司敏銳地意識(shí)到，傳統(tǒng)單旋翼直升機(jī)存在一個(gè)致命缺陷：尾槳產(chǎn)生的反扭矩會(huì)消耗大量動(dòng)力，且載重提升空間有限。

而縱列雙旋翼設(shè)計(jì)徹底拋棄了尾槳，通過(guò)前后兩副旋翼的反向旋轉(zhuǎn)抵消扭矩，不僅大幅提升了動(dòng)力利用效率，還讓機(jī)身承載空間變得更大。

從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，將V-107的設(shè)計(jì)理念放大，就是滿足美軍需求的最佳路徑。

（支奴干就是這一思想的產(chǎn)物）

但說(shuō)是這樣說(shuō)，當(dāng)時(shí)皮亞索奇面臨的挑戰(zhàn)依舊遠(yuǎn)超想象。

首先，雙發(fā)動(dòng)機(jī)與雙旋翼的協(xié)同工作需要全新的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)，這要求工程師們重新設(shè)計(jì)傳動(dòng)軸布局，確保兩套動(dòng)力源在極端工況下仍能保持同步運(yùn)轉(zhuǎn)。

而且由于采用兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)復(fù)雜傳動(dòng)裝置同步驅(qū)動(dòng)頂部旋翼系統(tǒng)，需保證單發(fā)失效時(shí)另一臺(tái)能立即接管全部負(fù)荷。

（藏有兩個(gè)螺旋槳）

這就要求齒輪嚙合誤差需控制在微米級(jí)別（相當(dāng)于人類頭發(fā)直徑的1/50），任何偏差都可能導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。

面對(duì)這種情況，皮亞索奇公司的工程師們創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)了交叉?zhèn)鲃?dòng)裝置，通過(guò)中間傳動(dòng)軸實(shí)現(xiàn)動(dòng)力互通，即便一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)，另一臺(tái)仍能通過(guò)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)兩副旋翼，這一技術(shù)在當(dāng)時(shí)屬于絕對(duì)的“黑科技”。

（支奴干）

解決了這個(gè)痛點(diǎn)以后，傳動(dòng)系統(tǒng)又帶來(lái)了新的麻煩。

傳動(dòng)系統(tǒng)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱能，若溫度失控將直接導(dǎo)致齒輪熔化。

皮亞索奇團(tuán)隊(duì)研發(fā)了強(qiáng)制潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)，精準(zhǔn)控制燃油溫度。

這套系統(tǒng)包含197個(gè)精密油路節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的密封性都經(jīng)過(guò)上千次測(cè)試，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)泄漏或堵塞，都可能引發(fā)機(jī)毀人亡的事故。

（支奴干）

旋翼的“渦流干擾”問(wèn)題則靠相位同步技術(shù)解決。前后兩副旋翼在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相互干擾的渦流，極易引發(fā)機(jī)身劇烈振動(dòng)。

工程師們通過(guò)精準(zhǔn)計(jì)算，讓兩副旋翼保持固定的轉(zhuǎn)速差和角度差，既避免了氣流干擾，又消除了振動(dòng)隱患。這種技術(shù)后來(lái)成為支奴干的“獨(dú)門(mén)絕技”，哪怕在狂風(fēng)暴雨中，它的飛行依舊能夠用閑庭信步來(lái)形容。

飛控系統(tǒng)更是達(dá)到了極高的水平，集成了數(shù)百個(gè)傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、結(jié)構(gòu)應(yīng)力、燃油消耗等關(guān)鍵參數(shù)，能自動(dòng)計(jì)算最佳重心位置，通過(guò)調(diào)整油箱間的燃油分配來(lái)保持機(jī)身平衡。

（支奴干）

老兵的傳奇

1962年7月，皮亞索奇的最成功的作品CH-47正式誕生，美軍官方命名為支奴干直升機(jī)。

1965年，CH-47A首次投入越南戰(zhàn)場(chǎng)，承擔(dān)運(yùn)送炮兵、武器、彈藥、人員及后勤物資的重任。此外，它還執(zhí)行了救援、醫(yī)療救護(hù)、傘降和特種任務(wù)。在高峰期，共有22個(gè)“支奴干”單位在越南部署。

（支奴干在越戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)甚至直接吊起了直升機(jī)）

由于能在僅有半個(gè)足球場(chǎng)大小的空地起降，將彈藥、食品精準(zhǔn)送到前線陣地，還能吊運(yùn)火炮、裝甲車(chē)等重型裝備。

在叢林密布、道路稀少的越南，支奴干直接成為了美軍的“空中生命線”，被士兵稱為“不會(huì)落地的卡車(chē)”。

（支奴干）

因?yàn)檫@樣的戰(zhàn)績(jī)，支奴干方面曾引起了包括中國(guó)在內(nèi)的多個(gè)國(guó)家的密切關(guān)注。

后來(lái)，有越南人民軍成功繳獲了美軍支奴干直升機(jī)，因?yàn)楫?dāng)時(shí)與中國(guó)關(guān)系親厚，還將直升機(jī)送給中國(guó)。

可沒(méi)想到，由于相關(guān)技術(shù)已經(jīng)超過(guò)了當(dāng)時(shí)中國(guó)逆向研究的能力范疇，盡管科研人員對(duì)這架直升機(jī)進(jìn)行了細(xì)致拆解與研究，仍未能完全掌握其核心技術(shù)。

（支奴干）

甚至直到現(xiàn)在，支奴干的難度傳奇依舊在繼續(xù)。

它的雙旋翼設(shè)計(jì)理念至今仍被借鑒，傳動(dòng)系統(tǒng)的制造精度標(biāo)準(zhǔn)成為行業(yè)規(guī)范，而“以實(shí)戰(zhàn)需求為核心”的研發(fā)邏輯，更是所有裝備發(fā)展的核心準(zhǔn)則。

如今，許多國(guó)家都在嘗試研發(fā)類似的重型運(yùn)輸直升機(jī)，但要么卡在動(dòng)力協(xié)同技術(shù)上，要么無(wú)法解決高原、高溫環(huán)境下的可靠性問(wèn)題，這也從側(cè)面印證了支奴干的技術(shù)高度。

當(dāng)然這些“許多國(guó)家”當(dāng)中并不包括中國(guó)，中國(guó)現(xiàn)在已經(jīng)能夠自主研發(fā)五代機(jī)，甚至在六代機(jī)領(lǐng)域也走在時(shí)代前沿，仿制支奴干這樣的運(yùn)輸直升機(jī)自然也不在話下。

但即使如此，還是要對(duì)支奴干保持敬意。因?yàn)樗缫延脤?shí)際行動(dòng)證明，真正的強(qiáng)大裝備，從來(lái)不是靠堆砌新技術(shù)，而是在核心性能上做到“極致可靠”。

參考資料

1、中國(guó)軍網(wǎng)《美國(guó)用"支奴干"直升機(jī)吊裝電塔 展示飛行能力》 2、光明網(wǎng)《縱列雙旋翼布局飽受詬病》