1975年,我们获得了一架美军“支奴干”运输机,结果测绘后发现,无法“逆向仿制”。原来复制难度最高的零件,是一根15米长的传动大轴! 弗兰克·皮亚塞基1919年出生于美国费城,早年接触航空领域,1930年代在凯莱特飞机公司工作,参与自动旋翼机项目。他进入宾夕法尼亚大学学习机械工程,后转至纽约大学航空学院。毕业后加入普拉特-勒佩奇公司,设计XR-1直升机。1940年与同学成立P-V工程论坛,专注直升机研发。1943年,他驾驶PV-2原型机首飞,这是美国第二个成功直升机。战时获得海军合同,开发大型纵列双旋翼机。1945年XHRP-X首飞,成为首个成功纵列双旋翼直升机。公司更名为皮亚塞基直升机公司,生产HRP-1、HUP-1和H-21型号。1953年监督YH-16测试,当时最大直升机。1955年离开公司,创立新公司,推动PA-59K空中吉普车1958年试飞。1962年16H-1首飞,首个单旋翼设计。1980年代参与PA-97重型起重机和X-49复合机开发。获得20多项专利,试飞超过20种旋翼机。1986年获国家技术勋章,2002年入选航空名人堂,2005年获终身成就奖。2008年去世,享年88岁。他的纵列双旋翼设计影响CH-47发展。 1975年越南战争结束,北越军队缴获南越空军近30架CH-47运输机。这些飞机停放在西贡机场,部分有损伤。越南作为援助回报,移交一架完整CH-47C给中国。飞机从边境运入,用卡车拉到基地。机体长15米多,高近6米。专家检查双旋翼结构,前后旋翼直径各18米,前旋翼略高。旋翼叶片材料坚硬。拆卸两台T55引擎,每台输出超过3000千瓦。内部齿轮复杂。传动系统焦点是15米长轴,连接前后旋翼,确保同步。由高强度钢合金制成,表面精密加工。测量精度到微米级。复制时熔炼合金,锻造拉伸,但成品有偏差,强度不足。轴决定减速系统稳定,偏差导致振动。航电系统集成数百元件,焊接精度高。整个过程暴露合金冶炼和精密加工差距,最终未实现1:1复制。 CH-47传动系统包括五个变速箱:前后、结合、两个引擎鼻箱。轴长15米,连接前后旋翼,减速比66.96:1。所有同步轴输入端浮动,输出端固定。各变速箱独立油润滑,空气冷却。引擎T55-L-712提供3733轴马力。旋翼转速225转每分。系统允许单引擎运转,自由轮确保旋翼继续转动。中国测绘时发现轴合金强度和精度要求极高,国内冶炼技术无法匹配。尝试多次加热锻造和拉伸测试,均出现裂纹或弯曲。减速系统复杂齿轮组需精确间隙,偏差影响整体稳定性。其他部件如液压和电气系统也面临集成难题。最终飞机成为展品,提醒技术追赶需求。 后续发展中,零部件分散到研究所分析,机身存放在昌河飞机厂。几年后运至北京博物馆陈列。中国借鉴设计,推动本土直升机项目。直-8系列从法国超美洲豹改进,提升载重。Z-20中型机采用类似布局,但独立开发。皮亚塞基退休后,推动多项实验。1958年PA-59K测试,1962年16H-1升空。1970年代改装BV-347,从CH-47A加装机翼。1980年代PA-97使用多架CH-47连接平台。2000年代X-49开发,原型试飞。晚年指导设计,直到2008年去世。他的儿子接管公司,继续纵列旋翼研发。中国近年尝试获取CH-47技术,如2023年涉嫌从台湾窃取,但未成功。PLA未操作纵列双旋翼机,转向重型机开发。 中国航空工业持续进步,发展Z-10攻击机和Z-19侦察机。Z-20于2019年服役,载重10吨,采用涡轴引擎。虽借鉴西方设计,但融入本土技术。CH-47难题推动材料科学投资,高强度合金研究取得突破。传动轴复制失败后,重点转向复合材料和数字控制。博物馆展品激发新一代工程师。皮亚塞基贡献延伸到现代机型,CH-47服役全球,升级到F型,引擎功率达4733轴马力。最大速度170节,航程400海里。中国军用直升机数量增加,覆盖运输和攻击需求。逆向工程经验应用于其他项目,如舰载机开发。
