·哈维兰加拿大公司的飞天兽:驯鹿水牛的故事(上)
作者:Armstrong
来源:《航空世界》2013年第12
        20世纪40年代末,德·哈维兰加拿大公司(DHC)凭借单发的DHC-2“海狸和较大型的DHC-3“水獭通用飞机建立了声誉,从此以制造坚固耐用的丛林飞机而闻名。而所谓丛林飞机,就是在偏远地区提供不定期客运和货运的飞机,如阿拉斯加、加拿大北部、非洲丛林和
澳大利亚内陆等。这些地区交通基础设施不足,需要飞机具有很好的短距和粗糙地面的起降能力。
        1954年美国陆军打破了此前只能装备轻型观测固定翼机的限制,在美国空军的同意下获得了装备短距起降战术运输机的许可。陆军提出装备一种大小相当于道格拉斯DC-3/C-47的战术运输机,可载货3吨并与CH-47“支奴干协同向前线部队运输补给并后撤伤员;要求该机坚固耐用并有很好的短距起降能力,这与丛林飞机的特点不谋而合。就这样,DHC公司的新一批飞天神兽诞生了。
        驯鹿问世
        DHC公司恰在1954年开始研制DHC- 4“驯鹿,最早的方案基本上是水獭的双发型,固定式起落架,后机身侧面装货,总重5897千克。但陆军的招标开始后,DHC-4“驯鹿的设计被推倒重来,采用双发上单翼布局,应陆军的要求改为尾部装货的直通货舱,起落架可收放,并沿用了水獭的全翼展双缝襟翼。在尾翼布局上DHC考虑了单双垂尾,最后选择了大型单垂尾和十字形平尾布局。DHC5种备选发动机中选择了普·惠的R2000活塞发动机,允许该机的最大起飞重量达到12927千克。DHC很快就制造了一架风洞测试模型、一个安装
卡车上进行滑跑测试的机头仪表模型,以及一架安装在DHC-3“水獭上的飞行测试模型。
        美国陆军急切地想早日组建短距起降运输机机队,在驯鹿原型机首飞前的1957年初就决定购买5DHC-4预生产型用于评估,编号为YAC-1,这成为当时美国陆军最大的固定翼机。陆军的采购引起了美国飞机制造商的抗议,纷纷反对陆军采购外国制造的军用飞机。实际上陆军早在1951年就采购了DHC-2“海狸(编号L-20),在1955年采购了DHC-3“水獭(编号U-1),与DHC已经建立起了紧密的关系。
        DHC在加拿大国防部的资助下开始制造两架DHC-4“驯鹿原型机,首机在1958730日首飞,195995日交付加拿大政府。19593月美国陆军的第一架YAC-1 57-3079首飞,该机在224日的一次试飞中因尾翼抖振而坠毁在加拿大阿克斯布里奇附近,幸好两名试飞员安全跳伞。事故调查表明原型机存在设计缺陷,为此机身加长1.14米,并加强了操纵钢索来解决抖振问题。陆军随后增购了第6YAC-1,后续的几架YAC-1都进行了上述改装并在年内全部交付。
低等动物国语
        机身加长后驯鹿的重心范围变宽,成为一大优点。YAC-1在试飞中还出现了偏航问题,这是因后机身涡流分离而导致的。一开始DHC在垂尾根部增加背鳍,但效果不大,最后
在货舱门两侧从机腹到机尾增加了长长的边条才解决问题。为了增强短距起降性能,第二架YAC-1 57-3080安装了下垂机翼前缘和翼刀,以及失速告警系统,这些成为生产型的标准配置。第4YAC-1 57-3082被用于测试自动驾驶仪、可变负桨距螺旋桨、前缘除冰系统(最后也成为生产型的标准配置)。
        YAC-1安装两台的R2000活塞发动机。与DHC-4原型机不同,YAC-1的翼面上方排气管加长了近两倍。驯鹿的海平面巡航速度为274千米/小时,在2286米高度、50%功率时巡航速度293千米/小时,最大航程2253千米。YAC-1在试飞中表现出了很好的短距起飞性能,在零风速下可在300米长、15米宽的粗糙跑道上起降。
        细品驯鹿
        “驯鹿DHC设计的第三种短距起降飞机,比海狸水獭大上许多。这种外形有些怪异的中型战术运输机采用双发上单翼布局,机尾翘起以方便卡车装卸货物。机翼呈倒海鸥外形以缩短主起落架支柱长度并改善飞行员的视界,后缘安装了全翼展双缝襟翼以保证短距起降能力,最外侧的襟翼也作为副翼使用。尾部安装大型梯形垂尾和十字形布局的平尾。该机采用传统的全金属半硬壳结构,结构简单且坚固耐用,只需简单维护。双缝襟翼和巨大的垂尾提供了很好的操控性和机动性,尤其在低空低速状态下。
        DHC-4安装两台普·R2000“双黄蜂气冷双排14缸星形发动机,单台最大功率1450马力(1080千瓦),驱动汉密尔顿-标准公司的三叶恒速变距螺旋桨。R2000是一种历史悠久的发动机,早在1939年就安装在道格拉斯DC-4上进行了首飞。二战中普·惠大规模生产该发动机,累计运行时数已无法统计。当时R2000是世界上保有量最大的发动机之一,单日累计运行时数就有10000小时。发动机的大修间隔为12001800小时,在所有操作条件下的耐用性和可靠性非常符合驯鹿短距起降、简易机场操作、以及高利用率的要求。
        大多数的驯鹿在交付时都安装了桨毂罩,但在服役后一般都拆掉以改善维护性。一些驯鹿后来还换装了可变负桨距的螺旋桨以进一步降低降落滑跑距离。驯鹿花瓣式发动机罩分为三块,向后张开方便发动机维护。
        “驯鹿的起落架非常坚固,缓冲行程很长,可在未经平整的丛林、灌木、沙漠跑道上起降。所有起落架都安装了双轮低压轮胎,主起落架向前收入发动机舱,前起落架向后收入前机身。地勤可在两个半小时内不使用特殊工具就为起落架安装上雪地滑橇。驯鹿的所有燃油都存放在发动机外侧的机翼油箱中,总载油量 3138升。货舱内还可最多安装3个美国陆军标准1326升橡胶软油箱。这种油箱看起来就像是超大号内胎,可增加飞机的转场航程,也可
用于向前线运输燃油。越战中美国陆军的一架驯鹿被改装为空中加油机进行了测试,但没有正式列装。
        “驯鹿的尾部大型装货舱门面积达3.5平方米,分为上下两部分。上半部分向上收入尾部,下半部分向下放出形成货运滚道,并可调整角度以适应陆军标准3吨卡车的车厢,使货物迅速通过滚道进入货舱。货舱顶部还安装有单轨吊挂可吊装货物。在装载小型车辆时,下舱门可完全放下并搭载跳板使车辆可直接驶入货舱。空投伞兵时尾部舱门开在空中打开,下舱门呈水平姿态。尾部舱门打开后不影响飞机的飞行操控性,所以驯鹿可以舱门开启的方式运输管道之类的超长货物。后机身两侧开设了人员舱门,早期批次的舱门为向前打开然后放下登机梯,后期批次改为背面集成了登机梯的下开式舱门。在紧急情况时乘员可抛掉右侧人员舱门逃生。该机驾驶舱顶部有一个舱门,底部有一个逃生舱门。