1、1我国重型直升机研制及产业形式的技术路线思考与分析罗海涛2008年 8月 3日我国汶川 5.12大地震，我们的国际战略伙伴国俄罗斯出动了当今世界上最大型的米-26 重载直升机，它轻松地越过高山峡谷，从容轻巧地把几十台大型工程机械吊运进堰塞湖险区，很快展开了机械化施工，把地震后的次生灾害快速消除。从中央领导同志到全国人民群众都已经深知，重型直升机对提升我国军队的战斗力、处理国家和地区的应急救灾、国民经济建设、以及需要大型化立体作业的各行各业，是非常急需的产品，这也将是一个迫切需要快速发展的产业。2008年 7月，国务院整合了两个国有航空工业集团，原航空工业部的众多老领导联名上书新的航空工业总公司
2、的主要领导，并要求上报党中央和国务院，希望尽快在国家立项，研制有现代化水平的、自主研发的重型直升机，并尽快形成新兴产业。希望通过上马重型（大型）直升机项目，从而一举改变我国直升机产业长期严重落后，与国民经济发展速度，与我国大国政治、经济、军事、社会发展、国际形象等多方面不相适应，及人民群众长期不满意国家航空工业落后现状的“窘境” 。我国两个有直升机产业的省（市）政府，及有经济实力的省（市） ，也提出了快速发展我国大型直升机机型和规模化生产的“经济战略目标” 。据悉国家工程院的院士们也成立了直升机小组，进行相关科学技术的研究。我国的重型直升机项目已经成为“众望所归” ，上马在即。今天中国的经济实
3、力完全有能力发展重型（大型）直升机，新机型研制和产业建设立项的资金也毫无问题。但是走什么样的技术路线？形成一个什么样的产业？这是一个至关重要的大问题。如果这个问题解决不好，或者是走上一个错误的技术路线，重型直升机最终研制不出来，国2家损失的不仅仅是几百亿人民币，而是更加宝贵的时间，航空工业继续对其他行业发展的速度拖后腿，贻误了中华民族伟大复兴的宏伟事业！此事，真乃“国之大事也，不可不察”！我国目前对研制重型直升机及产业形式存在着两个不同技术路线：一个是航空工业体制内的技术路线，既：由国家航空工业专业公司全部承担新机型的研制，在本系统内建立新的产业。航空工业公司的指导思想是自己组建科研设计队伍，
4、进行自主设计，研发出超过米-26 直升机的、最现代化的、国际先进水平的、完全国产化的、有中国“自主知识产权”的重型直升机。航空工业专业公司坚持要在自己的“体制内”做该项目，明确提出坚决不让地方省（市）或其他经济组织，进入到国家重型直升机新机型研制和产业系统中，甚至说那样做是航空工业部门的“耻辱” 。一个是地方省（市）政府和民营经济相结合的，建立起“地方航空工业”的技术路线，既：直接由地方政府出面，购买俄罗斯米-26 重型直升机生产许可证，引进俄方的专家、技术、N 架的成套零部件、关键设备，批量组装米-26 重型直升机。在此基础上，中方再进行改进设计，全面提高改进型机型的品质，达到新时期的飞行性
5、能和完成任务的需求。在基础能力提高后，进行仿造性的新机型设计，形成地方航空产业基地。这个地方经济为主的新经济组织，明确提出希望以所在省（市）区域内的国家航空工业企业为大股份成员，并委托其承担重型直升机的研制和作为生产主体的重任。从 1992初 -1994年底，我曾有幸在莫斯科航空学院直升机教研室留学 3年，米-26 重型直升机的总设计师基申科院士指导我学习战斗直升机设计专业，他以米-26 为教学机型讲授直升机设计的研制过程和科研经验。米里大师的助手达林教授曾是苏联援华顾问，他也教授我很多关于大型直升机生产工艺技术。回国后我又长期在大型航空制造企业工作，见证了我国几个机型艰难曲折或走向夭折的技术
6、发展过程。因此，根据原苏联及现在俄罗斯研制和生产米-326重型直升机的经验，对于我国目前存在的，研制重型直升机的机型和发展相关产业的两个不同技术路线，进行一些比较公正的、客观的、对比的思考与分析，也希望更多的人来关注国产大型直升机的健康发展问题。为了对这两个技术路线进行陈述，我们对要在航空工业体制内研制重型直升机，已经提出和将要采取的技术路线简称 A技术路线，对正在兴起的地方省（市）为研制大型直升机酝酿和准备采取的技术路线简称为 B技术路线。A技术路线的过程及面临的问题：一、A 技术路线的调研、立项、分配任务的过程1、首先要由在航空界有权威性、德高望重的或有社会影响的名人，在与航空工业部门的领
7、导进行直接对话和协商后，撰写出大家思想基本一致的“项目建议报告” ，经过集体修改和定稿后，由相关的“权威人士”在文件上联名签字，上报后成为该项目的基础文件。这个文件按照“组织程序”和工作条例，在航空工业体制内的领导层内小范围传阅，批复商议出自己的有关意见，然后进入到内部中高层领导的议事日程中。2、在航空工业部门的高层决议，对这个机型的立项进行前期的全面调研后，在自己系统的组织机构内部，由专人组建调研机构。由各方面的专业人员在国内的军队和国民经济的相关部门，对新机型所涉及的有关的市场需求、技术指标范围、数量、应用特点等诸多方面进行调研。专业调研小组负责整理出文字报告，向航空工业部门领导提交新机型
8、的“市场调研报告” 。3、对于新机型研制的调研报告，航空工业部门领导机关组织系统内部的科技委员会、高级专业人员、航空工业部门领导机关内部相关的直属职能部门，对“市场调研报告”内容进行论证，提出评估意见，做出行业内的“专家结论” 。44、对于系统内的专家论证和评估的市场调研的报告，上报到负责型号研制的领导协调办公机构，由航空工业部门的最高领导层决策，批准继续进行新机型的技术可行性方案的研究报告。同时，正式成立某个“型号办” ，设立整机研制的指挥部和各级分指挥部。5、根据“型号办”的分解项目，航空工业部门系统内的各级企业都纷争项目。特别是直升机的主机厂，更是全体动员，上下活动，争取把整机生产落户到
9、自己的企业。上级“型号办”根据各子系统分解的产品，落实到各个工厂。各个工厂和研究所组织起专业机构，进行被指派下来的、可能属于自己的项目进行可行性研究。主要工作就是编写报告，制订自己在各个方面“可以达到”的能力，频繁接待上级官员来厂视察和考核，各个对口部门组团频繁出国考察相关的国际合作企业，提出和签订框架性的合作意向文件。6、在大量的文件组织好，并上报集中后，再由航空工业部门的领导机关组织的专家团，对准备上马新型号的可行性报告进行审阅和修改。修改的意见还要传下去，与相关的研究所、工厂、试验基地、及有关的军队和地方的主要用户进行会商，取得一致意见后，形成可通过的最后文件。7、在几番论证和完成可行性
10、报告后，航空工业部门开始向军工企业的管理部门写报告，申请这个新机型的立项。在军工企业的管理部门同意立项后，再向总装备部、国家发改委、财政部、人事部等有关部委分别写报告。几个部门在研究了航空工业部门的新机型立项报告后，形成一个会商的决议，最后向国务院申报。以后的事情就是等待国务院的批准。8、在国务院批准了新机型的研制报告后，国家的资金额度下发。以前的航空工业部门的指挥机构变成正式的编制，人员级别得到确认。航空工业部门要根据国务院批复的立项报告，组织和确5定研究设计、总包生产、系统配套、行业关联单位。这个过程决定着各个单位的切身利益，所以很长时间里，各个企业、研究所都在激烈争夺做新机型的总设计单位
11、和各系统的设计研制的总包单位。9、总设计研制单位和各个系统的设计研制总包单位，被以文件形式明确后，各自进行科研人员集中报到，及对原来的工作进行交接。新的人员组成后，由上一级领导任命总设计师、副总设计师。如果是成立新机型的专业国有公司，还要由航空工业部门领导机关乃至中央组织部任命改机构的几套领导班子。10、航空工业部门在新型号研制的人员、资金到位后，领导机关主要解决各个部门的建立，推动他们开始工作，并能够相互联系和理顺关系，正式讨论研制机型的有关问题。根据以前确定的性能指标，新机型真正的技术指标才开始讨论和重新评定。真正进入新机型研制的科研人员要确定研制的项目内容，以及如何进行这些实际的工作，这
12、些问题提到以后的系统内或体制内的议事日程中。11、新机型的指挥部经过自己的工作，最后明确设计任务书，提出真正要进行科研的内容，下达设计或科研任务，明确技术指标、责任和完成时间。同时也向各协作单位提出任务要求，建立技术衔接关联。12、经过几十年的历史证明，我国航空工业部门领导机关已经决策的事情，经常有莫名其妙的反复过程，而且与原计划做“大翻个”的事情经常发生，这已经成为规律。每次的“大翻个”后，往往又把原来已经进行并完成的事情，再次不厌其烦地把原程序重复一遍。所以，如果发生设计单位、资金、任务内容、人员等方面的变化，就要再次做决策，改变项目启动的时间和内容。13、在一个新机型的立项过程中，可能在
13、某个环节上，就突然停止了，有时是停一段时间后再一点点启动，有时就长期无声无息了，有时会突然宣布新机型项目撤销。即使在在新机型立项后，也会出现突然取消了某个新机型的所有工作，各项工程全面下马，各自归原建制单位，就当6什么也没有发生一样，恢复到往日的平静。二、A 技术路线在设计方面要经历的重大技术环节提出 A技术路线的核心是，确立了全部依靠自己体制内的科研和生产力量，要重新设计和研制出比米-26 重型直升机还要先进的新型重型直升机，并作为自己研制新型国产重型直升机的指导思想。这样在 A技术路线中，就面临以下不可逾越的技术环节。第一、首要问题是要确定航空工业部门提出研制的新机型的基本技术指标是什么，
14、准备在那些技术指标上，要求必须超过米-26 直升机？根据直升机的性能评定惯例，如果新设计的重型直升机要超过米-26 直升机的水平，那么最基本的指标必须是在直升机的“重量、速度、高度”三大性能指标上有所突破。这三大指标的确定是最原始的基础设计数据，也决定了新型重型直升机的“动部件”系统的基本参数值。1、既然是研制新型的重型直升机，就必须要在重量上进行比拼。在重量方面，自主研发的、要求超过米-26 直升机的新机型，必须要确定自己的 3个“重量” 。如果新机型肯定是准备比米-26 的载重还要大！那么要大多少？当新机型的载重量确定后，新机型的最大起飞重量是比米-26 直升机大，还是与米-26 直升机相
15、当？新机型的空机重量是准备比米-26 大，还是比米-26 小？2、在直升机飞行速度方面，新机型的飞行速度准备比米-26 直升机大，还是比米-26 直升机小？米-26 直升机的飞行时速已经达到了 300千米/小时。根据原苏联延续下来的，现俄罗斯执行的设计规范，直升机的浆尖速度V=R+V11000Km/小时（米-26 直升机的前飞速度V1=300千米/小时） 。目前其他国家宣称的世界先进水平的设计，也没有超过这个规范指标。A 技术路线还有没有提高直升机旋翼浆尖速度的空间和设计能力？米-26 直升机的旋翼桨叶长度 R=16米，已经接近了设计规范极限，新研制的重型直升机能够突破这个设计极限吗？73、新
16、研制的重型直升机机型设计的飞行升限高度是多少？是不是应该要超过米-26 直升机？我国拥有世界上最大和最高的青藏高原，有占国土陆地面积 70%的山区，米-26直升机的飞行升限高度是 5500米，新机型的飞行升限高度如不超过 5500米，也是不能被中国军方、民用、国民经济建设、国家工程行业等各方面所认可的。也就是说新研制的重型直升机的飞行升限必须是 6000米。那么这样高的飞行升限的重型直升机在世界上还从来没有出现过，航空工业部门的科研人员，在设计过程中就没有任何成熟的设计和技术可借鉴，全部要自己科研和做试验，包括建立高原重型直升机的设计规范和极限值。完成这个过程要多长时间？需要多少资金？从直升机
17、的空气动力学、米-26 直升机结构设计的成功经验、我国新材料和航空制造技术等方面考虑，也存在着设计出具有高原飞行性能的新型重型直升机的可能性。具体技术方向如下：可以选择更大功率的航空涡轮轴发动机，保证新研制的重型直升机机型在 6000米高度时有 27500千瓦以上的输出功率值，满足旋翼系统在 6000米时所需要的动力。利用现在合金钢技术比较成熟的优势，可以制造体积相对比较小的钢壳浆毂，如果能够进行旋翼系统试验台架上的长期试验，就可以设计出新型浆毂，在原米-26 直升机桨叶翼型不做改变的基础上，再增加一片桨叶，达到 9片桨叶，增大旋翼系统的空气动力“实度” ，创造出重型直升机新的世界纪录。航空工
18、业部门的专家们普遍认为米-26 直升机的旋翼桨叶翼型比较落后，提出要改变米-26 直升机原有旋翼桨叶翼型的浆尖结构，设计出“后掠”或“下反” ，或“后掠+下反”结构的旋翼浆尖，使原有旋翼桨叶的升力提高 5-8%，达到提高空气动力性能的目的。同样，也是新的翼型在能够进行旋翼系统试验台架的长期试验后，可做出不改变米-26 直升机的浆毂和自动倾斜器，只改变旋翼桨叶翼型的新旋翼系统设计。8在新发动机的剩余功率比较大的前提下，可以通过改变主减速器的减速比，把旋翼系统的转速提高，达到 360转/分，也能够提升直升机在 6000米飞行时的空气动力。但是这样的设计要降低新型重型直升机的前飞速度，最大速度不能超
19、过 280Km/小时，以保证新型重型直升机的旋翼浆尖速度不超过的V1000Km 的飞行极限。在米-26 直升机的基础上，可以考虑增加机身短机翼，提供部分升力，也能够达到飞行升限 6000米的要求，但是在满载时直升机就没有垂直起降的能力，需要做短距离的滑跑，把重型直升机“悠”起来。苏联时期的米-6 重型直升机就是采用了这个办法，实现直升机重载时补充部分升力离地，然后提速飞行保持升力。新型重型直升机在设计高原飞行性能时，可以借鉴这个设计方案。我在莫斯科航空学院留学期间，就对复合直升机有浓厚兴趣，多次与达林教授、基申科院士、米哈依耶夫工程院士、柴达科夫教授等人讨教，进行现代直升机合成升力的技术和结构
20、的设计问题。重型直升机机身下，有极大的旋翼系统空气动力遮蔽的面积，在这些空间里，完全可以安装涡轮风扇发动机或大型的“拉品尔”风扇，给重型直升机提供补充的升力。甚至也可以考虑把宇宙飞船的反地球引力的缓冲作用力火箭发动机安装在机身下面，提供短时的巨大升力。通过多种动力技术的有机结合使用，可以保证重型直升机在 6000米高度自由起降。第二、新型重型直升机的机身结构设计重型直升机的机身结构是对总体设计水平的严峻挑战。米-26 直升机的机身内部给人的感觉就像火车的车厢那样的宽大，新型的重型直升机的机身是不是要比米-26 直升机还要宽大？既然提出了要以自主知识产权设计出比米-26 直升机还要先进的新型重型
21、直升机，那么起码机身内部空间就不能小于米-26 直升机！这样带来 4个非常难解决的大问题，既：新型重型直升机机身比米-26 直升机机身还要长？还是要比米-26 直升9机的机身还要宽？不论是相比米-26 直升机的机身有什么变化，新型重型直升机的机身空气动力学外形和整流怎么设计？这么大的机身，在变化多变的复杂飞行特性情况下的平衡问题怎么解决？大型的空腔结构加上多振动源，特别容易产生多频率源、次生频率、固有频率变化、干扰频率多等多方面的振动问题，怎么解决“抗共振”问题。这 4个大难题决定了新型重型直升机的做功能力，也是检验新研制的重型直升机能不能比米-26 直升机还有更强的“干活”本领？直升机机身这
22、几个尺寸数值是联系非常紧密的有机体，又是相互矛盾的统一体。设计机身尺寸数据，就是设计直升机！这是对航空工业部门的科研设计人员的科技水平和个人智慧的严峻考验，如果稍有偏差就会导致整个新机型的研制项目全面失败！任何人做这样的设计，都如同是在“雷区”中前进。1、新型重型直升机的机身如果按照米-26 直升机机身加长，扩大了机身内部的载货空间，机身的整体流线型可以比现在的米-26 直升机更加流畅，有利于提高飞行速度。但是，直升机受侧风的影响比较大，直升机的“浆盘”不容易保持住平稳性。不论直升机在大速度和小速度飞行，甚至在悬停时，机身越长不仅对侧风“响应”的速度越快，而且受自身旋翼浆盘所产生的侧旋下洗气流
23、的影响加大，直升机尾浆的侧平衡力加大。这样就逼迫设计师或把尾梁加长，或把尾浆的空气动力加大。这样都要增大尾轴的传动力，尾轴的固定问题就很难解决。特别是直升机机身加长，重心范围区间大大缩小，如稍有一点点非理想化状态的外力变化，也会加剧直升机的重心、受力中心、惯量中心的变化，直升机会很快失去平衡，急剧失控后坠毁。新型重型直升机的机身如果加宽不加长，也可以达到扩大机身的内部空间的目的。可是机身的外型整体流线型就不容易做的很好，在飞行时容易造成很大的飞行阻力，不利于提高飞行速度。但是加宽机身，对重型直升机在飞行时受侧风“响应”的速率有很好的降低作用，直升机飞行时的平衡问题比较稳定。可是设计宽体机身的计
24、算非常复杂，重载时的强度数值非常大，应力变化过程中的问题很多，壳体的变形问题不好解决。而且机身的曲率变化太大，10对制造工艺带来非常多的困难，甚至在生产过程中都不能实现。2、新型重型直升机机身的空气动力外形怎么设计？是采用圆形还是方形，还是又有圆形又有方形？圆形看似空间体积大，但是利用率不高，但是机身整体流线顺畅，容易整流而且效果好，框架制造工艺相对容易一些。圆形机身的最大缺点是机身有开口的地方强度不高，而且容易在重载或受到冲击载荷后，发生壳体的弹性变形。还有机身外不容易做悬挂或吊挂重物。方形机身空间体积不大，但是利用率高，机身整体的流线不顺畅，整流效果不好，框架制造工艺复杂。但是方形机舱空间
25、对货物的运输、装载、固定就很方便，机身外做悬挂非常容易实现。方形机舱的强度变化小，机身比较坚固，不易变形，更适合于做重载飞行。从生产角度看，方形整体机身段在连接时比较容易，机身的绗条加工、柳接工艺、蒙皮制造和安装都相对简单。基申科在设计米-26 重型直升机时，就非常聪明的采用了方形货仓，圆形机头和机尾的相结合设计，把两种几何形状的优点都发挥了出来，各自的缺点又尽量做了限制。我国航空工业部门的设计师也只能在基申科的设计经验基础上，设计自己的重型直升机的机身。3、重型直升机的平衡问题是非常严峻的。如此“长宽高”的庞大机身，承载着如此大体积的、重载的、分布不均匀的货物，或有如此大重量的货物吊挂在机身
26、外的空中，直升机所有重量和全部的运动状态，都维系在旋翼系统的主轴上。怎么样扩大重型直升机机身内部的重心范围，就是对直升机总体设计水平和结构布局能力的考验。为什么世界上重型直升机的机型这么少？其中就有不能解决在各种复杂情况下的飞行过程中的平衡问题。重型直升机的平衡问题解决的不好，就没有使用价值。谁设计出平衡问题不好的直升机，就是在制造“活棺材”和“火葬场” 。我国的航空工业部门提出要研发有自主知识产权的重型11直升机，如何解决自己设计的重型直升机在各种飞行状态下的平衡问题，是总设计师和各系统设计师的“鬼门关” 。30多年前，基申科院士在设计米-26 直升机时，也是在经过了多次试飞过程，发现了结构
27、设计不合理的情况，经过不断调整总体结构和各部品的位置，尽量控制直升机的重心变化不越出设计的区域，尽力地扩大直升机的重心区间。特别是米-26 直升机出了一次“一等事故”后，他们调集各方面力量，对事故做了大量的深入细致的分析，不断调整和改变总体布局与结构，寻找尽可能扩大米-26 直升机的重心区间的总体结构布局，经过多少次试验和事故分析，才设计出了世界先进水平的重型直升机。我国的新机型研制过程中，能够允许发生事故吗？过去我国多少次新研制的机型莫名其妙的被仓促下马，其中上级强制下马的“最有力”的根据就是发生了事故。过去的传统体制和运营模式并没有什么改变，现在能不能在研制新型重型直升机的过程中有所改变？
28、航空工业部门领导能不能（敢不敢）允许新型重型直升机在研制过程中，有几个“事故”指标，而不是出了事故就立即“枪毙”型号。4、重型直升机飞行时的运动形态多，转动、移动、滑动、跳动无奇不有。所以，飞行过程中产生的振动特别大，而且在振动源附近，甚至比较远的地方，产生出很多的衍生振动和次生振动，这些振动还不容易被发现。重型直升机由于重载的原因，材料的变形量大，很多非运动部件在受力后的固有频率也发生变化。新型重型直升机在设计时，如果不很谨慎地解决“抗共振”问题，就会发生直升机空中解体和人员血肉横飞的悲惨事故。米-26 直升机在设计时，基申科院士敏锐地把振动问题当成艰巨的险情去排除，他专门请了振动专业的专家
29、组，对米-26 直升机上面各种已经查明出现的和未发现但可能出现的振动，进行了长期的全面分析和试验，甚至还做了很多激振试验，观察和发现在振动源频谱变化范围内可能出现的振动，并都做了试验和测试。结果米-26 直升机在批量生产了很多年后，还出现了一架米-26 直升机在空中发生“共振”解体，人机全亡，状况悲惨。这个事故的很长时间里都找不到事故的原因。由于基申科院士有非常负责任12的精神，他在又过了几年后为米-26 直升机做改进设计的过程中，通过试验意外地发现了一个次生振动频率。正是这个振动产生了波形叠加和激振，改变了很多原振动源的频率，含盖了机身材料的固有频率，造成大面积的“共振”而解体。我国航空工业
30、部门的专家们怎么解决自己研发的重型直升机的振动问题，这是对他们的科技水平、装备实力、试验技能、设计经验的“生死考验” 。第三、旋翼系统设计目前世界上直升机的技术路线还是依靠机械传动的旋翼，为自己产生飞行时所需要的空气动力。遵循这个技术基础，研发重型直升机就必须要有选择什么样的旋翼系统的重大技术问题。由于重型直升机需要巨大的升力，选择重型直升机的旋翼系统的结构就没有什么多样性，无非就是单旋翼，还是双旋翼？虽然俄罗斯正在研制 3个旋翼的重型直升机，但是那是一个没有货仓机身的“飞行台架”结构。显然我国准备研制的是被赋予了诸多飞行任务的新型重型直升机，不可能采用 3个旋翼重型直升机的结构设计方案。我国
31、自己研发的重型直升机，只能在双旋翼结构和单旋翼布局的技术路线中做出选择。选择双旋翼布局的旋翼系统结构设计，面临的问题就是选“横列”双旋翼，还是选“纵列”双旋翼？“横列”双旋翼结构的优点是升力效率高，载荷量大，机身空间大，飞行速度快。缺点是重心不好控制，直升机容易倾翻，两个旋翼之间的转动联动机构比较复杂。“纵列”双旋翼结构的优点飞行状态比较稳定，能够运输长度大的物品，两个旋翼比较容易实现联动。缺点是升力效率低，飞行速度慢，机身空间小，抗侧风能力差。双旋翼的共同的优点是旋翼系统的桨叶制造条件要求不高，共同的缺点是旋翼系统的操纵系统比较困难，生产工艺复杂，设备数量多，直升机占地面积大。但是，随着飞1
32、3行控制技术和信息科学的发展，双旋翼结构的缺点能够被缩小和限制住。所以，新型的重型直升机采用双旋翼的可能性在逐步增大，特别是“横列”双旋翼结构的优点相对更加明显。如果确定载荷和外吊挂重量在 20吨的条件下，“横列”双旋翼结构与单旋翼结构的综合优势就不分上下，而且“横列”双旋翼结构的重型直升机，在生产制造、飞行安全、使用时的优势，比单旋翼结构的直升机还多一些。单旋翼结构的重型直升机的优点就是操纵条件好，飞行相对安全，技术容易普及，设计计算相对容易，各项技术成熟，改装和发展新机型的空间大。缺点也显而易见，试验条件不容易得到，制造设备庞大，需要建立新的生产体系，工艺控制困难，成本和费用巨大，直升机的
33、造价和使用费用高。上个世纪 70年代，基申科院士在设计米-26 重型直升机时，多数人都推崇米里大师曾经选定的“横列”双旋翼结构。基申科院士却依靠自己坚实的空气动力学知识和飞行力学经验，最早地发现了“横列”双旋翼结构的飞行风险，极力坚持了大型化的单旋翼结构，并且取得了全面的成功。现在 30多年过去了，人们已经习惯于对照米-26 重型直升机的单旋翼结构，在思考新型的单旋翼结构的重型直升机的设计问题时，单旋翼结构已经成为主流化的技术路线。但是，当今先进的控制技术和信息化能力，使得“横列”双旋翼的优点得到更加优化，缺点被发现和认识，并可找到办法逐步克服。相反大型化的单旋翼结构给生产和使用带来的问题，却
34、没有很多改进。现在航空工业部门在设计新型重型直升机时，已经可以考虑是选择单旋翼，还是选择“横列”双旋翼结构的技术路线。 “横列”双旋翼结构的潜在优势越来越明显。基申科院士与我的私人关系非常好，他一直认为我能够比较好的全面接受他的科学思想，所以我们也能够非常容易的谈得来。在我留学期间以及回国后的一段时间里，基申科院士多次专门给我讲授米-26 重型直升机的设计经验和科学思想，这些内容也是他一生值得自豪和骄傲的创造能力及宝贵经验。但是在 2003年后他与我交流时，却特别希14望我今后如果有机会，一定要做“横列”双旋翼直升机的结构设计，还把他未完成的一个“横列”双旋翼直升机的设计方案赠送给我。当时他还
35、专门描述自己如何表彰了一个学生小组，他们设计的“交叉横列”双旋翼直升机方案，获得了美国直升机学会的设计大奖。这足以证明他在直升机和重型直升机的设计思想及选择技术路线方面，已经接纳了“横列”双旋翼结构设计，起码是认为二者是“并驾齐驱”或“奇虎相当” 。因此，在我国航空工业部门组织新型重型直升机的旋翼系统设计时，就有两个可供选择的技术路线。那个更好，更适合我国国情，这是非常值得研究的课题。第四、航空工业部门在选择、设计重型直升机的操纵系统和机载设备的危险误区我国航空工业部门这几年特别引以为自豪的是“飞机操纵系统”和“机载设备”达到世界先进水平。当一些航空权威还在议论怎么写重型直升机的上项目建议书时
36、，就提出在未来研制新型的重型直升机上，大量地使用“电传操纵” 、 “总线技术” 、 “综合屏显” 、 “自动驾驶仪” 、 “电传感系统” 、 “计算机状态控制” 、 “数字化分析” 、林林总总，大有把所有飞机上采用过的、先进的机载设备和操纵技术，全部用光了也不解渴的气势。这样大胆的设想是无可厚非，但是这些高新技术都是在飞机上采用的，请不要忘记我国著名的直升机专家王适存教授几十年来不断呼吁的一句话：“飞机是飞机，直升机是直升机，不能混为一谈”！在我国航空工业部门有一个长期没有解决的误区，就是把直升机也当成飞机，而且很多届航空工业部门的领导、直升机研究所的领导和直升机项目的设计师们都是学飞机的。他
37、们往往自觉不自觉的就把所有在飞机上采用的新产品，全部推行到新型直升机上，这次又早早的提出向重型直升机上推广飞机上的“先进技术” 。因此，大家有必要提问，从新型重型直升机的真实科学本质上做分析，这些飞机上的先进技术在实际的新型重型直升机设计上是不是可行？真正从事直升机科学研究的人肯定认为，起码现在还是不可行，需要谨慎地、逐步地、局部地在直升机上进行15试验和探索。直升机是个什么东西？是一个靠自身产生旋转力，带动旋翼产生升力，又通过控制和改变旋翼升力的大小、方向，实现对自身飞行的控制的这样一个大机器。它也被人称之为“高等机械”技术，不是电子器件和设备！所以，在直升机设计和生产过程中，更多的是机械技
38、术问题，盲目把电子技术代替机械设备是存在巨大的技术风险的。首先分析电传操纵技术和先进的机载设备。很多国家已经把这些东西在有些轻型直升机上应用了很多年，但是一切安照理想化状态设计的电子信息系统，是不能含盖直升机在无奇不有的飞行状态下，去有效无误地控制住飞行动作。例如，当年，卡-50 战斗直升机就把大量的飞行操纵动作交给了机载设备来完成，飞行员专门去攻击目标，实现了世界上第一个只有一名飞行员的战斗直升机。但是后来的实践还是证明，电子控制技术不能达到在大量复杂飞行条件下的人为控制能力，很多复杂情况是计算机技术和电子设备解决不了的。卡莫夫设计局又设计了“两人并座”的卡-52 战斗直升机，它最终成为了世
39、界现代化战斗直升机的主打产品。那个集先进的电子技术和设备为一身的一人操纵的卡-50 战斗直升机，还没有批量生产就成为了历史。这个教训应该引起我国航空工业部门的领导和科研人员高度重视。重型直升机的特点是要表现出强大的空中作业能力，既：能完成低速飞行、悬停、重载小范围 4坐标移动、空中重量急剧变化等方面的动作，为主要的飞行运动方式。以前在高速战斗机和大型飞机上采用那些控制技术和电子机载设备，都没有涉及到这些空中运动方式。如果直接照搬飞机的“先进控制技术”和“高技术机载设备”到新研制的重型直升机上，肯定不适用，而且违背了直升机的运动和使用规律，这样做只能增加重型直升机的飞行事故风险隐患。重型直升机不
40、仅受力件多，而且受力强度大，主要的动部件都是以吨为单位的两位数量级计量。现在应用到飞机上的电传操纵系的伺服机构，有没有那么大的承受力？即16使有这么大的承受力，直升机上面也没有安装这些机构的空间？即使电传操纵系有这样大的工作能力，直升机上也有空间安装，那么在新系统在重量方面比传统的液压操纵系、仪表系、电气设备的重量轻吗？因为飞行器是与“重量”做斗争的器械。重量问题是对所有的技术和产品实行 “一票”否决！为什么这么多飞机上的先进的操纵技术和机载电子设备没有在直升机上应用？有一个主要原因是直升机有一个转动匹配的问题。直升机是复合的机械运动，如果是设计一个传统的单旋翼提供全部升力结构的直升机，它必须
41、要一个不提供升力，只消耗发动机功率，产生水平面平衡力的尾浆转动系统。这两个转动系统必须有严格的转速匹配关系，实现直升机在空中的机身平衡，同时又有“尾浆变力”的调整区间，实现对机身的转动方向控制。由于有这种“刚性”的转速匹配关系， “尾浆力”的控制与变化又是在高速转动中完成动作，目前只有靠“机械传动”能够实现这个技术关系。所以，新型重型直升机的研制过程中，还必须坚持这个技术路线。在没有新的科学体系能够取代传统技术时，一定不要在新型重型直升机的研发过程中，做出盲目的、强制的、违反科学的、主观硬性规定的技术关联的、 “最新技术”突破，那样做会把新型重型直升机项目推到毁灭的绝境！第五、直升机的传统技术
42、的保持与提升新技术可以是革命性的，能够把原来传统落后的技术扫地出门，以致在社会上绝迹。新技术能够做到这样“绝情” ，这是因为在科学原理上创造了全新的，与传统技术完全是分门别类的，而且是有着绝对的经济优势的新系统。但是，目前全世界的直升机设计和它的功能作为并没有跳出“机械运动”的科学范畴，因此航空工业部门组织新型重型直升机研制项目时，就不可能不接受大量的传统的直升机科学技术、设计思想和技术路线。基申科院士在设计了米-26 重型直升机以后，创造出了自己独特的、世界公认的直升机科学思想（或者称自有知识产权）和设计经验。这些宝贵的技术思想，仍然要成为17今后我国航空工业部门在组织新型重型直升机研制的过
43、程中，必须要遵循的基本原则。基申科院士在设计米-26 重型直升机时的主要经验是：1、设计过程要灵活地实行加减法。既：重型直升机在设计过程中，一定不要先制订不切合实际的硬性指标，因为重型直升机是一个庞大的物体，最后的设计结果是什么样子，事先是谁也不能绝对肯定的。因此，当年他就对各系统设计任务实行弹性计量，谁超出或增加了原来“预规定”的技术指标，也先随他们去继续往下走，一切都等最终结果出来后再说。等到各系统都完成了设计，再向一起集合时，就要安照实际的总装配情况，进行全面的“减法设计” 。因为重型直升机的空间比较大，一般的部件系统都有足够的空间，能够随意安装进去，关键就是重量一定要减少，能减多少就减
44、多少，谁能减的多谁有水平。所以在30多年后，米-26 重型直升机至今在“载重/机身空重”比值方面也是最优秀的，这个设计就成功了。2、最简单的结构是最好的结构！这是原苏联和现在的俄罗斯在航空器设计时，坚持的一个设计原则，这是他们近百年航空器科研的经验，也可以称之为他们自有的技术路线。所以，同样性能的部品和系统，就看谁设计的结构最简单。结构越简单，性能就越可靠，飞行安全性越好，制造越容易，掌握和使用起来越方便，造价越低。米-26 重型直升机上面的一切系统和部件看上去都是非常简单，甚至感觉不能再简单了。3、在自己的新产品设计中，尽量多选择成熟的产品就是最好的设计。大的系统设计过程中，充满了非常艰难的
45、劳动和多方面的技术集成，没有做过设计人不知道这个过程的“酸甜苦辣” ，有时在极端困难的设计面前，真是走投无路，在求生不可，寻死不能的绝境中挣扎。所以，实践逼迫大系统和大产品的总设计师要去尽量地选择成熟产品为己所用，这样与己方便，与人方便，大家都好，何乐而不为。特别是过去苏联实现计划经济，到时间就要“完成任务”！谁也没有时间去想一些远在天边的、束之高阁的、众人不晓的、不能与传统技术结合的最新产品和技术。18直升机是相对大众化的产品，一切都让人感到新颖，就必然也使的一切在众人面前都变得“陌生” ，这样的产品这么能有普及性？所以，俄罗斯的直升机界就形成了一个“自有”的技术路线，既：“谁设计的新型直升
46、机从传统的大批量产品中继承过来的部件越多，谁的设计越优秀” 。他们从来不做与传统设计“断子绝孙” 、 “彻底决裂” 、 “势不两立”的直升机设计。全世界的直升机设计也没有绝对的、 “独往独来”的、全面的“最新设计” ，都要继承大量的传统的、成熟的产品，作为自己选择的产品，作为设计的技术路线。我国航空工业部门的领导和专家不论这么高喊，要研发出全面技术先进性都要超过米-26 直升机的、有自主知识产权的、国产新型重型直升机，最好的结果也必然要走上“尽量选择成熟产品就是最好的设计”的技术路线。4、重型直升机的设计过程不求一次达到性能全面的先进，要在实践中不断改进，逐步提升整体性能。没有做过大型系统和重
47、型直升机设计的人们，往往期望自己的设计拿出来就是全面的先进，达到了“世界先进水平” 。这个理想是好的，但是实际情况做不到。我们生活的政治环境里，“冒进” 、 “不负责任的吹牛” 、 “贪大求洋”的虚假作风盛行，求全风气一直像污染的空气一样，笼罩在我们的社会上空不肯散去。正是因为没有做过重型直升机的设计人们，才不知深浅，越容易犯急性病。全世界就没有如此大型的飞行器能够在经过一次设计，就“胜利完成”的。当年基申科院士在设计米-26 重型直升机的过程中，自从基本型样机首飞成功后，几乎是天天都在做改进设计，年年出改进型编号。这就是世界上公认的、最好的重型直升机走过的技术路线。还处在酝酿怎么给航空工业部
48、门领导上书，呼吁上马自主研发国产重型直升机项目的过程中，我就听到了一些航空工业部门的老权威们说出了，要“拿出的设计就要性能全面超过米-26 直升机达到世界最先进水平有能力短期完成设计”等等的“豪言壮语” 。这是不符合科学的技术路线。正确的技术路线，也是你不想走也必然要走上的技术路线是：“在设计过程不求一次达到设计指标和一次达到性能全面的先进，要在后来的实践中，经过几批次科研人19员的不断改进，逐步提升整体性能”！因为这条技术路线有成功的经验，应该成为在我国研制新型重型直升机过程中，必须要采纳的正确的技术路线。三、A 技术路线面临的竞争局面和多方面风险全世界只有原苏联研制了有真正意义的重型直升机
49、米-26 直升机，经过了 30多年还有很多问题，俄罗斯也没有全部解决，存在着大量的不成熟的方面。例如，油耗太高，发动机散热能力差，在热带地区发行发动机功率损失大，机载设备陈旧，驾驶系统复杂，空中作业自动化程度低，噪声难以忍受，夜航能力差，地面移动笨拙，维修不方便，维修费用高，等等。所以，重型直升机几乎还是世界航空科学和技术的空白区域。在我国对重型直升机掌握程度，就是“一张白纸”的状态，现在就大张旗鼓地提出，要研发全面超过米-26 直升机、达到世界先进水平的、有自主知识产权的、全国产化的新型重型直升机，有多少可行性？如果安照这样的高指标上马这个项目，就存在很大的技术风险。1、我国航空工业部门现有的科研人员，能不能承担新型重型直升机的研发设计？目前我国只能制造起飞重量 13吨级的直升机，米-26 直升机的起飞重量是 64吨。即使我国航空工业部门立项，去研发设计与米-26 直升机同级别的重型直升机，他们能不能越过一个中间大吨位级别的研发过程，直接达到设计 64吨级或更大吨位级别的直升机？“体制内”的科研人员有没有这样的科技水平？当年米里设计局是在有了米-6、米-10、米-12（也称B-12）等重型直升机的研发设计的基础上，获得了大量经验，又做出了很多风险性的突破，才走到设计米-26 重型直升机的研发道路上。原苏联和俄罗斯是走了这样的技
