創(chuàng)新之作卡-60

阿舟

1998年12月10日，在俄羅斯柳別爾喬試飛場上，一架新型軍用直升機騰空而起，成功進行了首次試飛，向世界宣告了它的誕生。它就是俄羅斯卡莫夫設(shè)計局用了十多年時間研制成功的卡－60。此后，新聞媒體關(guān)于它的報道逐漸多起來，隨之也慢慢揭開了它神秘的面紗。

對卡莫夫設(shè)計局來說，卡－60是他們敢于挑戰(zhàn)、敢于突破的創(chuàng)新之作。該機不僅填補了前蘇聯(lián)和俄羅斯“半中型”直升機的空白，而且還首次突破了傳統(tǒng)的共軸式雙旋翼直升機的布局，采用了單旋翼帶尾槳布局。更有甚者，該機還結(jié)束了前蘇聯(lián)、俄羅斯不采用涵道尾槳的歷史，首次引入了西方的涵道尾槳技術(shù)。

突破與挑戰(zhàn)

“半中型”填補空白

在前蘇聯(lián)和俄羅斯，無論在軍用還是民用領(lǐng)域，都特別需要一種比中型直升機再小一些的“半中型”直升機。所謂“半中型”，就是指起飛重量為6至7噸、有效載重為2.5噸左右的一類直升機。

“半中型”直升機在西方應(yīng)用十分普遍，例如，美國的S－76、貝爾－412，法國的SA－365直升機等。這些直升機也特別受歡迎，僅貝爾－412，在美國以外的其它國家就專利生產(chǎn)了數(shù)千架。

然而，在80年代的前蘇聯(lián)，“半中型”直升機卻后繼乏“機”。在50至60年代，“半中型”直升機還不缺乏，由米里設(shè)計局研制的，起飛重量為7噸的米－4就曾獲得廣泛應(yīng)用。但是，米－4在70年代早就停產(chǎn)了，在軍、民用部門使用多年的米－4也相繼到了壽命。從70年代開始，米－4逐漸退出了“歷史舞臺”，于是，只好使用起飛重量12噸的米－8進行運輸。隨著石油價格的急劇上漲，用米－8進行運輸越來越顯得劃不來，甚至還要虧本。

卡莫夫設(shè)計局擁有的直升機，有起飛重量12噸、有效載重5噸的中型直升機，如卡－32，也有起飛重量3.5噸的輕型直升機，如卡－26，但就是沒有“半中型”直升機。卡莫夫設(shè)計局認(rèn)為，“半中型”直升機無論在國內(nèi)還是在國外，無論是在軍用還是在民用領(lǐng)域，都有迫切的需求和廣闊的市場，應(yīng)該盡早填補這個空白，打入市場。

1982年蘇聯(lián)軍方提出了研制一種起飛重量7噸左右的多用途軍用直升機的要求，以取代米－8所承擔(dān)的不合理的運輸任務(wù)。并且，要求該機能運送一個全副武裝的步兵班，需要時也能執(zhí)行對地火力支援、偵察等任務(wù)。此外，還要求該機可靠性要高，使用費用要低。

對軍方的要求，米里設(shè)計局和卡莫夫設(shè)計局都提出了自己的方案：米里設(shè)計局的方案是單旋翼帶尾槳的米－36，卡莫夫設(shè)計局的方案仍采用了共軸式雙旋翼方案，代號為B－60。軍方認(rèn)為，米－36較重，傾向于采用比它輕的B－60方案，但對其飛行速度較慢又不十分滿意。

單旋翼構(gòu)型突破傳統(tǒng)

研制共軸式雙旋翼直升機是卡莫夫設(shè)計局的傳統(tǒng)和特長，然而，該設(shè)計局卻作出了富有挑戰(zhàn)性的選擇：決定研制其并不熟悉的單旋翼直升機。這是因為，盡管共軸式雙旋翼直升機有結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，但其飛行速度卻比單旋翼直升機慢。如果要滿足軍方對新直升機提出的速度要求，走單旋翼直升機的路子無疑是明智的。

1984年，卡莫夫設(shè)計局總設(shè)計師謝爾蓋·維克多維奇·米哈耶夫毅然決定拋棄共軸式雙旋翼的B－60方案，而采用了單旋翼帶尾槳的卡－60方案。這個方案無論在起飛重量上，還是在飛行速度上均能滿足軍方所提出的要求，所以軍方十分滿意。

顯然，這個方案對米哈耶夫來說是一種挑戰(zhàn)，從搞了數(shù)十年的共軸式雙旋翼直升機轉(zhuǎn)向搞不熟悉的單旋翼直升機，這不僅需要有創(chuàng)新精神，而且還要有巨大的勇氣。

涵道尾槳，“可以攻玉的它山石”

米哈耶夫不僅采用了單旋翼帶尾槳的直升機，而且還決定采用前蘇聯(lián)從未搞過的涵道尾槳來代替普通的尾槳，顯然，這又是對他的一大挑戰(zhàn)。

涵道尾槳技術(shù)，為法國所特有，并為其直升機所普遍采用。與普通尾槳相比，它安全性好，飛行阻力也小，有利于提高直升機的飛行速度。米哈耶夫法國“這塊石頭”，“雕琢”成功了俄羅斯卡－60“這塊玉”，應(yīng)該說是對俄羅斯直升機事業(yè)的一大貢獻。

設(shè)計局的一些技術(shù)人員曾經(jīng)這樣問這位總設(shè)計師：“您從前總是宣傳共軸式雙旋翼直升機的優(yōu)越性，而現(xiàn)在卻選擇了單旋翼布局，并且還采用了涵道尾槳，這是為什么呢？”

米哈耶夫回答說：“直升機的每種構(gòu)型，都有其值得重視的優(yōu)點，也有其不可忽視的缺點。采用什么構(gòu)型，要根據(jù)具體情況來確定。對卡－60來說，還是單旋翼帶涵道尾槳的構(gòu)型最好，最能發(fā)揮它的長處。”

設(shè)計特點

卡－60直升機裝兩臺雷賓斯克（有資料稱為奈賓斯基）發(fā)動機公司的РД－600В渦輪軸發(fā)動機。每臺額定功率為1100軸馬力（820千瓦），最大功率1300軸馬力（970千瓦），單發(fā)應(yīng)急功率可達到1550軸馬力（1101千瓦）。這樣大的功率可保證直升機在滿載的情況下，飛行時速達到260公里。大功率還能提高飛行的安全性：如果一臺發(fā)動機發(fā)生故障，另一臺發(fā)動機仍可保證直升機繼續(xù)飛行，直至安全落地。

該發(fā)動機的耗油率極低：在額定功率狀態(tài)，其耗油率為200克/軸馬力·小時；在最大功率狀態(tài)，其耗油率為210克/軸馬力·小時。

為研制高效率的發(fā)動機，雷賓斯克公司進行了大量試驗，僅投入試驗的發(fā)動機就多達24臺。試驗內(nèi)容無所不包，例如鳥撞試驗、防砂石試驗、抗冰雹試驗、抗子彈穿透試驗等等。這種發(fā)動機在使用中能經(jīng)受彈徑為12.7毫米槍彈的打擊。為在野外惡劣環(huán)境中使用，發(fā)動機裝有防砂塵裝置；為降低被紅外探測器發(fā)現(xiàn)的概率，又裝上了紅外抑制器；為便于維護和在需要時更換部件，發(fā)動機采用了模塊化設(shè)計；為提高使用可靠性，還為其裝上了發(fā)動機控制和故障診斷系統(tǒng)。

卡－60旋翼系統(tǒng)采用4片復(fù)合材料槳葉，槳尖后掠，槳葉壽命可達到5000小時。旋翼噪聲水平低，可耐受彈徑為23毫米炮彈的打擊。計劃在批生產(chǎn)型直升機上采用5片槳葉旋翼，還可進一步降低噪聲。該機裝涵道尾槳，有11片槳葉。涵道尾槳能避免直升機在起飛、降落和低空飛行時，尾槳與地面障礙物相撞，也可避免在地面開車時對人員的傷害。

卡－60的機體廣泛采用了復(fù)合材料，約占整個結(jié)構(gòu)重量的50％。機身蒙皮外表涂有能吸收雷達波的涂層，可大大降低被雷達探測發(fā)現(xiàn)的概率。

機上的雷達、導(dǎo)航設(shè)備和夜視系統(tǒng)，可保證直升機能在任何氣象條件下晝夜飛行。該機具有的機載激光告警器和紅外干擾機，可有效提高直升機執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)的生存能力。作為火力支援直升機使用時，它可裝兩挺7.62毫米口徑或12.7毫米口徑機槍，機身兩側(cè)各帶一個Б－8В－7型80毫米直徑無制導(dǎo)火箭彈發(fā)射器。作為偵察直升機使用，它能安裝目標(biāo)截獲系統(tǒng)，并與卡－52戰(zhàn)斗直升機配合，編隊飛行共同執(zhí)行任務(wù)，以便能將偵察到的目標(biāo)信息傳輸給卡－52用于作戰(zhàn)。

駕駛艙內(nèi)裝有兩個并排的飛行員座椅：駕駛員在右，副駕駛員兼武器操作員在左。兩名飛行員都有各自獨立的操縱機構(gòu)。該機采用可收放式后三點起落架，但在飛行中通常只把后起落架收入機身，需要時主起落架也可收進機身內(nèi)。起落架裝有吸能性能良好的減震支柱。當(dāng)直升機在應(yīng)急情況下以較大的垂直速度著陸時，起落架和座椅可吸收掉大部分撞擊能量，從而保證飛行員的安全。

直升機在墜毀時，駕駛艙和乘員艙的變形也不會危及機上人員的生存，因為在設(shè)計時，就采取措施留出了為飛行員和乘員生存所必須的空間。該機裝有抗墜毀油箱，可防止直升機墜毀時失火。機身兩側(cè)都設(shè)有專用的應(yīng)急出口。運送兵員時，駕駛艙后面的貨艙，可載16名全副武裝的士兵，正好是一個步兵班。執(zhí)行貨運任務(wù)時，貨艙可載軍用物資2噸。用于機外吊掛作業(yè)，吊掛重量為3噸。用于救護，除機上的6副擔(dān)架可運載6名傷病員外，還可隨機安排3名醫(yī)務(wù)人員。 米哈耶夫曾說：“卡－60稱得上是21世紀(jì)的直升機。與世界上同類直升機相比，它毫不遜色。”

卡－60一開始就是瞄準(zhǔn)國際市場而設(shè)計的，所以它既符合俄羅斯國內(nèi)的АП－29標(biāo)準(zhǔn)，又符合美國的FAR－29標(biāo)準(zhǔn)，并且能夠滿足國際民航組織規(guī)定的Ⅰ類飛行安全要求。卡－60因其銷售價格低廉和使用費用低而具有較強的市場競爭力，它的售價要比美國的S－76便宜20％。俄羅斯軍方用它來代替米－8直升機執(zhí)行運輸任務(wù)，其采購費用可減少40％，使用費用可減少60％。

1990年，卡莫夫設(shè)計局制作出了卡－60的實體模型。按原計劃，卡－60應(yīng)該在1993年進行首飛，但由于缺乏經(jīng)費，研制計劃只好暫時擱置，直到1998年12月10日，其第一架原型機才首飛。當(dāng)月21日，第二架原型機出廠投入試飛。在卡－60研制工作暫時停頓期間，設(shè)計局將力量集中在了其民用型卡－62的研制上。卡－60改民用型并不困難，因為機體尺寸基本不變，只需拆去軍用設(shè)備換裝上乘員座椅即可。卡－62可載運16名乘客。

預(yù)計，卡－60要到21世紀(jì)初才能裝備部隊。

卡－60技術(shù)數(shù)據(jù)

旋翼直徑13.5米

全長（旋翼轉(zhuǎn)動）13.6米

機身長13.47米

全高4.2米

機寬（包括垂尾端板）3.1米

（包括主機輪）2.5米

起落架前后輪距4.73米

最大起飛重量6.5噸

最大有效載重（內(nèi)部）2噸 （外部）3噸

最大平飛時速300公里

最大巡航時速260公里

最大爬升率（海平面）11.5米/秒

實用升限5500米

懸停升限（有地效）2900米（無地效）2500米

航程（最大標(biāo)準(zhǔn)油量，2000米高度，無余油）655公里（帶輔助油箱，2000米高度，無余油）1025公里