吊车的“空中兄弟” 西科斯基的“塔赫”起重直升机

今天带大家看看起重历史

咱们吊车空中的起重同胞

也是高空组装电塔的神器

【致敬传奇】空中吊车

西科斯基的“塔赫”起重直升机

1955年伊戈尔·西科斯基第一次公开谈论了他所设想的起重直升机，这种直升机装载货物不是装进机舱而是吊挂在外部的。

由于无需货舱所以机身可以做成简单的梁式结构，机身上方安装传动系统，前下方悬挂驾驶舱。西科斯基还在驾驶舱内安排了一个后向座位，在吊装货物时，该座位的飞行员就像吊车操作员那样控制起重绞盘，并精确操纵直升机悬停在货物上方。起重直升机运送的货物不受货舱尺寸的限制，并且由于飞机结构简单，可以大大降低生产和运营成本。

西科斯基设想的起重直升机具有三个重要优势：

1、飞行员具有无阻碍的360度视界，可无障碍观察整个吊装和运输过程。也就是说驾驶舱四周通透，内部可以布置两个座位，一个超前一个朝后。

2、起重系统不仅可使直升机在悬停中吊装普通货物、卡车或坦克之类的车辆，还能在直升机停在地面上时吊装电线杆、木材、管道这类的超长货物。

3、与传统直升机相比载重量更大，并且相同产量下的生产成本更低。

上图是《蜂巢》杂志刊登的谢尔盖·西科斯基（伊戈尔之子）手绘的飞行吊车想象图。创作于1957年他与父亲之间关于飞行吊车的一次讨论后。插图显示了谢尔盖称之为“先进的S-60‘吊车’”的概念，沿用了S-56的传动系统和R-2800发动机，但根据西科斯基的设想改成了前三点式起落架以方便地面吊装货物

1956年西科斯基公司制造了一架全尺寸模型，并安装了S-56的传动系统进行评估。

飞行吊车的全尺寸概念模型

模型的重要作用之一是验证驾驶舱旋转座椅，该座椅在装卸货物时可以向后旋转180度。在上面两幅照片中西科斯基先进设计部首席设计师Ed·卡曾伯格和先进概念组负责人乔治·霍华德正在测试旋转座椅。

S-60验证机

随后该概念被提交联合飞机公司（现在的联合技术公司）管理层审核，获得了设计和制造一架验证机的资金。设计工作启动于1958年5月1日，1959年3月18日验证机制造完毕，3月25日进行了首飞。

外形奇特的S-60验证机

验证机采用了西科斯基S-56（海军陆战队编号HR2S-1和陆军H-37A）的发动机、旋翼、传动系统，这些S-56的部件来自美国海军航空局。

S-56/CH-37A直升机

载人平台测试

西科斯基和其他三名“志愿者”

西科斯基公司对货物吊装技术也进行了研究。8月演示了可载客20人的客运吊舱，随后到11月间进行了更多的军用和政府设备的演示。

S-60演示客运吊舱

11月S-60在布里奇波特机场把16架处于各种维修状态的西科斯基H-34（S-58）吊运到布里奇波特的西科斯基南大街工厂，此时该机已经飞了165小时36分。

S-60把西科斯基H-34（S-58）吊运到布里奇波特的西科斯基南大街工厂

1960年S-60在巴拿马城演示拖曳扫雷器

S-60的构型特点

S-60的主要特点就是采用了梁式机身，所有货物都吊装在外部。座舱中有一个面朝后的座位，使飞行员可全程监视装货和卸货的过程。

只要在重量允许范围，S-60就可以吊装任何外形和尺寸的货物。因为挂钩不受旋翼下洗和静电的影响，S-60在吊装大多数货物时可先降落或悬停在货物上方。S-60还具有吊装货物滑跑，和吊装货物进行紧急降落的能力。由于滑跑起飞时的地面效应，增加了潜在的有效载荷。最重要的是，该机装卸货所需的时间大大少于传统直升机。

S-60吊装燃料卡车

总体布局

这张早期的三面图显示了S-60的双轮主起落架，但在制造时还是改为大直径单轮。

任务系统

机身底部纵向布置有10个硬点，可在飞行员的监控下实现快速、安全吊装任何货物。在试飞过程中，西科斯基公司还在机身两侧和机翼上增加了硬点。

机身硬点

为了吊装过大或过于笨重货物，或要把货物释放在无法降落的地点，就需要使用机身底部的一个承重5443千克附带30米钢缆的绞车了。绞车安装在传动系统下方的重心位置，吊装货物时不会对飞行特性产生任何不利影响。绞车还可以进行拖曳操作，可提供13600千克的牵引力。

机身绞盘和挂钩

座舱底部安装了两盏着陆灯，一盏聚光一盏泛光，可提供同样出色的360度夜间可视角度。座舱内还有两张临时座椅，用于在长途飞行时搭载轮换机组。

性能参数

S-64“空中吊车”/CH-54“塔赫”

受到S-60“飞行吊车”实验成功的鼓舞，西科斯基公司被批准研制一架生产型原型机，这就是S-64“空中吊车”。

该机比S-60的性能更为强劲，安装涡轴发动机而不是S-60的活塞发动机。S-64的主要任务是重型货物运输，外部货物吊装系统可以快速、安全、高效地周转货物。该机的任务后来扩展到挂载人员吊舱进行部队运输。

西科斯基手持S-64的模型

美国陆军的CH-54A“塔赫”测试机，其中一架安装有整体人员吊舱

该机最初的西科斯基编号是S-64A，随着生产的进行，进行了几项改动和性能提升，其中包括了宽弦旋翼，西科斯基编号改为S-64E，但军用编号还是CH-54A。在进行了一年的生产后，“空中吊车”进一步进化到CH-54B/S-64F构型。

构型特点

与之前的S-60一样，S-64“空中吊车”的最大特点也是没有机舱，只有一个简单的梁式机身用来吊装外部货物。该机安装两台普惠JFTD-12涡轴发动机和全新的传动系统。直径21.95米的旋翼发展自S-56/S-60，但改为6叶式，同时增大弦长以增加桨叶面积。

变速箱向左侧倾斜3度，而不是垂直安装，以确保直升机挂载货物悬停时保持水平，结果CH-54在巡航飞行和机鼻朝下平飞时座舱是右倾的。

起重任务系统

该机机身下安装了一个9072千克吊运能力的绞车，可进行单点吊运。绞车具有补偿系统，直升机悬停时可自动收放吊缆以使货物保持恒定的离地高度。此外CH-54机身下方还有4个吊运能力2268千克的小型绞车，可以灵活地吊运货物。为了方便在地面装卸货物，该机的起落架可以缩短。

简直是万能的S-64

西科斯基公司还为CH-54设计了多种货物/人员吊舱，可以使用吊舱运输货物、人员、进行医疗后送。

安装人员运输吊舱的CH-54A

S64能参数

凭借旋翼的非线性14度扭转，S-64F具有当时西科斯基旋翼的最高悬停效率——0.73，而CH-53的悬停效率是0.69。但因旋翼高扭转在高速下造成的高应力，使S-64F的最大速度被限制在204千米/时。美国陆军接收这一点，因为该机的任务是吊装货物，慢一点也无所谓。

凭借简单的机身结构，“空中吊车”的空重和总重比低至0.42（S-64F）。不装货时直升机的性能惊人。“空中吊车”打破了数项高度和爬升纪录。S-64F的最大平飞高度达11010米。

CH-54A在越南执行的最著名的任务就是投掷重达6810千克的BLU-82“滚地球”燃料空气炸弹，在丛林中开辟直升机着陆场

生产历史

1965年7月30日该机获得FAA型号合格证，1969年开始生产CH-54B。

西科斯基公司为美国陆军生产了54架CH-54A和35架CH-54B，为商业用户生产了12架S-64E/F（其中两架被退货，翻新后重新出售）。

19681976年间西科斯基公司向商业用户出售或出租了10架“空中吊车”。俄勒冈州梅福德的埃里克森空中吊车公司购买了其中的7架，该公司使用S-64进行伐木、消防和建筑作业。到80年代，森林消防成为埃里克森的主营业务。

埃里克森空中吊车公司的S-64在进行灭火作业

1992年西科斯基公司同意向埃里克森出售“空中吊车”的型号合格证，向后者移交了吊装10吨的S-64E和吊装12.5吨的S-64F在全世界的制造和支持权利。埃里克森购买了一批美国陆军退役的CH-54A/B进行翻新，到2000年还保有18架。埃里克森还在国际上销售“空中吊车”，其中一些至今仍在服役。

2015年5月29日，中航国际通航引进了美国埃里克森S-64F直升机，圆满完成了国家电网特高压吊装组塔试验项目（河北遵化“锡盟—山东1000千伏特高压线路”工程）。

而通过此次演示，中国也了解了直升机吊装电力塔的实施过程。认为租赁美国直升机和飞行员来吊装电力塔并不合算，由于是跨国租赁，程序繁琐、运输费用昂贵。

埃里克森公司还规定单项工程中，直升机必须飞行不少于180个小时，这样才能确保租赁飞机能够盈利。如果飞行时间不足180小时，比如就装一个塔，他仍然以180小时报价。这样的话，只有大批量作业使用直升机才合算。

来源：今日头条