贝尔和他的直升机帝国
作者: 谢非
在第二次世界大战中,贝尔飞机公司主导制造了美国本土第一款喷气式战斗机P-59。在之后的时间里,与军方合作紧密的贝尔飞机公司研发出了世界上第一款突破声障的实验飞机——X-1。
战争结束后,军事订单大幅减少。在贝尔的英明决策下,贝尔飞机公司开始在民用航空领域发力,其中最主要的发展方向便是商用直升机。自生产出美国首款获颁民航局批准的民用直升机贝尔-47后,贝尔飞机公司陆续推出了多款适用于不同任务需求的直升机。贝尔飞机公司的业务越做越大,涉及领域也增加到了航天,包括为NASA设计登月训练车等。
可惜天妒英才,年仅62岁的劳伦斯·贝尔因故逝世。少了主心骨的贝尔飞机公司发展受挫,不久后便被徳事隆公司收购。为了纪念贝尔在直升机领域的伟大成就,徳事隆将贝尔飞机公司的直升机部门单独成立为贝尔直升机公司,以期延续贝尔的理念和精神。
贝尔-30
在设计师亚瑟·杨的主导下,20世纪40年代贝尔飞机公司开始尝试直升机的设计制造工作。由于在此之前公司的主业是为战争设计生产战斗机,为防止亚瑟的工作收到干扰,他和设计团队一起搬到了郊区。

经过一段时间的潜心研究,第一款代号为“Ship 1”的原型机于1942年底试飞,却因共振事故失败。这次事故也导致试飞员摔断了一条手臂。之后,亚瑟对直升机的安全性进行大刀阔斧的修改,包括增加半封闭式座舱,加装了安全带的座椅等,改为半硬壳式机身等。改进后的直升机代号贝尔-30型,试飞效果优异,但当时贝尔飞机公司并未涉足直升机领域,故并未进行后续发展,唯一一架制造出来的飞机后被美国国家航空航天博物馆收藏。(图1)
贝尔H-12&H-13
第二次世界大战中,随着技术的提升,飞机的应用越来越频繁,并开辟出了除地面战争外的空中战场。除了空袭与空中搏斗获取制空权外,空中侦察与复杂环境物资/士兵运输也愈发重要。1946年,在美国空军的示意下,贝尔飞机公司设计了一款军用型通用直升机H-12,并制造了一架原型机YB-12B。该机设有5个座位,搭载一台普惠R-1340星形发动机。然而在测试发现,该机的主旋翼连接机构存在重大问题,导致桨叶的转速忽高忽低,有极大的安全隐患。最终该机的研发仅制造了原型机就被迫取消。(图2)

1947年,贝尔在商用直升机的基础上设计出了H-12的改进机型H-13。该机缩小了整机尺寸,座位数由5个减少到了3个,采用结构简单但稳定性更强的主旋翼系统。经过一系列测试后,该机获得了美国陆军航空队的65架订单。
后续改型中,H-13直升机又加装了功率更强劲的新型发动机。H-13系列直升机的特点是结构简单,许多部件并未加装特别的防护便直接裸露在外。这一特点也使其更易拆卸后携带,尤其是机身座舱后部经过简单改造便可加装额外的担架,这也使其在后来的朝鲜战争中成为重要的救援直升机。(图3)
贝尔-47
有了贝尔-30型直升机的设计经验,决心进军商用直升机领域的贝尔飞机公司开始着力设计一款稳定高效的轻型直升机。最初设计时不同版本的贝尔-47直升机的外形各不相同,有的采用了开放式座舱,有的采用了半封闭式金属座舱,有的甚至用织布覆盖机身作为外壳。直至1947年3月,才确定了最终设计风格——采用一整块肥皂泡式的玻璃座舱、三个独立的座位、裸露的金属焊接尾梁和置于座舱顶部的靴形油箱。

贝尔-47直升机一经推出便广受关注,它不仅是第一款获颁美国民航局适航证的商用直升机,同时由于订单量巨大,也曾经是美国产量最高的民用直升机,并曾授权阿古斯塔、韦斯特兰和川崎重工分别制造本国的版本,截至停产前,生产数量仅万架。在民用领域,贝尔-47参与过多项历史大事件,尤其是在新闻界,该机稳定的飞行性能和悬停性能使其成为最适合进行航空拍摄的机型之一。1958年,洛杉矶电视台的记者便是乘坐该机完成了美国史上首次空中新闻直播。美国航空航天局在阿波罗登月计划期间也曾购入数架贝尔-47直升机,经过改造后作为宇航员的月球着陆器教练机使用。(图4)
贝尔HSL
为了获得美国海军反潜直升机的订单,贝尔飞机公司1950年参加了合同竞争比赛,并通过代号M61的原型机获得了胜利。之后在原型机的基础上,贝尔飞机公司生产了3架HSL直升机用于军队的评估飞行。HSL直升机是贝尔飞机公司首款,也是唯一一款串列式直升机,其装备了1台普惠R-2800星形活塞发动机,采用长方形机身,最大起飞重量12020千克,可搭载2名驾驶员和2名声呐员。

该机性能飞行性能优异,被当时的《大众力学》杂志称为“美国海军猎杀潜艇的利器”。然而,就是这样一款优秀的直升机却在生产过程中遇到了重大阻力,首先复杂的生产工艺导致制造良品率不佳,大大拖慢了交付进度。海军原本预定了160架,但第一批最终只交付了50架。其次,飞机存在一个致命的设计缺陷——噪声太大,在执行搜索任务时极易被敌方目标发现。就这样,军队在接收了飞机,并进行服务测试和验收后,只有几架HSL直升机用于执行海上运输或经过改造后进行机载扫雷等任务,剩余的直升机则全部封存。(图5)
贝尔UH-1
随着技术改进,贝尔飞机公司开始尝试研制涡轴动力直升机,并于1954年成功首飞。1955年,美国陆军发布了一份关于公共医疗/伤员运输新型直升机的合同。贝尔飞机公司最终中标,并在内部以204为代号(军方代号为H-40),开始研发新型直升机。当时,贝尔飞机公司大胆决定采用新的驱动技术,同时利用已经非常成熟的贝尔-47直升机为基础进行整体设计。

1957年,代号YH-40的原型机正式首飞,该机比贝尔-47直升机更大,载重能力更强。由于采用了涡轴驱动,YH-40的整机飞行性能有了明显提升。正式服役后,第一型直升机被重新命名为UH-1,其中U代表通用型。首批直升机装备在了101空降师和82空降师的医疗分队,该机也成为美国首款大批量列装的涡轴式直升机。

UH-1直升机几乎参加过第二次世界大战后的历次局部战争,是20世纪60年代至90年代西方国家最常用的多用途军用直升机。尤其是在越南战争中,如蝗虫般漫天飞舞的UH-1直升机简直成了美国的标签,它的加入第一次向人们证明了直升机在现代战争中的作用。(图6)
航空先驱劳伦斯·贝尔
劳伦斯·贝尔1894年出生于美国印第安纳州一个名叫芒通的小镇上。在那个人口不足10万人的地方,最出名的产物就是鸡蛋。原本会成为农民的贝尔在他13岁时迎来了命运的第一次转折点。他及哥哥随父母搬家到了大城市圣莫妮卡。多元化的经济发展让小贝尔见识到了许多新奇的事物,其中就包括飞机。

先是他最爱的哥哥加入了飞行员的行列,不久后,长大了的贝尔也开始同哥哥一起外出,在随行的队伍里担任飞机机械师的职责。那时候,贝尔不仅见识到了飞机,还认识了当时被称为“最伟大飞行员”的林肯·比奇。也许人生顺利的话,贝尔也会学习开飞机,甚至成为一名特技飞机驾驶员。然而一次意外打断了他的梦想。在1913年的一次飞行中,贝尔年轻的哥哥因意外事故丧命。这沉重的打击断送了贝尔的理想,他决定退出航空业,再也不碰和飞机有关的东西了。
幸而贝尔还有一群关爱他的朋友,大家都知道贝尔对飞机的喜爱,也看到了他在维修飞机时的天赋,于是纷纷相劝。终于,重整旗鼓的贝尔又回到了航空领域。这次,他进入了马丁·格伦的飞机公司,在那里兢兢业业工作,学习飞机设计与制造技术,并在20岁时成功当上了车间领班,之后又晋升为公司的总经理。不过,贝尔的野心远不止于此,羽翼渐丰的他提出要成为马丁·格伦公司的合伙人,却被马丁拒绝。
1928年,贝尔离开马丁的公司,来到了因设计飞艇而闻名的联合飞机公司,并在那里做到了副总裁职位。1935年由于发展需要,联合飞机决定搬家,而贝尔则决定留下来,并创办了属于自己的公司——贝尔飞机公司。那会儿的贝尔看到了战争带来的发展,于是决定针对未来空战需求,努力开发适合战争的先进战斗机。
为打入军用飞机制造领域,贝尔提出了“移动空中平台”这一独特的飞机设计理念。1937年,贝尔的公司终于得到了第一份军事订单合同,并开发出了贝尔-1型重型轰炸机。这款飞机在当时看起来颇为另类,融合了许多从未有过的设计和功能。然而巨大的设计缺陷也使得该机只生产了一个原型机便被迫下马。(图8)
这次的失败为贝尔积累了许多经验,很快第二次世界大战来临,大量的战斗机需求让贝尔的公司焕发新生。根据作战要求,贝尔飞机公司推出的P-39战斗机大获成功,共生产了9588架。之后更大马力版本的P-63战斗机也于1942年完成首飞。同时,贝尔的公司还承担了制造商的角色,1943年至1945年授权制造了大量B-24和B-29轰炸机。
战争结束后,国防军事订单骤减,寻求新生的贝尔决定两条腿走路。一方面是开发实验性的飞机。通过与美国国家航空咨询委员会、美国空军合作超声速研究项目,贝尔飞机公司推出了著名的X-1实验飞机。该机曾飞出了1.06马赫的速度,是世界上首款突破声障的飞机。(图9)
