垂直风雷：中国直升机研发秘史

　　直5的“翅膀”一金属旋翼的攻关

　　旋翼是直升机的主要升力部件，又称升力螺旋桨。20世纪50年代中期以前，世界第一代直升机的旋翼桨叶一般是由管式钢梁、木质骨架和蒙布组成的混合式结构。50年代末到60年代初的第二代直升机旋翼则广泛使用以铝合金压制梁为基本结构的金属桨叶。60年代末到70年代初的第三代直升机旋翼开始使用复合材料，主要是以玻璃钢为主的桨叶。第四代直升机旋翼的桨叶和桨毂使用更为先进的复合材料。

　　我国仿制苏联的米—4直升机属第一代直升机，早期的米—4基本型采用的旋翼是混合式结构，有4片桨叶，桨叶由钢管梁和包有胶合板及蒙布的木质架组成，平面呈梯形。1961年后改进使用金属旋翼。

　　旋翼是直升机主要动部件。它的结构、强度直接影响到直升机的性能。直5机原来的木质旋翼管梁一直是由苏联供应的。

　　苏联米里设计局对桨叶的木料要求十分严格。按照规定，选用西伯利亚红松。木材的年轮必须是每英寸宽大于2 5轮，不许有死结疤，活结疤每米长度内不得超过3个，每个节疤的直径不得超过3毫米。

　　为了生产直5木质旋翼，选好性能相当的国产木材，哈尔滨飞机厂科技人员在林业部林业科学院的协助下，从98个树种中筛选了黑龙江省产的鱼鳞松和四川产的云杉。开始时选用鱼鳞松，挑选生长期80—120年，直径为60—70厘米的树木（因这段时间树木的强度最高）。由于年轮和结疤不符合要求，在100立方米木材中，只能加工出1立方米方材。而1立方米方材只能做一副旋翼，净用树木0.03立方米，出材率仅万分之三。后来改用四川云杉，出材率有所提高，100立方米中能加工出10—19立方米方材。即使这样，国家每年仍要为此砍伐二、三万立方米的珍贵木材。为了挑选云杉，工厂和兄弟厂的供应人员，登上海拔3700米以上的高峰，克服了野兽出没，高山反应等困难，长年累月地坚持工作。四川林业厅为帮助哈尔滨飞机厂选云杉材，牺牲了3名同志。

　　昂贵的木材资源的付出和宝贵生命的代价，使科技人员心急如焚。考虑名贵木材终究有限、木质旋翼并不理想，加之世界上第二代直升机均已采用金属旋翼，于是哈尔滨飞机厂科技人员下定决心，自力更生研制金属旋翼。

　　当时国内没有金属旋翼方面的资料。但中国在1963年中印边境反击战中，从击落的苏联生产援印的米—4直升机上，发现了改装的金属旋翼。米—4直升机的残骸，为中方科技人员研制金属旋翼提供了参考。

　　为研制金属旋翼，航空工业局给第三机械工业部刘鼎副部长报告中，要求拨款140万元，进行研制金属旋翼的技术改造。由于当时国家财政困难，只批准技措费28万元，试制费25万元。并要求工厂体谅国家困难，用好这些经费，把金属旋翼研制成功。

　　1963年5月，金属旋翼试制会议在哈尔滨飞机厂召开。在有关院所的帮助下，经工厂艰苦努力，解决了研制中一系列技术问题：如大梁机械加工，铝蜂窝制造、胶接装配，无损检测，大梁振动试验，专用胶液配制等。工厂职工坚持自立更生的方针，自行设计制造了铝箔洗涤机、涂胶机、蜂窝拉伸机、后段件聚合压床、后段件铣床和一个直径1.7米、长11米的热压罐；建立了我国航空工业第一条蜂窝生产线。设计制造了84套装配夹具，编制了全套工艺规程和技术文件，1964年试制成了蜂窝后段件，其中后段件存在鼓瘪缺陷，经过40多次试验，才确定了工艺方法获得解决。至1966年，共用16个月的时间，完成了大梁振动试验。试验时，共用了41个试件，振动次数达五亿七千多万次。

　　1966年4月，哈尔滨飞机厂试制出第一副金属旋翼，6月完成零批3架机旋翼制造任务。22日进行金属旋翼试飞行试验，历时8天，飞行9次计9小时30分。完成了起落飞行，空域飞行，最大平飞速度试验；正常和最大重量的动升限，旋翼地效试验；航程、续航时间、燃油消耗量测定等科目试飞。试验试飞结果证明，金属旋翼优于木质旋翼。装用金属旋翼的直5飞行高度从5500米提高到6000米；最大平飞速度从每小时185千米提高到210千米；巡航速度由每小时140千米提高到170千米；木质旋翼寿命500小时，金属旋翼寿命达600～800小时。1966年7月，金属旋翼鉴定合格。从此，正式代替木质旋翼装机使用。