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雅克-24(Yakovlev Yak-24,北約代號:“馬”/ Horse)是蘇聯(lián)于20世紀(jì)50年代由雅科夫列夫設(shè)計(jì)局研制的一款雙發(fā)動機(jī)、縱列雙旋翼運(yùn)輸直升機(jī)。這款充滿神秘色彩的直升機(jī)在蘇聯(lián)空軍中的使用非常有限,由于各種流傳數(shù)據(jù)存在諸多矛盾和不一致,其確切的生產(chǎn)數(shù)量和服役生涯至今仍無法完全考證。總體而言,雅克-24是蘇聯(lián)直升機(jī)設(shè)計(jì)史上首款、也是最后一款采用縱列雙旋翼概念的車型。
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在蘇聯(lián)推出的各型直升機(jī)中,雅克-24是最具神秘色彩的型號之一,原因就在于由于各種不一致的數(shù)據(jù)流傳,導(dǎo)致其確切的服役時間至今無法確定。
研發(fā)背景
雅克-24直升機(jī)的研制周期極其短促:從1951年10月開始初步設(shè)計(jì),到1952年7月完成首次試飛,整個過程僅用了9個月。相比之下,美國與其載重能力相當(dāng)?shù)钠喨幕≒iasecki)H-16直升機(jī)早在1946年就已開始初步設(shè)計(jì),但直到1953年才首次升空。盡管如此,正是皮亞塞茨基的直升機(jī)設(shè)計(jì),成為了蘇聯(lián)催生出這款大型縱列雙旋翼運(yùn)輸直升機(jī)的催化劑。
雅克-24項(xiàng)目的總設(shè)計(jì)師是伊戈?duì)枴啔v山德羅維奇·埃利赫(Igor Aleksandrovich Erlich)。1947年,埃利赫以優(yōu)異成績從莫斯科航空學(xué)院畢業(yè),隨后進(jìn)入A.S.雅科夫列夫設(shè)計(jì)局擔(dān)任計(jì)算工程師,負(fù)責(zé)計(jì)算飛機(jī)的動力學(xué)強(qiáng)度。
1948年2月:雅克-100直升機(jī)的制造工作啟動。國內(nèi)直升機(jī)工業(yè)的元老P.D.薩姆索諾夫(P.D. Samsonov)抽調(diào)埃利赫擔(dān)任工程師,隨后他成為了該機(jī)的首席設(shè)計(jì)師。正是在這里,這位年輕的工程師積累了直升機(jī)設(shè)計(jì)、測試和開發(fā)的豐富經(jīng)驗(yàn)。
1950年下半年:雅克-100實(shí)驗(yàn)型直升機(jī)采用了帶有尾槳的單旋翼布局,并裝備了AI-26GRFL氣冷式發(fā)動機(jī),在1950年下半年以優(yōu)異成績通過了國家驗(yàn)收測試。然而,雅克-100并未投入量產(chǎn),因?yàn)楫?dāng)時由米爾設(shè)計(jì)局的米-1(Mi-1)贏得了競標(biāo),后者展現(xiàn)出了更好的飛行性能。
1951年9月24日,一款在當(dāng)時絕無僅有的24座縱列雙旋翼直升機(jī)——雅克-24的研發(fā)工作正式開啟。該項(xiàng)目由N.K.斯克里任斯基(N.K. Skrizhinsky)和P.D.薩姆索諾夫指導(dǎo),團(tuán)隊(duì)成員包括G.I.奧加爾科娃(G.I. Ogarkova)、S.A.別莫娃(S.A. Bemova)、L.M.謝赫特(L.M. Shekhter)和I.A.埃利赫。
就在那一年的9月,斯大林親自將蘇聯(lián)各大主要飛機(jī)制造廠商的負(fù)責(zé)人召集至克里姆林宮,要求他們在一年之內(nèi),研制出兩款載重能力分別達(dá)到1200公斤和2400公斤的大型直升機(jī)。
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美國的皮亞塞茨基 H-16 直升機(jī)在載重能力上與雅克-24 相當(dāng)。皮亞塞茨基早在 1946 年就已開始對縱列雙旋翼概念的直升機(jī)展開研究。
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雅克-24 總設(shè)計(jì)師伊戈?duì)枴啔v山德羅維奇·埃利赫。
為了響應(yīng)政府的號召,米哈伊爾·米里(Mikhail Mil)領(lǐng)導(dǎo)的 OKB-329 設(shè)計(jì)局和亞歷山大·雅科夫列夫(Aleksandr Yakovlev)領(lǐng)導(dǎo)的 OKB-115 設(shè)計(jì)局同時展開了工作。前者誕生了米-4(Mil Mi-4),而后者則以雅克-24的形式提出了雙旋翼直升機(jī)的方案。
- 米-4:一款采用單主旋翼布局、可搭載 12 名乘客的直升機(jī)。
- 雅克-24:一款采用雙發(fā)動機(jī)、可容納 24 名乘客的直升機(jī)。
10 天后的 10 月 5 日,蘇聯(lián)政府通過決議,決定在列寧格勒建造實(shí)驗(yàn)型直升機(jī),而量產(chǎn)型直升機(jī)則在薩拉托夫(Saratov)制造。在該決議中,米里設(shè)計(jì)局的米-4 直升機(jī)與雅克-24 一同被列入研發(fā)計(jì)劃。
此外,政府認(rèn)為這兩款直升機(jī)的主要部件——旋翼、旋翼減速器、發(fā)動機(jī)、傾斜盤(十字頭)、控制系統(tǒng)、助力器和機(jī)械部件——必須能夠互換或完全相同。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),兩款直升機(jī)的設(shè)計(jì)在極其廣泛的合作基礎(chǔ)上展開,聯(lián)合了包括 TsAGI(中央空氣流體動力學(xué)研究院)、CIAM(中央航空發(fā)動機(jī)研究院)、VIAM(全蘇航空材料研究院)、NIAT、NISO、LII 等眾多研究機(jī)構(gòu)以及各大實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)局。特別是什韋佐夫(Shvetsov)、巴什塔(Bashta)、托羅波夫(Toropov)、庫普里亞諾夫(Kupreyanov)、費(fèi)多謝耶夫(Fedoseev)等總設(shè)計(jì)師均參與其中。雅科夫列夫設(shè)計(jì)局本身也與米里設(shè)計(jì)局的專家共同確立了兩款直升機(jī)主要部件的定義與布局。
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米里米-4 直升機(jī)的研發(fā)工作與雅克-24 項(xiàng)目同步進(jìn)行。蘇聯(lián)政府認(rèn)為,這兩款直升機(jī)的主要部件(旋翼、旋翼減速器、發(fā)動機(jī)、傾斜盤、控制系統(tǒng)、助力器和機(jī)械部件)必須能夠相互換或完全相同。
得益于極其出色的協(xié)調(diào)工作,設(shè)計(jì)任務(wù)在極短的時間內(nèi)便完成了。早在 1951 年 12 月 10 日,由空軍元帥 N.S. 斯克里普科(N.S. Skripko)主持的全尺寸模型委員會就審查并批準(zhǔn)了這款在蘇聯(lián)尚屬新穎的縱列雙旋翼雅克-24 直升機(jī)的布局與設(shè)計(jì)方案。
隨后,在直升機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造的同時,TsAGI 開展了廣泛的研究,以建立計(jì)算飛行性能、操控性和穩(wěn)定性的方法,并制造和測試了旋翼模型及相關(guān)儀器。
從 1952 年 10 月起,實(shí)驗(yàn)型直升機(jī)的制造中心轉(zhuǎn)移到了列寧格勒,埃利赫也于 1952 年 10 月 3 日被派往該地。只有直升機(jī)的發(fā)動機(jī)是在莫斯科建造的。
與此同時,由于在列寧格勒進(jìn)行的試制工作需要大量的圖紙,這些圖紙只能在建造車間內(nèi)直接繪制。此外,還需要建造一個堅(jiān)固的場地用于直升機(jī)的靜力試驗(yàn)。在這位年輕的主管工程師(埃利赫在列寧格勒度過了他的 30 歲生日)的參與下,經(jīng)過 MAP No. 272 工廠五個月的艱苦努力,原型車成功通過了靜力試驗(yàn),并成功建造了兩架直升機(jī)。由 M.N. 哈寧(M.N. Khanin)領(lǐng)導(dǎo)的設(shè)計(jì)部門員工也做出了重大貢獻(xiàn)。
隨后,這兩架原型機(jī)通過鐵路運(yùn)往莫斯科。運(yùn)送一架制造好的直升機(jī)需要三個平板車廂,分別裝載中央機(jī)身、機(jī)頭和機(jī)尾部分。只有帶有框架的后減速器、旋翼槳葉和登機(jī)梯是從直升機(jī)原型機(jī)上拆卸下來的。
閃電設(shè)計(jì)
在薩拉托夫,工廠準(zhǔn)備同時制造雅克-24 和米-4 直升機(jī)。這對于整個航空工業(yè)的組織成熟度和技術(shù)能力來說,都是一次嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
在莫斯科,A.M. 華西列夫斯基(A.M. Vasilevsky)元帥、V.D. 索科洛夫斯基(V.D. Sokolovsky)元帥、空軍總參謀長 P.F. 日加列夫(P.F. Zhigarev)空軍元帥、P.V. 德門蒂耶夫(P.V. Dementyev)部長及其他高級官員視察了這款直升機(jī)。
為了對雅克-24 直升機(jī)進(jìn)行測試,飛行指揮官 E.F. 米柳蒂切夫(E.F. Milyutichev)被調(diào)往測試直升機(jī)中隊(duì)(該中隊(duì)隨后被重組為團(tuán))。當(dāng)葉戈?duì)枴し评ňS奇抵達(dá)位于茹科夫斯基(Zhukovsky)的飛行試驗(yàn)站(LIS)時,直升機(jī)已經(jīng)停在機(jī)場上了,與其一同在場的還有 S.G. 布羅夫采夫(S.G. Brovtsev)。
“……我在中隊(duì)時就聽說過布羅夫采夫。我想我很幸運(yùn),能夠和一位經(jīng)驗(yàn)豐富的試飛員一起工作,這將有助于提升我自己……直升機(jī)本身的巨大尺寸讓我感到震驚,”米柳蒂切夫回憶道。
飛行試驗(yàn)的準(zhǔn)備工作由雅克-24 主管設(shè)計(jì)師伊戈?duì)枴ぐ@罩鞒帧?/p>
實(shí)驗(yàn)型雅克-24 的首次測試飛行于 1952 年 7 月 3 日晚上 9 點(diǎn)以后進(jìn)行(因?yàn)榘滋煊酗L(fēng))。飛行持續(xù)了不到 10 分鐘。將直升機(jī)飛上天空的是S.G. 布羅夫采夫(他后來獲得了“蘇聯(lián)英雄”稱號),在駕駛艙內(nèi)與他同行的是機(jī)械師P.S. 馬尼(P.S. Mani)。
測試從低空懸停開始,很快他們就發(fā)現(xiàn)了一些需要立即改進(jìn)的缺陷。例如,前、后起落架可以自由轉(zhuǎn)動,導(dǎo)致直升機(jī)無法固定在特定方向上。這一缺陷隨后通過固定后起落架支柱得到了解決。
隨后飛行員發(fā)現(xiàn),隨著前飛速度的增加,直升機(jī)會向右偏航,當(dāng)速度達(dá)到 60 公里/小時后,現(xiàn)有的控制余量已不足以修正這種偏航。為了提高橫向可控性,隨后必須改變主旋翼旋轉(zhuǎn)面安裝角,并通過將垂直尾翼向右彎曲來修改尾翼結(jié)構(gòu)。
在每次改進(jìn)之后,技術(shù)人員都會進(jìn)行數(shù)十次持續(xù) 5 到 10 分鐘的懸停與近地飛行測試。最終,一切準(zhǔn)備就緒,即將迎來真正的起飛。
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雅克-24的設(shè)計(jì):雅克-24是蘇聯(lián)設(shè)計(jì)并投入量產(chǎn)的首款縱列雙旋翼布局直升機(jī)。
1952年7月3日,一個載入史冊的時刻到來。布羅夫采夫和米柳蒂切夫駕駛雅克-24完成了它的首次長途飛行。這毫無疑問是蘇聯(lián)直升機(jī)工業(yè)的一大勝利——畢竟,雅克-24成為了該國第一款雙旋翼直升機(jī)。更重要的是,在發(fā)動機(jī)功率和起重量方面,這款直升機(jī)超越了當(dāng)時國外所有類型的直升機(jī)。
然而,喜悅的同時也帶來了嚴(yán)重的隱患。在首次及隨后的飛行中,飛行員注意到振動不斷加劇,在某些情況下甚至伴隨著劇烈的垂直顛簸。由于振動的影響,機(jī)體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度出現(xiàn)缺陷,導(dǎo)致了裂紋及其他損壞。為了消除這款直升機(jī)的“頑疾”,艱苦的攻關(guān)工作隨即展開。
當(dāng)時,蘇聯(lián)國內(nèi)在解決直升機(jī)設(shè)計(jì)中的劇烈顛簸(共振)問題上尚無經(jīng)驗(yàn)。但設(shè)計(jì)師們非常清楚,國外在縱列雙旋翼直升機(jī)上也曾深受該問題的折磨:
- 美國:皮亞塞茨基(Piasecki)制造的 H-21“飛行香蕉”直升機(jī);
- 英國:布里斯托 173型(Bristol Type 173,后發(fā)展為布里斯托“貝爾維德爾”/ Bristol Belvedere)直升機(jī)。
解決該問題的方法之一,是改變旋翼槳葉的振動特性,將其縮短50厘米。兩周后,縮短后的旋翼被安裝到直升機(jī)上并進(jìn)行了試飛。飛行員隨后的報(bào)告讓所有人大喜過望——振動消失了。
大量后續(xù)飛行和儀器測試數(shù)據(jù)證實(shí)了振動問題的解決。因此,該機(jī)得以開展工廠測試以確定其核心性能參數(shù)。官方記錄顯示,工廠試飛于1952年11月15日正式結(jié)束。期間兩架直升機(jī)共完成了141次飛行,累計(jì)飛行時間36小時06分鐘。其中近一半的飛行(63次飛行,耗時14小時48分鐘)都用于研究振動問題。
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美制皮亞塞茨基 H-21 直升機(jī)。作為縱列雙旋翼直升機(jī)頗受歡迎,但 H-21 在越南等濕熱環(huán)境下使用時被指動力不足。
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英國布里斯托 173 縱列雙旋翼直升機(jī)原型機(jī)飛越現(xiàn)場。蘇聯(lián)直升機(jī)設(shè)計(jì)師非常清楚,英美兩國在縱列雙旋翼直升機(jī)上面臨的振動問題有多么棘手
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阿凡納謝夫 A-12.7 毫米口徑機(jī)槍,可安裝在雅克-24 直升機(jī)的槍架上。該機(jī)槍的射手由無線電操作員兼任,他需要在一塊軟墊上以跪姿對目標(biāo)進(jìn)行射擊。
工廠試飛報(bào)告指出:
“該直升機(jī)的飛行特性基本符合蘇聯(lián)部長會議 1951 年 10 月 5 日第 3821-1749 號決議的規(guī)定。”
布羅夫采夫(Brovtsev)和米柳蒂切夫(Milyutichev)指出,該直升機(jī)在飛行時很穩(wěn)定,縱向和橫向穩(wěn)定性接近中性;操控力也算正常(盡管飛行報(bào)告中多次出現(xiàn)操控“沉重”的記錄,但飛行員的抱怨并未體現(xiàn)在最終報(bào)告中)。工廠測試的結(jié)論令人十分滿意,該機(jī)順利通過廠方驗(yàn)收。
在地面滑行時,該機(jī)比單旋翼直升機(jī)更穩(wěn)定,機(jī)頭沒有上仰的傾向。在懸停時,直升機(jī)足夠穩(wěn)定且易于控制。它還擁有巨大的動力儲備,以便在近地面進(jìn)行機(jī)動。在全載重飛行狀態(tài)下,該機(jī)甚至可以依靠單臺發(fā)動機(jī)以 50 公里/小時的速度飛行,此時的下降率僅為 2 米/秒。在滑跑中著陸(利用旋翼自旋)也完全沒有問題。總體而言,該機(jī)可由具備平均水平的飛行員駕駛。
此外,安裝的 NUV-3 型機(jī)槍架完全滿足戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求,射擊時的散布范圍在可接受的限制內(nèi)。該槍架用于安裝一門12.7 毫米口徑阿凡納謝夫 A-12.7(Afanasev A-12.7)機(jī)槍。機(jī)槍射手由無線電操作員兼任,他需要在一塊軟墊上以跪姿對目標(biāo)進(jìn)行射擊。與此同時,旋翼連接處的壽命為 150 小時,到期必須更換。
在此次測試中暴露出的缺點(diǎn)包括:直升機(jī)在加速過程中有向左傾斜的傾向,且在 40 公里/小時的速度下會產(chǎn)生強(qiáng)烈顛簸。該直升機(jī)自身的最佳飛行速度為 120 至 200 公里/小時。
國家驗(yàn)收測試
1952 年底,雅克-24 被移交給蘇聯(lián)空軍國家科學(xué)研究院進(jìn)行國家測試。布羅夫采夫和 E.F. 米柳蒂切夫被正式引薦進(jìn)入設(shè)計(jì)局,成為了雅克-24 直升機(jī)以及亞歷山大·雅科夫列夫(A.S. Yakovlev)旗下所有輕型飛機(jī)的首席試飛員。
國家測試過程十分艱難,期間經(jīng)歷了漫長的停頓。在遭遇了幾次故障和修改后,國家委員會一度對這款直升機(jī)的可靠性產(chǎn)生了懷疑。改進(jìn)工作主要集中在強(qiáng)化各個結(jié)構(gòu)部件上。盡管如此,工廠的修改計(jì)劃一直持續(xù)到了 1954 年底。最終,國家委員會提出了硬性要求,必須進(jìn)行 10 次、每次持續(xù)至少兩小時的飛行。只有在完成這一指標(biāo)后,國家測試才能恢復(fù)。
這一項(xiàng)目的推進(jìn)得到了國防部長G.K. 朱可夫(G.M. Zhukov)的大力支持。1955 年 1月,這位著名的元帥在飛行試驗(yàn)研究院機(jī)場檢查新型航空裝備時,要求空軍總司令 P.F. 日加列夫(P.F. Zhigarev)加快這款最新型重型直升機(jī)的服役進(jìn)程。
同年 4 月,雅克-24 成功通過國家測試并獲得好評,被批準(zhǔn)投入批量生產(chǎn)。
在 1955 年底,根據(jù) A.S. 雅科夫列夫的提議,雅克-24 創(chuàng)造了兩項(xiàng)世界紀(jì)錄,再次證實(shí)了其頂尖的飛行數(shù)據(jù):
- 12 月 17 日:在圖希諾(Tushino)機(jī)場,由米柳蒂切夫駕駛的直升機(jī)成功將4 噸重的貨物提升至2902 米的高度。
- 隨后,他將主駕駛位置讓給了 LIS(飛行試驗(yàn)站)主管 G.A. 季尼亞科夫(G.A. Tinyakov),自己則坐到了副駕駛席上。在搭載2 噸貨物的情況下,他們駕駛雅克-24 飛到了5082 米的絕對高度。
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雅克-24的尾翼
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在進(jìn)入量產(chǎn)階段之前,雅克-24必須進(jìn)行一系列試飛,以滿足蘇聯(lián)武裝部隊(duì)的標(biāo)準(zhǔn)。
這些試飛結(jié)果打破了該級別直升機(jī)的世界紀(jì)錄。但據(jù)試飛員米柳蒂切夫(Milyutichev)稱,這些紀(jì)錄還遠(yuǎn)未達(dá)到雅克-24的性能極限。國際航空聯(lián)合會(FAI)隨后核實(shí)并批準(zhǔn)了這些紀(jì)錄,葉戈?duì)枴し评ňS奇·米柳蒂切夫?yàn)榇吮粐H航聯(lián)授予金質(zhì)獎?wù)潞蜆s譽(yù)證書。
1955年:由米柳蒂切夫駕駛的雅克-24在圖希諾(Tushino)空中閱兵式上首次公開亮相。
1956年“航空節(jié)”:四架雅克-24直升機(jī)在圖希諾機(jī)場成功降落了搭載軍事裝備的空降部隊(duì)。
雅克-24的可靠性還通過連接雅科夫列夫設(shè)計(jì)局(OKB)與其各分部、制造廠之間的“莫斯科—列寧格勒”長途航線得到了證明。
1954年10月23日:該航線完成了首次測試飛行。由尤里·加爾納耶夫(Yu.A. Garnaev)擔(dān)任主駕駛,米柳蒂切夫擔(dān)任副駕駛,A.A. 薩姆索諾夫(A.A. Samsonov)擔(dān)任隨機(jī)機(jī)械師。直升機(jī)從列寧格勒機(jī)場起飛前往莫斯科。途中天氣惡化,在接近加里寧(Kalinin)時遭遇了伴有暴雨和濃云的強(qiáng)風(fēng)暴。加里寧機(jī)場的人員禁止他們繼續(xù)飛行,機(jī)組隨即著陸,直到一天后才重新起飛。
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1955年12月17日,在圖希諾機(jī)場,由米柳蒂切夫駕駛的雅克-24直升機(jī)成功將4噸重的貨物提升至2902米的高度。隨后,他將主駕駛位置讓給飛行試驗(yàn)站(LIS)主管 G.A. 季尼亞科夫,自己則坐到副駕駛席上。在搭載2噸貨物的情況下,他們駕駛雅克-24飛到了5082米的高度。
1955年5月30日,雅克-24在調(diào)往莫斯科準(zhǔn)備參加閱兵時,完成了首次不著陸直飛(總航程歷時4小時38分鐘)。機(jī)組由米柳蒂切夫和機(jī)械師薩姆索諾夫兩人組成。截止到1959年,米柳蒂切夫共完成了12次這樣的直飛,其中有4次航程僅由他與一名機(jī)械師配合完成。
事實(shí)上,這種長途飛行對飛行員來說是一項(xiàng)極高難度的任務(wù),因?yàn)樗麄儽仨氝B續(xù)近5個小時不斷操縱變距桿、總距桿和腳舵來控制這臺龐然大物。直到1957年,操縱系統(tǒng)中才引入了自動穩(wěn)定飛行的減震/阻尼裝置。
為了優(yōu)化飛行性能,技術(shù)人員曾對多種不同形狀的尾翼進(jìn)行過試驗(yàn):
- 圓形翼尖方案:這一改型表現(xiàn)出的效果最差,直升機(jī)在速度僅為 120 公里/小時時就會發(fā)生失速。
- 最佳方案:將水平安定面設(shè)置為 10 度夾角,并結(jié)合修改后的非對稱垂直尾翼外形(向左側(cè)彎曲)。此外,還擴(kuò)大了側(cè)翼翼型面積。
在完成了尾翼裝置的試驗(yàn)后,測試過程中車窗部位暴露出一些問題,隨后工程師對發(fā)動機(jī)的抽氣和冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了完善。經(jīng)過調(diào)整,發(fā)動機(jī)氣缸的溫度被成功控制在完全可接受的極限內(nèi)。
整個直升機(jī)的深度研發(fā)一直持續(xù)到1953年底和1954年全年。在此期間進(jìn)行了大量試驗(yàn),直至其動力學(xué)系統(tǒng)的壽命最終能夠穩(wěn)定達(dá)到符合標(biāo)準(zhǔn)的300小時。
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據(jù)幾位試飛員稱,雅克-24具有相當(dāng)穩(wěn)定的飛行特性,普通飛行能力的飛行員即可駕馭。
與此同時,位于列寧格勒的第272工廠又建造了三架雅克-24直升機(jī)。
- 第一輛量產(chǎn)車(編號 2720201):在列寧格勒的工廠機(jī)場通過了廠方試飛。航空工業(yè)部長 P.V. 德門蒂耶夫通過 1954 年 8 月 2 日簽發(fā)的第 470 號命令批準(zhǔn)了該測試大綱。
- 1954年8月7日:該機(jī)完成了首飛。試飛員為115廠的米柳蒂切夫(此時已被晉升為大尉)以及 LII MAP(航空工業(yè)部飛行試驗(yàn)研究院)的試飛員尤里·加爾納耶夫。
- 1954年10月19日:廠方測試全部結(jié)束。
- 1954年10月25日:米柳蒂切夫憑借駕駛雅克-24的豐富經(jīng)驗(yàn),駕機(jī)從列寧格勒飛往莫斯科,并在飛行中注意到該機(jī)的穩(wěn)定性有了顯著提高。
相比之下,加爾納耶夫?qū)υ摍C(jī)的評價(jià)則更為嚴(yán)苛:
“起飛時需要非常小心地操縱油門總距桿和周期變距手柄。操縱動作稍有劇烈,就可能導(dǎo)致直升機(jī)沿三個軸向發(fā)生劇烈晃動。”
不過,工業(yè)界代表最終給出的綜合評估是積極的:
“從飛行員的角度來看,雅克-24 作為國內(nèi)首款縱列雙旋翼直升機(jī),與單旋翼直升機(jī)相比具有諸多優(yōu)勢。依我之見,它完全值得被廣泛推廣。”
第一批生產(chǎn)型雅克-24 的工廠測試報(bào)告在開頭便留下了極具分量的評語:
“由 LII、TsAGI 和制造廠進(jìn)行的聯(lián)合飛行測試表明,該直升機(jī)能夠執(zhí)行正常的日常作業(yè),可以移交給國家測試。”
亞歷山大·謝爾蓋耶維奇·雅科夫列夫于 1954 年 11 月 25 日在報(bào)告上正式簽字。該直升機(jī)滿足了飛行特性的所有要求,唯一的例外是實(shí)用升限。
1954 年 12 月 20 日,雅克-24(2720201號機(jī))第三次被提交。國家測試的第一階段從 1952 年 12 月 29 日一直持續(xù)到 1955 年 2 月 16 日。根據(jù)第一階段的測試結(jié)果,技術(shù)人員強(qiáng)化了機(jī)身結(jié)構(gòu)(因?yàn)榇饲鞍l(fā)現(xiàn)其機(jī)身強(qiáng)度不足)。第二階段的國家測試在編號為 2720201 和 2720301 的兩架直升機(jī)上進(jìn)行,其中 126 次試飛中有 108 次是在 201 號機(jī)上完成的。當(dāng)時的主試飛員是希紹夫(Shishov)少校,副駕駛是工程師 Kravchenko 少校。參與試飛的飛行員還包括工程師上校科斯秋克、捷連季耶夫,上校安蒂波夫、普羅科片科、布羅夫采夫,中校季尼亞科夫,以及少校博羅申科和葉列茨基。
通過測試與缺陷清單
國家委員會最終判定雅克直升機(jī)通過了驗(yàn)收。根據(jù)其飛行性能,它基本符合蘇聯(lián)部長會議 1951 年 10 月 5 日第 3821-1749 號決議的要求,唯一的遺憾是實(shí)用升限(僅達(dá)到了4200米,未能達(dá)到要求的 5500 米)。委員會認(rèn)為,在消除現(xiàn)有缺陷和不足后,該直升機(jī)適合裝備蘇聯(lián)軍隊(duì)。
同時,他們認(rèn)為有必要在 1955 年建造 10 到 15 架直升機(jī),以便進(jìn)一步摸清其飛行性能和操作特性。制造廠必須在后續(xù)量產(chǎn)車中消除所有缺陷。正如前文所提到的,具備平均資質(zhì)的飛行員即可駕駛雅克-24。在縱向和方向穩(wěn)定性方面,雅克-24 甚至比米爾設(shè)計(jì)局的米-4(Mi-4)更加穩(wěn)定。
空軍總司令、空軍元帥日加列夫于1955 年 4 月 30 日正式批準(zhǔn)了雅克-24 直升機(jī)的國家測試結(jié)果。然而,軍方在報(bào)告中毫不客氣地列出了一份包含274項(xiàng)缺陷和不足的清單。
雖然其中絕大部分問題后來被攻克,但仍有大約二十個問題未能解決,最核心的問題就是飛行高度未能達(dá)標(biāo)。在這些未解決的缺陷中,還夾雜著一些非常奇特的條目。例如軍方寫道:
“應(yīng)提供改裝為海基使用的可能性,以便將其作為岸基反潛直升機(jī)使用。”
對此,總設(shè)計(jì)師埃利赫非常無奈地回復(fù)道:
“這不可能做到。因?yàn)楹\姶饲皬奈刺岢鲞^此類技術(shù)需求。”
1955 年 1 月 14 日,蘇聯(lián)通過決議,決定在列寧格勒第 272 工廠批量生產(chǎn)雅克-24 直升機(jī)。副總設(shè)計(jì)師伊戈?duì)枴ぐ@毡晃灾厝危尕?fù)責(zé)監(jiān)督生產(chǎn)過程。他帶領(lǐng)著包括 P.P. 布里林、V.I. 庫茲涅佐夫、D.K. 卡扎琴科、A.A. 薩姆索諾夫在內(nèi)的莫斯科代表團(tuán)來到了列寧格勒。
在相對較短的時間內(nèi),埃利赫成功組建了一支優(yōu)秀、高效且志同道合的團(tuán)隊(duì)。從 1955 年 10 月到 1960 年 3 月,該分部在埃利赫的領(lǐng)導(dǎo)和親自參與下,致力于改進(jìn)雅克-24 的設(shè)計(jì)、開發(fā)其各種改型并擴(kuò)大其應(yīng)用范圍,同時與駐扎在托爾若克(Torzhok)的實(shí)際操作飛行部隊(duì)保持著極其密切的聯(lián)系。
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雅克-24曾在一段時間內(nèi)深受破壞性的振動問題困擾,這嚴(yán)重影響了其機(jī)體結(jié)構(gòu)的剛度。
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雅克-24正在測試一種實(shí)驗(yàn)性發(fā)射天線。
隨著時間的推移,振動問題在雅克-24(Yak-24)直升機(jī)上死灰復(fù)燃。由于安裝了短槳葉,直升機(jī)的劇烈晃動甚至將飛行員從座位上彈了開來。然而,這一現(xiàn)象最終幫助技術(shù)人員找到了困擾該機(jī)已久的振動問題的真正原因。
經(jīng)查,這種劇烈晃動是機(jī)身縱向彈性彎曲與前后旋翼總距控制系統(tǒng)振動相互作用(耦合)的結(jié)果,而這兩者正是通過一條沿著機(jī)身天花板架設(shè)、相互連接的剛性控制連桿連通的。隨后,工程師用軟性鋼索取代了這種硬質(zhì)連桿,從而徹底根治了這一問題。原先的長旋翼槳葉也得以重新投入使用,這顯著提升了旋翼系統(tǒng)的整體強(qiáng)度。
在戰(zhàn)勝了這一重大的“疾病”后,設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在又面臨著另一個與直升機(jī)橫向操縱性相關(guān)的棘手問題。1955年至1956年間,在莫斯科的測試中發(fā)現(xiàn)了兩起雅克-24失速的案例。技術(shù)人員必須立即在量產(chǎn)線上實(shí)施相應(yīng)的改進(jìn)。1956年2月初,編號為 2720301 的直升機(jī)進(jìn)行了工廠控制試飛。其間進(jìn)行了多項(xiàng)改進(jìn),例如:原先帶有大上反角(V形)的水平安定面,被一個面積為 9.5 平方米、上反角為 20° 且末端帶有兩個流線型垂直端板(垂尾)的新型安定面所取代。這些設(shè)計(jì)上的改變提升了直升機(jī)的飛行穩(wěn)定性與操作可靠性。
此外,技術(shù)人員對直升機(jī)自動穩(wěn)定控制開展了大量試驗(yàn),并加裝了自動駕駛儀裝備,這極大地簡化了操縱負(fù)擔(dān)并對飛行大有裨益。1957年,設(shè)計(jì)局成功戰(zhàn)勝了所有直升機(jī)最致命的敵人——往往導(dǎo)致機(jī)毀人亡的“地面共振”。根據(jù)蘇聯(lián)中央空氣流體動力學(xué)研究院(TsAGI)專家 B.Ya. 熱列布佐夫的建議,他們修改了后起落架的設(shè)計(jì)。同時,設(shè)計(jì)人員還在舷號為“35”的直升機(jī)上開發(fā)并應(yīng)用了外部貨物吊掛系統(tǒng)。該系統(tǒng)確保了直升機(jī)能夠快速吊運(yùn)包括嘎斯-51(GAZ-51)、嘎斯-63(GAZ-63)、吉斯-150(ZIS-150)卡車、橋梁舟艇(浮筒組合)以及其他總重高達(dá) 3.5 噸的大型重型裝備。
量產(chǎn)版本的技術(shù)特性
雅克-24 直升機(jī)隨后被制造出三種改型:空降兵運(yùn)兵型、通用運(yùn)輸型和救護(hù)型。該直升機(jī)的主要技術(shù)特性如下:
其標(biāo)準(zhǔn)機(jī)組人員為 3 人,包括兩名飛行員和一名無線電操作員。機(jī)組安置在玻璃化的微型駕駛艙內(nèi),艙口兩側(cè)配有滑門,后方有門通往發(fā)動機(jī)艙,并通過一條狹窄的通道與主貨艙相連。其標(biāo)稱起飛重量為 14140 公斤,空重為 10477 公斤,巡航速度 175 公里/小時,靜態(tài)懸停高度 2000 米,標(biāo)準(zhǔn)飛行航程為 395 公里(若在貨艙區(qū)加裝第 3 個輔助副油箱,航程可超過 1000 公里)。
其機(jī)身采用鋼管焊接桁架結(jié)構(gòu),長度超過 20 米。該機(jī)由兩臺 ASh-82V 活塞發(fā)動機(jī)提供動力,單臺標(biāo)稱功率為 1430 馬力。每臺發(fā)動機(jī)都擁有獨(dú)立的空氣冷卻系統(tǒng)、傳動裝置、控制單元和燃油系統(tǒng)。雅克-24 擁有兩組 4 葉旋翼,直徑為 20 米,轉(zhuǎn)速為 178 轉(zhuǎn)/分,呈反向旋轉(zhuǎn)。減速箱通過一根貫穿機(jī)身頂部的傳動軸(互聯(lián)軸)相互連接,因此即使在只有一臺發(fā)動機(jī)工作的情況下,直升機(jī)仍能維持全載重飛行。
雅克-24 采用固定式起落架,由 4 個車輪(前兩輪、后兩輪)組成,輪距為 5 米。在長達(dá) 9.45 米的貨艙后部,配備了一個可向下放倒的貨艙裝卸跳板,用于貨物的裝卸以及軍事裝備的駛?cè)搿T摍C(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置可容納多達(dá) 40 名全副武裝的傘兵。
由于其驚人的運(yùn)載能力,這款直升機(jī)在蘇聯(lián)國內(nèi)很快被冠以“飛行車廂”(Летающий вагон)的綽號。其典型任務(wù)載荷包括:18 副用于救治傷員的醫(yī)療擔(dān)架、2 門反坦克炮、2 輛嘎斯-69 指揮車或 3 輛 M-20“勝利”轎車。此外,在不同組合下,它還可以裝載最大口徑達(dá) 76 毫米的加農(nóng)炮、最大口徑達(dá) 120 毫米的迫擊炮(含瞄準(zhǔn)具和彈藥)、兩輛帶邊車的摩托車及隨行傘兵,或者六輛單人摩托車及隨行傘兵。貨艙地板中央還設(shè)有一個雙開門蓋板的吊艙口,專門用于通過外部吊索運(yùn)輸貨物,或者在懸停狀態(tài)下起吊重達(dá) 200 公斤的人員和物資。
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雅克-24 正在通過外部吊掛系統(tǒng)運(yùn)送一輛卡車。
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憑借強(qiáng)大的運(yùn)載能力,雅克-24 能夠?yàn)樘K聯(lián)空降突擊部隊(duì)提供強(qiáng)有力的戰(zhàn)術(shù)支持。
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經(jīng)過全面改進(jìn)的雅克-24U 變型機(jī)。
在這之后,經(jīng)過全面改進(jìn)的雅克-24U(Yak-24U)版本開始投入設(shè)計(jì)與生產(chǎn)。雅克-24U 的改型是作為蘇聯(lián)空降兵(VDV)戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃的一部分而量身打造的。軍方對其提出的核心要求是:必須賦予該直升機(jī)在其機(jī)艙內(nèi)部直接運(yùn)載蘇聯(lián)空降兵所有類型軍事裝備的能力——其中就包括 ASU-57 空降自走炮,同時其內(nèi)部有效載荷也直接從 2 噸倍增至 4 噸。而在使用外部吊掛系統(tǒng)時,該機(jī)應(yīng)當(dāng)能夠輕松吊運(yùn)嘎斯-51(GAZ-51)卡車。
與此同時,該機(jī)的穩(wěn)定性和操縱性也得到了平行優(yōu)化,其最終目標(biāo)是讓這款重型直升機(jī)“像運(yùn)動飛機(jī)一樣容易駕駛”。雅克-24U 的研制工作是根據(jù)空軍總司令、空軍主帥維爾希寧(Vershinin)簽發(fā)的第 567880 號公文,以及國家計(jì)劃委員會副主席赫魯尼切夫(Khrunichev)于 1957 年 8 月 12 日下達(dá)的指示開展的。
嚴(yán)格來說,在該項(xiàng)目中使用“全新建造”一詞并不完全準(zhǔn)確。雅克-24U 的原型機(jī)實(shí)際上是由一架現(xiàn)有的、生產(chǎn)序號為01304的標(biāo)準(zhǔn)型雅克-24 改裝而來的。在經(jīng)歷深度改裝后,這架直升機(jī)獲得了一個新的生產(chǎn)序號:0104 號機(jī)。由于機(jī)身寬度的增加,其主貨艙的內(nèi)部容積顯著擴(kuò)大。雅克-24U 的旋翼直徑也比原版雅克-24 擴(kuò)大了 1 米,這直接帶來了升力的顯著提高,最大運(yùn)載能力隨之水漲船高。此外,尾部安定面布局也再一次進(jìn)行了調(diào)整。
然而,從設(shè)計(jì)人員的角度來看,最核心的飛躍并非機(jī)身和旋翼那些相對較小的尺寸變化,也不是發(fā)動機(jī)的更新?lián)Q代,而是在前后兩個旋翼系統(tǒng)上安裝了創(chuàng)新的陀螺儀穩(wěn)定裝置(即 AP-102M 自動駕駛/穩(wěn)定系統(tǒng))。通過該系統(tǒng),傳感器能夠捕捉機(jī)身的速度/角速度信號,自動傾斜自動傾斜器(Swashplate),使旋翼產(chǎn)生與航向控制信號(CRS)成正比的校正恢復(fù)力矩。AP-102M 系統(tǒng)能夠自動抵消直升機(jī)在三個軸向上受到的微小擾動彎矩。
1958 年 5 月 5 日,雅克-24 總設(shè)計(jì)師伊戈?duì)枴ぐ@眨↖.A. Erlich)正式批準(zhǔn)了工廠試飛報(bào)告。由米柳蒂切夫(Milyutichev)駕駛該機(jī)進(jìn)行的測試表明,直升機(jī)已成功達(dá)到了所有設(shè)定的技術(shù)參數(shù),隨后被移交進(jìn)行國家測試。試飛員對 AP-102M 自動駕駛系統(tǒng)的表現(xiàn)感到非常滿意,并在報(bào)告中明確指出:
“AP-102M 系統(tǒng)不僅應(yīng)當(dāng)裝備在后續(xù)所有新制造的雅克-24 直升機(jī)上,也應(yīng)當(dāng)推廣到米爾設(shè)計(jì)局的米-4(Mi-4)直升機(jī)上。它允許飛行員在完全放開操縱裝置的情況下讓直升機(jī)自主維持飛行和懸停,這在老款雅克-24 和米-4 上是完全不可想象的。”
這架經(jīng)過全面升級的直升機(jī)甚至能夠以高達(dá)20 度的俯沖角進(jìn)行安全俯沖。基于這一優(yōu)異的試飛表現(xiàn),該機(jī)完全具備了執(zhí)行一線空降突擊和強(qiáng)擊作戰(zhàn)任務(wù)的能力。“雅克-24U 可以運(yùn)送 30 至 40 名傘兵、18 副擔(dān)架及兩名隨航醫(yī)護(hù)人員,以及空降兵部隊(duì)的所有類型軍事裝備。”同時,雅克-24U 也能通過外部吊索極其穩(wěn)妥地運(yùn)載嘎斯-51 卡車。
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雅克-24 正在外掛運(yùn)送一輛嘎斯-51(GAZ-51)卡車。
“魚鷹”管線鋪設(shè)型與空中起重機(jī)
與此同時,一個非常有趣的改型是雅克-24 的管線鋪設(shè)版本(系統(tǒng)代號:“Nerpa” / 涅爾帕)。在那個時代,坦克部隊(duì)始終是蘇聯(lián)陸戰(zhàn)的中流砥柱(這一格局維持了數(shù)十年之久)。眾所周知,坦克是極其消耗燃油的“油老虎”。在發(fā)動戰(zhàn)術(shù)突擊時,如果無法提供充足的燃料保障,坦克部隊(duì)就絕不可能實(shí)現(xiàn)向敵方縱深腹地的快速推進(jìn)。
當(dāng)時最有效的燃料運(yùn)送方式是架設(shè)野戰(zhàn)輸油管線,而鋪設(shè)管線最快捷的途徑就是使用直升機(jī)。此外,在執(zhí)行此類任務(wù)時,要求直升機(jī)必須能夠以低空飛行模式、沿著預(yù)定管線路徑進(jìn)行半自動的管線投放。
“Nerpa”(涅爾帕)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)初衷,正是利用直升機(jī)沿著既定路線,實(shí)現(xiàn)自動運(yùn)輸和鋪設(shè) PMT-100 型野戰(zhàn)輸油主母管。這套管線鋪設(shè)裝置被安裝在了編號為03310的雅克-24 直升機(jī)上。該改型包括在機(jī)身兩側(cè)架設(shè)的可拆卸掛架裝置,每側(cè)可容納 44 根管線。這些管線呈雙排堆疊。在投放時,管線會由機(jī)械裝置調(diào)節(jié)好投放間隔,從機(jī)身左、右兩側(cè)交替自動釋放。
這架雅克-24“Nerpa”管線鋪設(shè)直升機(jī)于 1957 年 7 月 20 日至 1959 年 9 月 28 日期間,在列寧格勒的科曼丹茨基(Komendantsky)機(jī)場進(jìn)行了工廠試飛。在測試期間,該機(jī)共完成了 49 次飛行,并成功進(jìn)行了 159 次管線投放。測試數(shù)據(jù)表明,管線落點(diǎn)的實(shí)際偏差未超過航線 15 米(而軍方允許的最大偏差上限為 25 米)。在其中一次試飛中,這架直升機(jī)在謝爾普霍夫—列寧格勒(Serpukhov-Leningrad)路線上,成功在一段地面車輛根本無法通行的沼澤地帶上空,一口氣鋪設(shè)了長達(dá) 528 米的野戰(zhàn)輸油管線。
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雅克-24“涅爾帕”(Nerpa),管線鋪設(shè)直升機(jī)。
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雅克-24“涅爾帕”(Nerpa)。
這是人類歷史上首次將直升機(jī)應(yīng)用于管線鋪設(shè)領(lǐng)域。眾所周知,西伯利亞至西歐之間那條舉世聞名的油氣管線架設(shè)工程,如果沒有直升機(jī)的參與,幾乎是不可能完成的。不過,該項(xiàng)目的最終實(shí)際執(zhí)行者是由其他型號的直升機(jī)完成的。
盡管如此,雅克-24 依然成為了另一項(xiàng)如今已廣泛普及的直升機(jī)用途的先驅(qū)——那就是作為“空中起重機(jī)(Flying Crane)”。
這樣一架“空中起重機(jī)”曾直接參與了位于普希金市的葉卡捷琳娜宮(Catherine Palace)的修復(fù)工作。當(dāng)時,這架直升機(jī)加裝了外部貨物吊掛系統(tǒng),并將一套自動懸停穩(wěn)定器接入了飛行控制系統(tǒng)的環(huán)路中。
1959年6月,在這架起重直升機(jī)的協(xié)助下,宮殿頂部 30 個每個重達(dá) 3200 公斤的舊木質(zhì)屋架,被成功更換為 18 個每個重達(dá) 2000 公斤的新鋼制屋架。在正式動工前,整套更換桁架的技術(shù)流程已經(jīng)在雅科夫列夫設(shè)計(jì)局(OKB-115)分部的飛行試驗(yàn)站(LIS),在特制的宮殿屋頂全尺寸模型上進(jìn)行了反復(fù)演練。
同樣是在 1955 年,設(shè)計(jì)局分部的設(shè)計(jì)師們成功攻克了一個極具挑戰(zhàn)性的技術(shù)難題——確保外掛貨物的穩(wěn)定性。根據(jù)蘇聯(lián)國家計(jì)劃委員會的指示,設(shè)計(jì)局開發(fā)了一種特殊的吊掛裝置,用于拍攝全景環(huán)幕電影。為了不干擾電影攝制設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn),必須進(jìn)行特殊的改裝以徹底消除來自直升機(jī)機(jī)身的共振與顫振影響。利用這架直升機(jī),技術(shù)人員成功在空中拍攝了戰(zhàn)神廣場(Field of Mars)、冬宮廣場與圣伊薩克廣場、涅瓦河沿岸堤防以及下列寧格勒郊區(qū)的壯麗全景。
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雅克-24 正在吊運(yùn)屋頂桁架。
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雅克-24 正在通過外部吊掛系統(tǒng)運(yùn)輸物資。
1959 年,雅克-24 參加了在德意志民主共和國(東德,GDR)境內(nèi)以及烏克蘭基輔地區(qū)舉行的大規(guī)模軍事演習(xí)。該機(jī)順利完成了“莫斯科—柏林”以及“莫斯科—基輔”的長途跨國飛行,并在西方國家的各類航空刊物上贏得了極高的知名度。
在 20 世紀(jì) 50 年代,縱列雙旋翼直升機(jī)布局風(fēng)靡一時。繼美國的皮亞塞茨基和英國的布里斯托之后,如今輪到雅科夫列夫的卓越作品登上歷史舞臺。當(dāng)時,許多直升機(jī)(更確切地說是它們的設(shè)計(jì)師)都試圖刷新世界紀(jì)錄,雅克-24 也不例外。正如前文所述,1955 年 12 月 17 日,由米柳蒂切夫駕駛的雅克-24 成功將 4000 公斤載荷提升至 2902 米,并將 2000 公斤載荷提升至 5082 米。這成為了記錄在冊的兩項(xiàng)國際航聯(lián)(FAI)世界紀(jì)錄!
與此同時,自 1957 年起,在伊戈?duì)枴ぐ@眨↖.A. Erlich)的直接領(lǐng)導(dǎo)下,雅科夫列夫設(shè)計(jì)局開始基于縱列雙旋翼布局研發(fā)全新的直升機(jī)系列。然而,回看 1951 年蘇聯(lián)為了縮短工期和簡化制造工藝,決定模仿雅克-14(Yak-14)滑翔機(jī)設(shè)計(jì)而采用鋼管焊接桁架機(jī)身的這一決策,在雅克-24 的命運(yùn)中扮演了雙刃劍的角色——當(dāng)后續(xù)需要徹底改變機(jī)身剛度以消除巨大的有害共振時,這種焊接桁架結(jié)構(gòu)的局限性便暴露無遺。
因此,在隨后處于開發(fā)階段但最終未能落實(shí)的三個新項(xiàng)目中,全部改為采用全金屬承力外殼(半硬殼式 / Monocoque)機(jī)身設(shè)計(jì)。這三個項(xiàng)目包括:
- 雅克-24R(Yak-24R):配備雷達(dá)的偵察型,可在高達(dá) 3000 米的飛行高度上,探測距離直升機(jī) 150 至 200 公里范圍內(nèi)的潛艇、水面艦艇及低空飛行目標(biāo);
- 雅克-24P(Yak-24P):換裝兩臺由 A.G. 伊夫琴科(Ivchenko)設(shè)計(jì)的渦輪螺旋槳(轉(zhuǎn)子)發(fā)動機(jī)的型號;
- 重型起重直升機(jī)項(xiàng)目:設(shè)計(jì)搭載四臺由 P.A. 索洛維約夫設(shè)計(jì)的 D-25V 燃?xì)廨啓C(jī),最大起重能力高達(dá)40 噸
在這之后,在 1959 年底至 1960 年初,設(shè)計(jì)局開展了將雅克-24 改裝為一款包含 8 個舒適座位的雅克-24K(Yak-24K)豪華公務(wù)/旅客直升機(jī)的實(shí)驗(yàn)性設(shè)計(jì)工作。這款 VIP 專機(jī)的研發(fā),隨后成為了亞歷山大·雅科夫列夫設(shè)計(jì)局團(tuán)隊(duì)歷史上的一段“獨(dú)特傳奇”。
雅克-24K:VIP 行政專機(jī)的傳奇故事
在蘇穗宗出訪美國期間,為了迎接美國總統(tǒng)艾森豪威爾隨后的回訪,1959 年 9 月 18 日,總設(shè)計(jì)師伊戈?duì)枴ぐ@毡痪o急召回莫斯科。在蘇聯(lián)中央委員會,在航空工業(yè)部副部長 S.M. 列先科(Leshchenko)的見證下,埃利赫與米爾設(shè)計(jì)局的米哈伊爾·米里(M.L. Mil)一同被下達(dá)了一項(xiàng)死命令:必須以最快速度打造出一款高規(guī)格的專用高級客運(yùn)直升機(jī),用于接送和會見美國總統(tǒng)。
事實(shí)證明,這一挑戰(zhàn)對于米爾設(shè)計(jì)局來說相對容易,因?yàn)槊?4(Mi-4)的 VIP 客運(yùn)版當(dāng)時已經(jīng)在“索契—阿德勒(Sochi-Adler)”航線上投入使用。然而,雅科夫列夫設(shè)計(jì)局的工程師們面臨的則是完全不同的白手起家困境。
9 月 22 日返回下列寧格勒后,埃利赫在列寧格勒機(jī)場短暫登上一架伊爾-18(Il-18)客機(jī),仔細(xì)考察了其內(nèi)部座艙布局……隨后,一場創(chuàng)造頂級 VIP 直升機(jī)的艱苦戰(zhàn)役正式打響!正是在這個關(guān)鍵時刻,伊戈?duì)枴啔v山德羅維奇的驚人天賦展現(xiàn)得淋漓盡致,雅克-24K 直升機(jī)項(xiàng)目由此誕生。
埃利赫做出了一個極其大膽的決定:在完全沒有進(jìn)行靜態(tài)破壞試驗(yàn)、僅憑強(qiáng)度理論計(jì)算支撐的情況下,他直接下令修改機(jī)身側(cè)面桁架的斜撐桿設(shè)計(jì)。這一改動允許在客艙兩側(cè)安裝8 個尺寸高達(dá) 900 x 900 毫米的大型方形觀景窗,并確保了在不拆卸整機(jī)客艙的情況下就能直接拆裝發(fā)動機(jī)。
兩架生產(chǎn)序號分別為2720803和2720804的直升機(jī)的改裝與設(shè)計(jì)工作同時并進(jìn)。奇跡的是,第一架直升機(jī)成功完成了脫胎換骨的改裝,并且僅用時 40 天就通過了所有測試!第二架直升機(jī)的制造周期則相對較長——在此期間,技術(shù)人員補(bǔ)齊了全部工程技術(shù)文檔,簽發(fā)了正規(guī)的生產(chǎn)圖紙(涵蓋各種規(guī)格的圖紙總計(jì)約 1200 張)。
那么,這架奢華的雅克-24K 直升機(jī)內(nèi)部究竟是怎樣的配置呢?
結(jié)構(gòu)大改:為了在機(jī)艙內(nèi)留出 900×900 毫米的方形舷窗開口,從第 5 號機(jī)身框架到第 9 號框架之間的側(cè)面直拉撐桿,全部換成了直徑 60×56 毫米的弧形彎管,并輔以直徑 35×32 毫米管材制成的支柱及額外加強(qiáng)件。
維護(hù)與登機(jī)優(yōu)化:為了確保發(fā)動機(jī)拆卸時不破壞客艙,前后艙段的機(jī)身框架均進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。配合登機(jī)梯門的安裝,第 4 號和第 5 號框架之間的地板結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了大修。
細(xì)節(jié)工藝:前艙門處的玻璃窗以及兩個直徑 360 毫米的圓形窗戶全部改用雙層輕質(zhì)艙窗。窗戶和艙門上沿安裝了專門的排水槽以排導(dǎo)雨水。傳動軸和控制連桿通過杜拉鋁(硬鋁)防護(hù)盒與客艙完全隔離。座椅下方的地板也使用橫梁進(jìn)行了結(jié)構(gòu)加固。
艙內(nèi)布局:高檔客艙被精密劃分為三個區(qū)域:前常駐艙/前廳(第 4 至第 5 框架之間)、中央主沙龍座艙(第 5 至第 9 框架之間)以及后常駐艙/后廳(第 9 至第 10 框架之間)。主艙內(nèi)增設(shè)了帶有專用衣架掛鉤的衣帽間以及專門存放帽子的行李架。隔板上設(shè)有密封極佳的防護(hù)門,分別通往前后部的發(fā)動機(jī)艙和主沙龍區(qū)。
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雅克-24 VIP版(行政專機(jī))的設(shè)計(jì)概念。
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用于總統(tǒng)接送的雅克-24原型機(jī)。在美蘇關(guān)系惡化后,該項(xiàng)目迅速流產(chǎn)。
在客艙內(nèi)部,布置了八張?jiān)O(shè)計(jì)舒適的低靠背旋轉(zhuǎn)沙發(fā)椅。這些柔軟的座椅配有真皮包裹的寬大扶手,表面則裝裹著灰色的條紋羊毛面料。這些扶手椅可以靈活地旋轉(zhuǎn) 45 度,使用起來非常方便。在中間的座椅之間,安裝了兩張小桌子和兩個花瓶。前隔板上掛有一面時鐘和一個儀表盤。天花板上安裝了四盞照明燈。客艙內(nèi)還配有用于呼叫乘務(wù)員的呼叫按鈕,以及一卷用于與機(jī)組人員通話的內(nèi)部聯(lián)絡(luò)電話。
與此同時,后部的常駐艙(后廳)通過縱向隔板一分為二:其中一側(cè)是配備了冷熱水供應(yīng)系統(tǒng)的洗手間;另一側(cè)則是一個備餐間(廚房),里面配有一整套必要的家用器具和儲物柜。
登機(jī)梯門采用硬鋁(杜拉鋁)結(jié)構(gòu),自帶臺階、電動機(jī)械控制裝置和折疊式扶手。登機(jī)梯門的升降機(jī)構(gòu)由驅(qū)動器、兩個動力搖臂、彈簧油缸和橡膠減震器組成。直升機(jī)的通風(fēng)與加熱系統(tǒng)能夠提供所需的空氣調(diào)節(jié)。新鮮空氣由風(fēng)扇通過車窗框上的開孔吹入客艙。同時,加裝的加熱系統(tǒng)則專門用于為客艙和駕駛艙提供暖氣。值得注意的是,這架直升機(jī)上幾乎所有的內(nèi)部裝潢工作——從窗簾到洗手間里的洗手盆——全部是在列寧格勒的工廠安裝完成的,而從莫斯科運(yùn)來的 16 張座椅也同樣在那里的工廠進(jìn)行了最后的精加工。
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用于民航“蘇聯(lián)民航(Aeroflot)”的雅克-24民用版。
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雅克-24A(Yak-24A)。
在這款行政專機(jī)的創(chuàng)造者看來,與當(dāng)時基于米-4(Mi-4)直升機(jī)改裝的競爭對手相比,雅克-24K 豪華客運(yùn)直升機(jī)具有以下顯著優(yōu)勢:
- 極高的飛行安全性:由于其搭載了兩臺發(fā)動機(jī),即使其中一臺在飛行中出現(xiàn)故障,直升機(jī)仍能繼續(xù)飛行,此時的下降率微乎其微,僅為 0.5 至 1 米/秒。這使得它在城市上空進(jìn)行低空飛行時具有巨大的安全優(yōu)勢,而與之相比,米-4 如果發(fā)生發(fā)動機(jī)故障,將以 8 至 10 米/秒的速度劇烈墜落;
- 極低的重心敏感度:得益于縱列雙旋翼的縱向布局,該機(jī)對飛行過程中物資和人員在艙內(nèi)的來回走動極不敏感;
- 更寬敞的空間與視野:客艙提供了更廣闊的空間和更佳的觀景視野。
盡管雅克-24K 擁有上述令人印象深刻的諸多優(yōu)勢,但最終在這場競爭中勝出的依然是米-4。1959 年 12 月,《蘇維埃俄羅斯報(bào)》(Sovietskaya Rossiya)在一篇名為《飛行巴士》的文章中這樣評價(jià)道:
“毫不夸張地說,從這架直升機(jī)(雅克-24K)的車窗向外望去,沿途的風(fēng)景與坐在舒適的莫斯科無軌電車?yán)锟慈ヒ荒R粯印V皇沁@里面要舒適得多。這里的一切都彰顯著現(xiàn)代主義風(fēng)格:八張柔軟的扶手椅、精致的小桌子,地板上還鋪著柔軟的合成地毯。窗戶之間甚至還擺放著花瓶。艙內(nèi)始終保持著宜人的室溫,而且在飛行過程中,乘客無需提高嗓門就能自由交談。”
著名工程師 B. 阿列尼科夫(B. Alenikov)當(dāng)時也表示,在用于蘇聯(lián)民航(Aeroflot)的客運(yùn)版本——雅克-24A上,該機(jī)將能夠搭載多達(dá) 30 名乘客。
遺憾的是,這些美好的愿景最終未能成為現(xiàn)實(shí)。次年(1960年)2月,第二架改良版的制造工作雖已完成,但在此時,總設(shè)計(jì)師(雅科夫列夫)與副總設(shè)計(jì)師兼分部主管(埃利赫)之間似乎產(chǎn)生了嚴(yán)重的意見分歧,這最終決定了雅克-24K 的悲劇命運(yùn)。此外,1960 年 5 月發(fā)生的美國 U-2 偵察機(jī)被擊落事件,導(dǎo)致蘇聯(lián)與美國的關(guān)系驟然惡化。這一重大的國際政治事件,看來同樣間接影響了雅克-24K VIP 直升機(jī)的宿命及其總設(shè)計(jì)師的職業(yè)生涯。在這之后,亞歷山大·雅科夫列夫設(shè)計(jì)局雖然仍在繼續(xù)開展包含 30 個座位的雅克-24A 客運(yùn)直升機(jī)的研發(fā)工作,但伊戈?duì)枴ぐ@眨↖.A. Erlich)已經(jīng)被完全排擠出了該項(xiàng)目,不再參與其中。
尾聲與歷史總結(jié)
1960 年,伊戈?duì)枴ぐ@针x開了原崗位,轉(zhuǎn)入尼古拉·卡莫夫(N.I. Kamov,卡莫夫設(shè)計(jì)局)旗下?lián)胃笨傇O(shè)計(jì)師,隨后又在直升機(jī)制造廠任職。
關(guān)于雅克-24(北約代號:馬 / Horse)的最終產(chǎn)量說法不一。據(jù)傳曾制造了大約 100 架,盡管也有部分西方資料認(rèn)為總產(chǎn)量僅為 40 架,且全部由蘇聯(lián)空軍獨(dú)家使用。而根據(jù)俄羅斯近年來披露的最新資料顯示,事實(shí)上從 1956 年至 1958 年間,在列寧格勒僅僅真正量產(chǎn)了 35 架該系列直升機(jī),此外還包括兩架原型機(jī)和三架預(yù)生產(chǎn)型機(jī)(1953-1958年)。
從 1960 年至今,俄羅斯在縱列雙旋翼直升機(jī)領(lǐng)域的研發(fā)與建造工作可以說是陷入了徹底的停滯。盡管在其余生中,伊戈?duì)枴啔v山德羅維奇·埃利赫曾通過各種努力試圖證明“放棄這一布局是一個巨大的錯誤”。在其 1970 年的日記中,他留下了一段簡短的文字:
“……在 20 世紀(jì) 60 年代,我離開了縱列雙旋翼直升機(jī)的設(shè)計(jì)工作,而這個國家也停止了這一直升機(jī)設(shè)計(jì)概念的延續(xù)……”
時至今日,世界上只有美國仍在活躍地生產(chǎn)并裝備縱列雙旋翼直升機(jī)——即由波音-維托爾(Boeing-Vertol)公司制造、大名鼎鼎的 CH-47“支奴干”(Chinook)系列。
然而,有一點(diǎn)必須予以特別指出:在雅克-24 的整個服役和試飛生命周期中,沒有發(fā)生過任何一起導(dǎo)致人員傷亡的致命墜機(jī)事故!
盡管其設(shè)計(jì)安全性如此優(yōu)秀,但其功勛設(shè)計(jì)師伊戈?duì)枴啔v山德羅維奇·埃利赫的名字卻在很大程度上被歷史塵封和遺忘。直到 1982 年埃利赫 60 歲生日時,為了表彰他當(dāng)年在蘇聯(lián)航空航天設(shè)計(jì)領(lǐng)域的卓越貢獻(xiàn),國家才向他頒發(fā)了列寧獎(Lenin Prize)和國家獎(State Prize)。
如今,位于莫尼諾(Monino)的俄羅斯中央空軍博物館,成為了世界上唯一一處展有雅克-24(機(jī)身編號:27.203.310 / 即量產(chǎn)型涅爾帕系統(tǒng)測試機(jī))實(shí)機(jī)的地方。極其遺憾的是,隨著歲月的無情流逝,這架孤獨(dú)的直升機(jī)如今正靜靜地佇立在露天展區(qū)中,處于一種破敗不堪、令人唏噓的凄慘狀態(tài)。
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1980年蘇聯(lián)發(fā)行的紀(jì)念郵票上的雅克-24(Yak-24)直升機(jī)。時至今日,雅克-24 依然是蘇聯(lián)/俄羅斯歷史上唯一一款投入大規(guī)模量產(chǎn)的縱列雙旋翼布局直升機(jī)。
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直到今天,世界上只有美國仍在活躍地生產(chǎn)并升級縱列雙旋翼直升機(jī)——即由波音-維托爾(Boeing-Vertol)公司制造、大名鼎鼎的 CH-47“支奴干”(Chinook)系列。
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位于莫尼諾(Monino)的俄羅斯中央空軍博物館,是當(dāng)今世界上唯一一處公開展出雅克-24(機(jī)身編號:27.203.310)實(shí)機(jī)的地方,該機(jī)目前保存狀況相對良好。
雅克-24 常規(guī)技術(shù)參數(shù)表(官方標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù))
注:此處為官方記錄的通用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)指標(biāo),部分載重?cái)?shù)據(jù)與前文早期工廠試飛階段的極限預(yù)設(shè)稍有不同,屬于量產(chǎn)服役后的標(biāo)準(zhǔn)軍用規(guī)范。
機(jī)組人員:3 人(2 名飛行員,1 名無線電操作員)
標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)載能力:19 名全副武裝的士兵;或 12 副傷員醫(yī)療擔(dān)架;或最大 2,000 公斤(4,409 磅)的機(jī)艙內(nèi)物資貨運(yùn)量。
幾何尺寸:
機(jī)身長度:22.40 米(73 英尺 6 英寸)
全長(含前后旋翼):34.03 米(111 英尺 8 英寸)
整機(jī)高度:6.50 米(21 英尺 4 英寸)
面積數(shù)據(jù):
旋翼總面積:693 平方米(7,460 平方英尺)
重量與動力系統(tǒng)
整機(jī)重量:
空重:11,000 公斤(24,251 磅)
最大起飛重量(MTOW):15,830 公斤(34,899 磅)
動力裝置:
發(fā)動機(jī)型號:2 臺什韋佐夫(Shvetsov)ASh-82V星型14缸氣冷活塞發(fā)動機(jī)
單臺功率:1,300 千瓦(約合1,700 馬力)
旋翼系統(tǒng):2 組直徑為 20.00 米(65 英尺 7 英寸)的四葉主旋翼
飛行性能指標(biāo)
最大飛行速度:175 公里/小時(109 英里/小時 或 94 節(jié))
最大實(shí)用航程:380 公里(240 英里 或 210 海里)
實(shí)用升限:4,000 米(13,000 英尺)
最大爬升率:3.15 米/秒(620 英尺/分鐘)
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