“空中吊钩”——前苏联米-6 重型运输直升机〔上〕

XBB001

早在 1957 年，当一架身形硕大、长着“翅膀”的直升机突然轰鸣着出现在西方军事观察家眼前的时候，几乎所有人都为之震撼。毫无疑问，对于当时“世界上最大直升机”的称号而言，米-6 当之无愧。这种军民两用重型直升机拥有超凡的载重能力，北约赋予其“吊钩”的昵称可谓名副其实。在米-6 服役后相当长一段时期内，在红色帝国里一直承担着驮马的角色。而在上世纪 90 年代米-26 出现之前，米-6“吊钩”都是无与伦比的旋翼之王。
　　米哈伊尔•列昂季耶维奇•米里是前苏联直升机设计鼻祖，以他的名字命名的“米”系列直升机是苏联/俄罗斯最著名的出口产品之一。20 世纪 40 年代末期，米里受命组建了米里直升机设计局，即第 329 高级设计局（OKB-329），他担任第一任总设计师。米里设计局旗下的直升机家族阵容强大，其中米-6（北约绰号“吊钩”）重型直升机享有“大型空中升降机”之美誉，是当时最大的旋翼运输机械。

XBB001

米-6 直升机的研制
　　20 世纪 50 年代，米里设计局在莫斯科第 329 厂生产的米-4 运输直升机取得了成功。米里和他的设计团队开始着手设计具有更大载重能力的旋翼飞机。经过研究，米里设计局认为，用于接替米-4 的下一代重型运输机应该具备 6 吨的载重能力，从而可以搭载沉重的火炮部件及其牵引车，以及用于空降突袭作战的装甲车和自行榴弹炮。 这种直升机的研制面临着巨大困难。在此之前，不论苏联国内还是国外，所有总重超过 14 吨的直升机研制项目都是以失败告终的。尽管如此，米里设计局年轻的设计师团队还是满怀信心。

XBB001

1952年底，设计局总体设计部提交了第一份项目报告，他们将这种飞机生产型号定为 VM-6，意为“载重量为 6 吨的米里直升机”。 当时苏联国内外专家们普遍认为，重型运输直升机应该采用双发动机串联的动力布局。但米里坚持要研制生产单发重型直升机。另一方面，初期研究表明这么重的直升机无法使用活塞式发动机，因此必须配套研制新型涡轴发动机。米里选用了古比雪夫第 276 设计局研制的 TV-2F 燃气涡轮发动机。在与米里达成共识后，彼尔姆第 19 研究局总设计师帕维尔•阿列克谢耶维奇•索罗维耶夫决定将 TV-2F 改装成涡轴发动机，并命名为 TV-2VM，总体设计围绕着 TV-2VM 展开。TV-2VM 这种发动机设计有旋翼转速调节器以取得最大的经济效益和航程。发动机安装于货舱上方、主变速箱前方，和长长的尾梁前后响应产生平衡力，使飞机重心达到稳定。与此同时，索罗维耶夫设计局也在研制 D-25V 涡轴发动机，其基本指标与 TV-2VM 相似，同样计划用于未来的重型运输直升机。
　　在选定发动机的同时，米里决定为 VM-6 研制五桨叶的主螺旋桨，桨叶长度达到前所未有的 30 米，而那时最大的螺旋桨桨叶长度不超过 25 米。美国休斯飞机公司曾经尝试过生产超过 25 米长度的螺旋桨，但未获成功。
　　当研制正在进行的时候，苏联军方向米里设计局提出了新需求：将直升机的载重能力提高 50%。为满足这一要求，总体设计只好推翻重来。飞机的尺寸相应增大，采用了两台 TV-2VM。另一方面，军方希望这种直升机能在为某些任务运输兵力和物资时，达到超过 300 公里/小时的飞行速度。针对这一要求，米里设计局考虑采用高速复合任务式直升机的结构布局，在机身两侧设置可拆缷的悬桁机翼，机翼上装有高强度吊放设备，机翼中部装有两台涡轮螺旋桨推进器。这种机翼可以降低主旋翼在巡航飞行时的载荷，从而达到与固定翼飞机相差无几的速度性能。但是，米里设计局最终认定这种动力布局效率较低，他们还是坚持采用原来的设计方案，以较小的机翼减小主旋翼的载荷。

XBB001

1953 年底，采用两台 TV-2VM 发动机的 VM-6 直升机初步设计方案完成。VM-6 能在正常起飞重量下载重 6 吨飞行，在过载配置下可载重 8 吨，在短距飞行中可载重 11.5 吨。1954 年 6 月 11 日，苏联部长委员会正式决定支持这种重型运输直升机的研制工作，将飞机型号定为 V-6，并指出 V-6 是“军队兵员输送和师级单位似乎所有火炮部件运输的新途径”， 就在米里设计局全力以赴的同时，苏联另一家著名直升机研制单位——由尼古拉•伊利奇•卡莫夫领衔的卡莫夫设计局也在设计与 V-6 同一级别的重型直升机。当时卡莫夫设计局已经完成了卡-22 直升机的设计方案，这种飞机就采用了所谓的复合推进方式，在两侧机翼的翼尖处装有四桨叶推进器。

XBB001

方案设计
　　1954 年底，米里设计局完成了 V-6 直升机的详细设计方案，1955 年 6 月 1 日，V-6 模型获得了苏联政府的批准。不久，位于莫斯科郊区潘基和菲利的第 329 厂、第 23 厂开始生产 V-6 的部件。此时，V-6 被正式命名为米-6。
　　米-6 研制过程中的最大挑战就是主旋翼桨叶设计。其中引入了液压减振器，是苏联历史上的第一次。最终，米-6 的主旋翼桨叶采用了独特的全金属设计，外形为梯形。尾桨桨叶则为木制。 TV-2VM 涡轴发动机的起飞功率可以达到 4,100 千瓦。发动机产生的动力经主变速箱传至主旋翼、尾桨、散热扇、起动机、液压泵和其他附属机械设备，主变速箱为采用四级行星齿轮，输出轴上的扭矩达到 60,000 千克•米。西方的飞机设计师们直到 7 年后才设计出效能相近的变速箱。


V-6 机身为流线型半单壳结构，尺寸为 12×2.65×2.5 米，货舱内部空间类似于安-8 和安-12 军用运输机。沿舱壁安装有可拆卸的翻叠式座椅，座椅也可安装于机舱中心线上。执行伤员运输任务时，舱内可容纳 41 付担架和 2 名医护人员。在紧急情况下舱内可载 150 人。加强型货舱地板上安装了系留夹具，可以运输各种物资，例如 2 门 ASU-57 自行榴弹炮或 1 台 BTR-152 型兵员装甲车，还能运载各种榴弹炮及其牵引车，或工程部队的机械、物资。配备的可拆卸式吊索可吊起将近8吨的物资。 米-6 的飞行控制系统采用了功能强大的液压全作动器。最初的米-6 曾采用 AP-31V 型三波道自动驾驶仪，并在米-4 直升机上测试过。1962 年始，AP-31V 为 AP-34V 型自动驾驶仪所取代。与 AP-31V 不同的是，AP-34V 的控制线路采用闭环回路设计，可自动控制飞行姿态，从而令驾驶更为轻松。

XBB001

原型机试飞与创纪录
　　米-6 的第一架原型机在莫斯科附近的扎克哈克弗工业机场组装完成。同时，直升机承力部件和机身组件也进行了疲劳测试。1956 年 10 月，除了旋翼部分的机身基本组装完毕——主旋翼部分由于生产滞后未能安装，直到 1957 年 6 月才装到原型机上。此后飞机进入飞行状态疲劳测试阶段。1957 年 6 月 5 日，试飞员 R•I•卡普雷良驾米-6 首次升空，6 月 18 日驾机绕机场飞行一周。试飞工作从夏季开始一直持续到秋季。10 月 30 日，米-6 创造了该机型的第一项世界纪录：以 12 吨载重量飞行至 2,432 米高度，两倍于美国西科斯基飞机公司 S-56 重型直升机在同一飞行高度上创造的载重纪录。这一成绩引起轰动。1958 年 2 月第 23 厂完成了第二架米-6 原型机。这架飞机按照生产项目规划安装了所有部件和设备。机身主起落架撑杆上方安装了悬臂式短翼，此外还安装了外挂吊索系统、自动驾驶仪等。同年，两架原型机参加了在图什让诺举行的一次航展。

XBB001

米-6 展开试飞的同时，索罗维耶夫设计局的 D-25V 涡轴发动机已于 1954 年顺利通过测试，最大输出功率超过 4,045 千瓦，但重量要比 TV-2VM 更轻，体积也更小。因此米里决定换装 D-25V 进行对比试验，米-6的国家联合验收测试也因此有所推迟。D-25V是由图-124 短程客机的 D-20P 涡扇发动机改进而来，由于自由涡轮旋转方向与 TV-2VM 相反，因此新设计了 R-7 主变速箱取代原来的 R-6 主变速箱。与此同时，燃油系统也得到了改进。第 23 厂于 1959 年春季交付了第一架这种装备了新发动机的米-6。但军方已经等不及装备 D-25V 的米-6 完成工厂测试，决定用装 TV-2VM 的机型投入国家验收测试。国家测试于 1959 年夏季正式开始。当军方试飞员熟悉米-6 后，装 D-25V 的米-6 也完成了工厂测试。装 TV-2VM 的那架则送回扎克哈克弗工业机场换装新发动机。

XBB001

在国家测试前后，米-6 又创造了一系列世界纪录。1959 年 4 月 16 日，S•G•博罗夫谢夫驾机载重 5 吨，达到了 5,584 米的飞行高度，R•I•卡普雷良则在 10 吨载重量下飞行至 4,885 米高度。1962 年 9 月 11 日，米-6 在 20.1 吨的超常载重量下飞到 2,738 米高度，飞机总重则达到 48 吨。12 年后，米-6 的这项纪录被同为米里设计的 V-12 双旋翼直升机打破，而 V-12 的许多部件都曾在米-6 上测试过。 米-6 以极高的动力/重量比率和出色的空气动力学设计，成为世界上性能最好的直升机之一。这不仅体现在载重能力上，在飞行速度上也是如此。1961 年 9 月 21 日，N•V•列辛驾机飞出了 320 千米/小时的速度，这一纪录此前被认为是直升机无法达到的。由于这一纪录，美国直升机学会授予米里设计局西科斯基奖，以表彰其“在直升机制造艺术发展中所取得的卓越成果”，这个跨国、跨阵营的奖项令人信服地证明了米里设计局在米-6 上取得的杰出成就。两年后，B•K•加利特斯基驾米-6 取得了更好的成绩：以 340.15 千米/小时的平均速度飞行 100 千米。