直-5:發展沿革,歷史背景,試製過程,改進提升,批量生產,技術特點,氣動旋翼,動力

直-5（中國代號：Z-5，英文：HAMC Z-5/Harbin Z-5）直升機，是中國哈爾濱飛機製造廠（簡稱“哈飛”）製造的第一種多用途直升機，也是中國航空工業直升機科研套用的開端。

直-5研製初期代號“旋風25”，仿製原型為蘇聯米-4直升機。1958年2月，哈飛按照蘇聯提供的全套圖紙資料開始仿製米-4。1958年12月14日中國製造的直-5首次試飛，1959年初由國家鑑定委員會正式驗收，投入批生產。但直-5量產後到1963年9月21日，國家航定委才同意直-5直升機優質過關，批准定型投產；直-5的動力裝置活塞-7發動機於1963年12月25日優質過關，投入批生產。

直-5直升機定型後，根據不同用戶和國民經濟發展需要，研製多種改進改型，主要有客機型、農林型、航測型、水上救生型等。

哈飛共生產各型直-5直升機545架，其中包括援外87架。該機1980年停產。曾裝備中國空軍、海軍和陸軍的直-5現已全部退役。

基本介紹

中文名稱：直-5
英文名稱：HAMC Z-5，Harbin Z-5
前型/級：此為首型機
次型/級：直-6
研製時間：1958～1963年
服役時間：1964年
定型時間：1963年9月21日
國家：中國
飛機類型：中型多用途直升機
研仿原型：蘇聯米-4（MI-4）直升機
研製單位：哈爾濱飛機工業公司
首飛時間：1958年12月14日
出口國家：朝鮮、馬里、幾內亞、阿爾巴尼亞
生產數量：545
出口數量：87
停產時間：1980年

發展沿革,歷史背景,試製過程,改進提升,批量生產,技術特點,氣動旋翼,動力裝置,機體座艙,機載系統,技術數據,改進改型,旋翼改進,客運型,農用型,水上救護,直-5改,軍用型,服役事件,總理視察,實際運用,出口援外,總體評價,

發展沿革

歷史背景

直升機作為飛機的一個重要類型，依靠發動機帶動旋翼旋轉產生升力可垂直升降，通過傳動系統改變升力大小和方向而進行機動飛行。由於直升機不需要大型機場，可靈活運用，在軍事和民用航空領域都有廣闊的套用範圍。為了滿足軍民用需求，中國航空工業分別在1954年7月試製成功初級教練機初教-5和1956年7月試製成功亞音速噴氣式殲擊機殲-5之後，把直升機的試製提上了日程。

中國自1955年4月起，開始批量引進米-4直升機（代號：Mi-4）裝備部隊。為了準備研製直升機，在引進整機的同時，1956年中國從蘇聯引進米-4及其發動機“阿什82比”（АШ-82В）製造技術，決定分別由哈爾濱飛機製造廠（代號：122廠）和哈爾濱東安發動機廠（代號：320廠）進行仿製。

試製過程

1956年10月，中國同蘇聯簽訂了許可證生產米-4直升機的技術契約，當時中國的代號為“旋風”-25型。1956年10月16日，二機部四局決定讓哈爾濱飛機製造廠仿製米-4直升機，原計畫從1957年第二季度開始，爭取1959年底試製成功。後由於米-4機改進（壽命延長到500小時），資料沒按時到，所以仿製工作延後。

1958年1月蘇聯資料到達122廠，全廠技術人員開始晝夜加班翻譯和描發圖樣，6月底完成全機圖樣及資料的描發工作。當時工廠採用邊設計製造工裝、邊製造飛機零件的交叉試製工作法。由於全廠各部門的密切配合，11月總裝完成了第一架機，12月完成了全機的靜力試驗，1958年12月14日，試飛員錢廣有、劉星祥駕駛01號機首飛成功。在仿製過程中，瀋陽飛機製造廠（112廠）、瀋陽發動機廠（320廠）抽出一部分技術力量進行支援。蘇聯也派來了5名專家援助。

由於“大躍進”的衝擊，在航空工業中出現了嚴重的“高指標”、“瞎指揮”現象。直-5直升機研製開始以後不斷提前計畫進度，最後確定1958年底試製成功。為了實現這個目標，在1958年8月召開的航空工業技術會議上，大力推廣殲教-1噴氣式教練機快速試製的經驗。在當時“大躍進”左的思想指導下，直-5直升機在試製中出現了嚴重的問題。首架直升機上天后，未經鑑定又陸續投產45架份，總裝成10架，但因質量不過關，無法投入使用。1959年12月16日，工廠選擇質量較好的第六架機提請國家鑑定委員會驗收鑑定，經過工廠的努力，勉強通過了鑑定，於1959年12月19日頒發了鑑定證書。

在直-5飛機仿製工作中，飛機製造廠對工藝資料和工藝規程沒有給予重視，蘇聯技術資料到廠之後，不組織學習和複查，自編的工藝資料又十分粗糙，錯誤百出。有些工藝規程過分簡化，生產中工藝裝備選用太少，製造質量也很差。因此直-5試製完全違背了新機試製到生產定型的規律。試製階段粗製濫造，湊合過關。未經大量的試驗和試飛確認飛機的性能和質量是否達到設計要求，就決定大批投產。原來一機部決定直-5直升機試製當年就投產上百架。但實際上1958～1960年間仿製的直-5直升機全部不合格。122廠、120廠為生產作為國禮送給越南胡志明主席的直升機任務時，為了保險起見，使用蘇聯零件和國產零件混裝了一架直-5直升機，直升機飛到南寧後由於國產零件質量問題，飛機出現嚴重故障，無法出國按期交付，嚴重影響了中國的聲譽。

1960年12月，國防工業三級幹部會議提出“軍工產品質量第一，在確保質量的基礎上求數量”的方針，決定對一些有嚴重質量問題的產品進行整頓。直-5也被列入了徹底整頓的範圍。1961年3月，工廠制定了直-5優質過關的方案，決定按照圖樣一絲不苟地重新研製。經過兩年多的時間，新一批直-5飛機試製成功，重新申請驗收。經過3年多的努力，1963年7月第一架優質直-5直升機總裝完畢，交付地面試驗和空中試飛。1963年8月20日第一架優質直-5直升機首飛，8月20日～9月18日共飛行了16架次/20小時41分。1963年9月21日，經航定委鑑定驗收，12月11日頒發了鑑定證書，準予定型。中央軍委發去電報祝賀，從此直-5轉入了批量生產。直-5研製費總計為1600餘萬元。同時，120廠仿製的蘇聯АШ-82В氣冷星形14缸活塞式發動機（中國命名為活塞-7）也於1963年12月25日優質過關，1964年投入批量生產。但直-5直升機的產品質量問題長期困擾部隊，比如1965年11月以後交付的第二批6架飛機中，在轉場途中先後有5架發生質量問題，故障率高得驚人。

改進提升

由於直-5在中國空軍使用過程中暴露出一些問題，因此122廠在直-5批量生產過程中進行了一系列的改進。1962年，122廠派員前往西藏地區，考察中印邊界自衛反擊戰中被中國俘獲的美國貝爾47G3直升機和擊落的蘇制米-4直升機殘骸，收集到了米-4直升機新安裝的金屬旋翼碎片，為研製金屬旋翼提供了參照實樣。

1963年哈飛開始用金屬旋翼槳葉代替原設計的鋼樑木結構旋翼槳葉，提高了旋翼的使用壽命和全機的飛行性能。1966年6月22日，自製金屬旋翼裝機試飛。在旋翼大梁內充高壓氮氣，並裝有壓力信號器，能及時發現旋翼大梁裂紋，大大延長了直升機和旋翼的翻修壽命。1966年8月6日，新金屬旋翼經過國家驗收後轉批量生產，並從直-5第12批第七架機起，裝用金屬旋翼。直-5的尾槳在1966年後也改用玻璃鋼製造。將燃油箱改為薄壁軟油箱，將座艙內活動副油箱改為機身兩側外掛副油箱，增加了座艙的有效空間。在機身地板下增加了一個650×900毫米的大艙口，便於吊升或投放貨物，同時將手搖絞車改為電動絞車。將3千瓦發電機改為6千瓦發電機。將固定式氧氣設備改為活動式氧氣設備，減少了飛機的結構重量。改進了總距-油門操縱把手，可保證在1500米高原上正常起飛。將飛機的第一次翻修壽命由3年500小時延長為800小時。旋翼的壽命由500小時提高到600小時，後又延長到800小時。旋翼延壽於1981年獲部科研成果獎。

122廠對直-5的改進，1969年6月28日起，在第29批1架機上開始進行“技術革新”。改進項目24項，主要是以鋁取代鋼材，以焊接取代鍛造，簡化工藝等。由於這些“技術革新”大都沒有進行充分的科學論證和試驗便匆忙採用，質量和安全都難以保證，所以在1972年的質量整頓中又改回原來設計。

批量生產

直-5型直升機從1963年定型轉入批量生產，到1979年停止生產，共生產了545架，包括基本型437架、客運型86架、林業型7架、水上救生型13架、海測型2架。1966年是全廠生產直－5型號最多、數量最多的一年。這年共生產了直－5直升機102架，其中基本型58架、客運型30架、林業型5架、水上救生型7架和航測型2架。由於批量生產，該機的生產成本開始大幅下降，銷售價格也開始不斷下降，1963年售價為158．1萬元，1966年降至97萬元，1967年更降至48萬元。

技術特點

氣動旋翼

直-5採用單旋翼帶尾槳式布局，旋翼左旋（仰視），4片槳葉，鉸接固定。混合式結構槳葉由鋼管梁和包有膠合板及蒙布的木質架組成，平面呈梯形，槳葉前緣裝有液體防冰系統。1966年後改為全金屬膠接槳葉，主要由大梁、梳形接頭後段件、槳尖等部分組成。槳葉平面呈矩形，翼型是變厚度NACA230M型和NACA230型。槳葉用帶有4個孔的鋼接頭固定在槳轂上。尾槳是3葉推進式，在飛行時可操縱變距。雙座駕駛艙。複式操縱系統。

動力裝置

直-5直升機的動力裝置是一台氣冷式星型14缸“活塞-7”發動機，裝有傳動機構離合器和帶有導向裝置的軸流式冷卻風扇。發動機最大功率為1250千瓦（1700馬力）。最大飛行速度為210千米/小時，最大航程520千米。

機體座艙

直-5飛機機身是由機身中段、尾梁和斜梁3部分組成的半硬殼鉚接結構。機身的前部是發動機艙。中段為容積16立方米左右的機艙。機艙有2個入口，1個入口位於後部，2扇艙門分別固定在機身的兩側，關閉後構成機身的後部。這個艙門是往機身內裝載技術裝備和其它大型貨物用的。另一個入口位於機身左側壁上，是供人員進出和空投跳傘用。

座艙駕駛員座艙位於機身前上部，艙內安裝有2個座椅和複式操縱系統，座艙有2個滑動的側門以及與機艙相通的艙口。

著陸裝置為四輪式。前起落架機輪可自動定向、無剎車機構，機輪尺寸400×150毫米，裝油液-空氣緩衝支柱。主起落架呈角錐形，具有油液-空氣緩衝支柱和尺寸為700×250毫米的帶剎車的機輪。

機載系統

直-5直升機上裝有兩套液壓系統，即主液壓系統和應急液壓系統。供給操縱系統的液壓助力器混合使用。主液壓系統一旦失效，應急液壓系統便自動開始工作，以便提高系統工作的可靠性。

電氣系統包括一台直F-6發電機和一個12-HK-28蓄電池。座艙有通風加溫裝置。駕駛員座艙前風擋玻璃有電防冰裝置。旋翼槳葉及尾槳槳葉均裝有液體防冰系統。另外還裝有空調系統、滅火系統、氧氣系統及空降、救護裝置等輔助設備。

照明系統有著陸燈、滑行燈、航行燈、槳尖燈、編隊燈、駕駛員座艙的照明設備等。

機載設備裝有一套能保證在夜間及複雜氣象條件下飛行的駕駛-航行儀表和動力裝置的監測儀表。

通訊系統有CT-1無線電台、WL-5無線電羅盤、WG-2A無線電高度表、JT-5A機內通話器等。

直-5型飛機無固定武器，機腹可增裝1具12.7毫米機槍艙，機翼兩側掛架可加掛250千克炸彈或火箭發射器等。

技術數據

直-5型直升機參考數據：

旋翼直徑	21米
旋翼槳盤面積	346平方米
尾槳直徑	3.6米
機長(旋翼和尾槳轉動)	20.015米
機身長(不含旋翼和尾槳)	16.79米
機高	(旋翼軸處)4.4米
總重	7250千克
機身最大寬度	2米
前起落架橫向輪距	1.53米
主起落架橫向輪距	3.82米
前後輪距	3.79米
後艙門(高×寬)	1.6米×1.86米
座艙容積	16 立方米
發動機	1台活塞-7氣冷星形14缸活塞發動機功率1770馬力（1250千瓦）
空機重量	5121千克
最大起飛重量	7600千克
正常起飛重量	7250千克
燃油重量	1110千克
最大商載	1000千克
載重	1.2噸，1.35噸（吊運時），1.55噸（超載時最大載運量）
最大平飛速度	210公里/小時（高度0～1000米）
巡航速度	160～180公里/小時
最大爬升率	4.3米/秒
實用升限	6000米
懸停高度(有地效)	2000米
最大航程(標準油箱)	520公里

改進改型

旋翼改進

米-4原型機飛行速度、巡航速度及升限不盡如人意，因此中國直-5在其基礎上進行了一系列重大改進。原鋼樑木結構旋翼被改換為全金屬旋翼，提高了旋翼壽命和性能。直升機與一般飛機相比，技術比較複雜，有獨特之處。旋翼是直升機的關鍵部件。前蘇聯技術資料規定旋翼的槳葉是木製的，但材料選用十分苛刻。為尋找性能相當的國產木材，哈爾濱飛機廠在林業部林業科學院的協助下做了大量工作。在挑選木材過程中，需要登上海拔3700米以上的高峰進行資源調查，四川省林業廳為此犧牲了三位同志。

採用金屬槳葉是直升機技術上的一大進步，當時在世界上也是剛剛突破。1963年5月，研製金屬旋翼的工作在哈爾濱飛機廠正式鋪開。總工程師胡錫川組織技術人員，在有關廠所的協助下，逐一解決了大梁機械加工、鋁蜂窩結構的製造與裝配、專用膠液配製等技術問題，自行設計製造了84套裝配夾具和直徑1.7米、長11米的大型熱壓罐等專用設備，建立了航空工業第一條金屬蜂窩塊生產線。1966年6月22日，哈飛自己製造的金屬旋翼裝機試飛。歷時8天的試飛表明，金屬旋翼的性能全面優於木質旋翼。1966年7月，直-5飛機的金屬旋翼通過技術鑑定。此後，木質旋翼完全被金屬旋翼所取代。

客運型

直-5客運型直升機，是直-5改型機中生產數量最多的一型。1963年，為了能完成贈送胡志明主席專機任務而開始研製工作。與直-5通用型相比，直-5客運型直升機取消了射擊員艙和士兵座椅，在1～4框的射擊員艙內加裝一個容量200升的油箱；增裝了辦公桌、沙發座椅、衛生間、照明和通風設備，內設採用降低噪聲鋪層。同時將尾部艙門封閉，客艙窗戶改為方形，擴大採光面積可方便對外觀看。兩側增掛2個250升油箱。大多數直-5客運型直升機都採用乳白加藍色色帶的民用型塗裝。

直-5客運型直升機為領導公務出訪、視察提供了快捷的交通工具。直-5客運型直升機共生產了86架，其中1963年1架，1966年30架，1968年6架，1969年35架，1972年10架，1975年4架。平均採購價格約為52.3萬元。部分直-5客運型直升機援助給越南、朝鮮、阿爾巴尼亞等國。

直-5客運型性能改進，將最大平飛速度從185千米/小時提高到210千米/小時，巡航速度從140千米/小時提高到170千米/小時，動升限從5500米提高到6000米。為了提高高原性能，改進了總距-油門操縱把手，平原地區用小行程，高原地區用大行程，使得發動機進氣壓力大大提高，保證了在1500米高原上的飛行能力。
直-5裝有一套適合夜間和惡劣氣象下飛行的駕駛-飛行儀表，動力系統也有相應監測裝置。其他設備包括CT-1無線電、WL-5無線電羅盤、WG-2A無線電高度表和JT-5A機內通話器。

農用型

直-5農用型/測繪型，是直-5多用途直升機基本型和客運型逐步交付軍隊之後，民航專業飛行隊也分配到部分直-5。由於專業飛行隊的需求主要是在農業飛行、林業飛行和測繪飛行，所以122廠又針對上述需求，根據米-4СХ型的相關資料，專門進行了小改，可以安裝撒布器等裝置，部分改裝零件、部件由民航部門提供。其中農用型7架，1964年2架，1965年2架，1966年3架。航測型1966年交付2架。除此之外，民航部門還裝備了7架多用途型，總計16架直-5民用型從1966年開始提供服務。

水上救護

直-5水上醫療救護型，是將部分直-5多用途直升機增裝了部分救生設備，可以執行簡單救護任務。34架直-5多用途直升機取消了機內副油箱，外側增掛兩個250升副油箱；增配了救生設備和НСБ-5電台，這是最早的具有救生能力的多用途直升機。自1965年起，繼續對直-5多用途型進行改進，其主要改進項目為在機身地板6～9框下增加了一個650毫米×900毫米的艙口，採用可拆卸式口蓋，同時在對稱部位的5～6框上增加1部電動絞車；在開口的9框地板上裝一具活動式繩梯和救生網；增裝救生繩和拋放救生船的掛鈎；駕駛室增加觀察鏡；增裝НСБ-5電台和敵我識別設備；取消加溫、防冰系統等設備。直-5水上醫療救護型共生產交付13架，其中1965年1架，1966年7架，1969年5架。

直-5改

直-5直升機研製後期，有一種是換裝渦軸發動機的改型，命名為直-5改（Z5-G）。1972年8月，在中美關係改善，中國有機會引進國外航空技術的背景下，三機部要求“哈飛”（122廠）將直-5飛機的活塞-7發動機換為性能更好的加拿大普·惠公司的PT6T渦軸發動機（功率1398千瓦）。1972年8月，三機部科技局以便函形式通知122廠，要求按加拿大聯合有限公司建議的以美國飛機聯合公司西科斯基分公司改裝的S-58T為原準機，在直-5上將活塞7發動機換為PT6T發動機，並要求在2年內完成。

1973年3月，接到為直-5換裝PT6T發動機的通知後，122廠立即展開了論證工作，併到南京航空學院（南航）以及空軍直升機部隊進行走訪。5月，正式將詳細論證後的方案報三機部，1973年8月三機部批准改裝PT6T-6發動機的方案。

1975年4月，直-5改全尺寸改裝部分樣機製造成功。三機部又正式發文提出了改進意見。在擬定新的方案報三機部批准後，設計工作全面鋪開。1979年3月15日，改裝了PT6T-6發動機的直-5進行了滑行，3月16日進行了第一次懸停和起降飛行，隨後按大綱要求轉入試飛。1975年10月19日，直-5改完成了高溫（南京）、高原（西寧）適應性試飛後，返回工廠，歷時48天。通過初步試飛，直-5改在3000米以下的高原性能比直-5好，高溫性能也略優於直-5。飛行實踐證明，直-5改裝PT6T-6發動機總體是成功的，基本達到了設計指標。

直-5改的性能雖然有所提高，但並不能滿足未來使用的需求，所以122廠在製造1架樣機之後沒有繼續生產。

軍用型

直-5軍用型，是一種武裝直升機改型，可裝載1.2噸貨物，吊運時可運載1.35噸。直-5的機艙內可裝卸北京212A吉普車，該吉普車常用於作為78式82毫米無座力炮的載車，為空降兵提供火力支援。直-5軍用型，機腹加裝了一個12.7mm機槍槍塔，兩側攜帶火箭發射器。裝備數量不明。

直-5作為多用途直升機，可用於空降、運輸、救護、水面救生、地質勘探、護林防火和邊境巡邏等。可以晝夜複雜條件下飛行。可運11名全副武裝傘兵（超載可運15名）。可載1,200千克輕小型裝備或貨物（超載1,550千克）。救護進可運8名擔架傷員和1名醫護人員。可外部吊運1,350千克貨物。

服役事件

總理視察

1962年6月20日，時任中國國務院總理周恩來，來到哈爾濱飛機製造公司（那時叫哈爾濱偉建機器廠）視察慰問職工時，敦促工廠技術人員克服困難，攻克直-5直升機質量難關。總理離廠不久，直-5直升機很快優質過關。1963年9月21日，直-5直升機獲準大量生產並裝備部隊。

實際運用

直-5型直升機曾參加了中國許多有影響的事件和試驗，北自黑龍江，南到海南島，東自東海，西至西藏高原，都有它的航跡。中國第一顆核子彈爆炸試驗，以及後來多次試驗，直-5均承擔了一定的任務。在珍寶島自衛反擊戰、西沙海戰和中越邊境自衛反擊戰中曾執行軍事運輸和救護任務。

在全國各地搶險救災工作中也屢建功勳，多次參加過邢台和唐山地震，以及天津和河南地區水災的救災工作。1966年3月8日，周恩來總理乘坐一架直-5型直升機趕赴中國邢台災區，視察災情。這架3889號的直-5直升機已屬國家重要文物，現存放在中國航空博物館。

出口援外

直-5型直升機也是中國援外的重要機型。在上世紀60至70年代，中國將直-5直升機援助朝鮮39架、越南1架、剛果（布）3架、馬里3架、葉門（南）3架、幾內亞3架、阿爾巴尼亞34架，總計86架。

總體評價

直-5直升機是中國生產的第一種多用途直升機，實現了中國直升機工業零的起步。直-5直升機基本滿足了當時中國國防建設和經濟建設的需要，初步奠定了中國直升機的工業基礎。

但是，由於直-5飛機的原型技術比較落後，飛行性能、航程和載能力有限，所以直-5型直升機難以滿足中國軍隊的現實需求。中國航空工業開始了直-5後繼型號直-6、直-7的研發探索，後來成功研製並投入使用了直-8、直-9等新型號直升機，使中國的直升機技術提升到新高度。

直-5