越战双发直升机的心脏,曾被美国制裁,加拿大PT6T传奇发动机

作者:五十弦

普惠加拿大(Pratt & Whitney Canada)公司[1]的PT6T Twin-Pac发动机是二战后获得美军采用的少数外国制造的发动机之一,其本质上是以普惠加拿大享有盛誉的PT6A型涡轮螺旋桨发动机为基础衍生的“双发动机组合版”涡轴发动机。在普惠加拿大公司官网上,对PT6T发动机的简介只有一句话:“A Legend in the World of Helicopters”【直升机世界的传奇】,足见该发动机在直升机行业中的盛名。

图——普惠加拿大公司首页对PT6T系列发动机的展示图

PT6T的基础:PT6A

1951年初,在加拿大正当冬季,不过其气候比之咱们国家要更为寒冷一些,12名普惠加拿大的工程师却正满心火热,踌躇满志地开始着手PT6A型发动机的设计,工作进展一切顺利。同年年底,PT6A的地面台架测试工作顺利启动,并完满完成。经过多轮地面测试之后,1961年5月份,该型发动机被安装到一架比奇18运输机的机鼻上,开始进行飞行测试。两年之后,功率578轴马力的PT6A-6型发动机取得了首个民航认证,使得这型发动机正式进入实用阶段。

图——比奇18,8座级固定翼商用运输机,1953年开始研制,1937年1月份首飞成功;战争推动了该机的发展,在停产之前,比奇公司总计交付了超过9000架该型飞机

自此之后,普惠加拿大公司陆续推出30多种PT6A发动机的衍生型号,在小型涡轮螺旋桨发动机领域备受欢迎,比奇公司的T-34C、T-44A、U-21,巴西航空工业公司的“巨嘴鸟”、皮拉特斯的PC-7、肖特兄弟的“夏尔巴”、C-23A等机型都应用了该型发动机,可谓是“成就了螺旋桨飞机时代”的发动机。

图——PT6A型发动机

战争需求催生PT6T:传奇双发的诞生

上世纪60年代中期,出于对高性能和高安全性直升机的迫切需求,加拿大军方注意到了贝尔正在进行中的UH-1休伊直升机双发动机化的工作,于是积极和贝尔方面进行沟通,最终决定资助贝尔公司开发双发型休伊直升机。

图——早期的休伊直升机都是单发动机版本,性能差强人意,而凭借直升机固有的自转下滑迫降能力,安全性也算勉强及格,但是涡轴发动机技术的进步让贝尔公司看到了休伊双发化的可能

而当时贝尔公司正苦于没有一型“量身定制”的发动机,借此机会,普惠加拿大公司提议以PT6A为基础打造一型功率更大的PT6T型号,来支持休伊直升机的双发动机化计划。贝尔、普惠加拿大和加拿大政府一拍即合,三方签署了合作合同,加拿大政府当即决议拨款2600万美元来支持普惠加拿大公司的发动机改进工作。

在此之前的传统双发动机直升机其两台发动机都有各自的传动轴,并分别连接到主减速器上,所以这类直升机的主减速器也会有两个输入端分别对接两台发动机。但是当时的休伊直升机可都是单发直升机,如果想要用传统的方式来连接发动机的话,还需要对其主减速器进行大幅变更,这无疑将大幅增加工作量、提升改进成本并带来更多的不可预料风向。

图——PT6T巧妙的双发并联设计使其能够更轻松地加装到老式休伊机身上

为此,普惠加拿大公司的工程师们设计了一种精巧的共用齿轮箱,两台PT6A型发动机并联安装,然后通过这台共用齿轮箱驱动同一根输出轴,这样一来,PT6T型双发动机也只需要直升机主减速器有一个输入端就能相互连接,这就大大简化了休伊直升机的改装工艺,降低了经济成本和潜在风险。

1968年7月份,首台PT6T原型发动机投入测试阶段,两年后,PT6T生产线正式启动,同年7月份,获得了FAA适航认证。PT6T-3是PT6T系列的基本型,由两台PT6A-27组成,改装PT6T-3的贝尔Model 212原型机于1969年4月完成首飞,其起飞额定功率为1800轴马力,最大连续输出功率为1600轴马力。

图——不同系列的PT6T性能参数示意图

而PT6T-4才是该系列发动机的首型军用版本,被用在美国军方[2]的UH-1N休伊通用直升机和AH-1J“海眼镜蛇”武装直升机上,加拿大的CUH-1N休伊直升机也配备了该型发动机。PT6T-4与PT6T-3最大的不同之处在于发动机机匣的材质从镁合金改为铝合金,其起飞功率同样是1800轴马力,不过连续输出功率略小,为1530轴马力,在美军中,该型发动机的编号是:T400-CP-400。

图——PT6T被广泛应用到多型直升机上

被美国制裁的发动机

PT6T发动机安全可靠,配备了该型发动机的UH-1N军用型休伊直升机性能也远超上一代休伊,包括美国海军陆战队、空军和海军在内的三个军种都采购了该型休伊直升机,美军还赋予了PT6T发动机军用编号T400。

尽管PT6T已经经过多轮测试,证实了其出色的性能和高可靠性,并且加装该发动机的贝尔Model 212也在1969年4月展开了试飞工作,但是当美国海军陆战队积极推进其武装直升机“眼镜蛇”采用PT6T发动机实现“眼镜蛇双发动机化”计划的时候,却受到了意料之外的阻力——美国国会对眼镜蛇采用该型发动机颇有意见。

因为当时加拿大对美国在越南采取的作战行动是持反对意见的,加拿大政府也曾明确表示过不支持美国参与越南战争,为此,美加两国为此闹得不慎愉快,美国国会的议员们也多次表示要对加拿大采取“报复措施”,为此,掌握发动机尖端技术的惠普加拿大公司就成了美国国会的制裁目标,其PT6T发动机也被美国国会列入了黑名单。

其实早在UH-1N的采购案中,美国众议院军事委员会的主席曼德尔·瑞夫斯就极力反对美军采购装备有加拿大发动机的直升机,双方一度僵持,到美国海军陆战队打算采用基于PT6T发动机的眼镜蛇升级计划时,双方矛盾达到顶点。最后在多方斡旋下,美国国会稍作让步,要求美军保证PT6T在美国国内有稳定的供货来源,如能做到,那就放行。为此,惠普加拿大于1971年在美国西弗吉尼亚的布里奇波特设立了一架普惠发动机维修服务公司,专门负责美国军品供应的组装和维修服务,这才解决了双方的矛盾,消弭了此次制裁之祸。

​图——对应PT6T的军用版T400-WV-402型发动机在1975年2月通过认证,被用在美军的AH-1T直升机上


*注:

1.普惠加拿大公司:位于加拿大的普惠公司实际上是1928年的时候由加拿大本土商人合资成立的公司,最初该公司成立的目的是为了在加拿大当地提供普惠Wasp和Hornet等活塞发动机的维修和支持服务,不过随着公司业务发展壮大,1952年,股东们创办了自己的发动机制造厂,在美国普惠授权下开始生产Wasp发动机。1959年开始独立研制PT6A涡轮螺旋桨发动机,从而成功转型为具备独立发动机设计与制造能力的顶级厂商。

2.尽管休伊直升机双发动机版的研制工作是加拿大政府提供经费支持的,但是美军“近水楼台先得月”,眼看着双发休伊研制成功了,直接横插一脚,抢在加拿大下单之前就与贝尔签署了比加方数量还多的订单,详情可参阅:​有便宜赶紧捡,加拿大资助的直升机,自己还没尝就被美军抢了先

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