博 思
20世紀(jì)初,世界航空工業(yè)迅速發(fā)展,蘇聯(lián)涌現(xiàn)出了一批杰出的航空專家。在蘇聯(lián)航空之父茹科夫斯基的學(xué)生中,蘇聯(lián)科學(xué)院院士、功勛科學(xué)技術(shù)工作者、工程技術(shù)勤務(wù)中將尤里耶夫·鮑里斯·尼古拉耶維奇便是其中之一。他不僅是蘇聯(lián)第一個(gè)提出單旋翼直升機(jī)布局的倡導(dǎo)者,也是蘇聯(lián)第一個(gè)親手研制單旋翼直升機(jī)的創(chuàng)始人(圖一)。
鮑里斯·尼古拉耶維奇·尤里耶夫1889年11月10日出生在斯摩棱斯克市一個(gè)炮兵軍官的家庭。1907年,他以優(yōu)異的成績畢業(yè)于莫斯科士官學(xué)校,同年進(jìn)入莫斯科技術(shù)中學(xué)讀書(該校后易名為莫斯科“鮑曼”國立技術(shù)大學(xué))。當(dāng)時(shí),擔(dān)任Б·H·尤里耶夫教學(xué)工作的便是蘇聯(lián)航空之父茹科夫斯基。在茹科夫斯基的熏陶下,Б·H·尤里耶夫開始對航空制造產(chǎn)生了濃厚的興趣。他在螺旋槳、旋翼機(jī)、理論空氣動力學(xué)和實(shí)驗(yàn)空氣動力學(xué)、力學(xué)和彈道學(xué)、科學(xué)和技術(shù)理論、教育學(xué)以及管理科學(xué)等表現(xiàn)出的廣泛興趣使其周圍的學(xué)子們驚嘆不已。在上述學(xué)科中,尤里耶夫均創(chuàng)造了驕人的業(yè)績。作為一名博學(xué)的理論家、出色的實(shí)驗(yàn)家、發(fā)明家、杰出的教育家、優(yōu)秀的管理家,他被載入蘇聯(lián)歷史名人手冊。而在上述每一項(xiàng)科研成果中,都凝結(jié)著尤里耶夫的辛勤汗水,是其頑強(qiáng)拼搏精神的體現(xiàn)。
在上述眾多學(xué)科中,直升機(jī)是尤里耶夫一生執(zhí)著追求和不斷探索的最喜愛的一門學(xué)科。1909年,尤里耶夫開始了直升機(jī)研制的生涯,并將這項(xiàng)科研工作一直持續(xù)到自己生命的最后一刻。
1910年,在茹科夫斯基領(lǐng)導(dǎo)的浮空航行學(xué)會中,成立了一個(gè)由他的學(xué)生Б·H·尤里耶夫負(fù)責(zé)的直升機(jī)大學(xué)生小組。當(dāng)時(shí),直升機(jī)大學(xué)生小組的任務(wù)是,從實(shí)踐和理論上為研制直升機(jī)奠定基礎(chǔ)。經(jīng)過堅(jiān)韌不拔的努力和探索,直升機(jī)大學(xué)生小組終于取得了重大突破。尤里耶夫設(shè)計(jì)的首架帶尾槳的單旋翼直升機(jī)獲得政府發(fā)明專利權(quán)。從設(shè)計(jì)圖紙看,這架單旋翼直升機(jī)的結(jié)構(gòu)既簡單又合理。參加單旋翼直升機(jī)實(shí)驗(yàn)工作的教授А·М·切列穆欣說:“Б·H·尤里耶夫設(shè)計(jì)的單旋翼直升機(jī),就其設(shè)計(jì)思路來說簡單合理,而且制造也十分方便。它完全克服了某些旋翼機(jī)部件重復(fù)和累贅的缺陷?!?/p>
但尤里耶夫設(shè)計(jì)的這架單旋翼直升機(jī)也存在一個(gè)致命的缺陷,那就是操縱十分困難。當(dāng)時(shí),直升機(jī)的操縱被專家們認(rèn)為是幾乎難以攻克的難題。為此,尤里耶夫花費(fèi)了大量的時(shí)間和精力用于攻克這一難題。1911年,尤里耶夫終于發(fā)明出了自動傾斜器,從而徹底解決了直升機(jī)的操縱問題。
尤里耶夫發(fā)明的自動傾斜器由活動環(huán)和固定環(huán)組成。兩個(gè)環(huán)彼此剛性滑動連接。在固定支座的反向接頭上,活動環(huán)隨旋翼一起旋轉(zhuǎn),并以連桿與旋翼槳葉相連。固定環(huán)與操縱搖臂相連,并將這兩個(gè)搖臂的力傳遞給活動環(huán),以改變活動環(huán)的傾斜角?;顒迎h(huán)的傾斜引起槳葉安裝角繞軸向活動并發(fā)生變化,產(chǎn)生旋翼升力的水平分力,使直升機(jī)前進(jìn),并向運(yùn)動方向傾斜。這樣,單旋翼直升機(jī)借助自動傾斜器的幫助,就可改變飛行方向,能夠垂直上升、垂直下降以及向前和向后飛行。應(yīng)當(dāng)指出的是,現(xiàn)今世界上,有90%的直升機(jī)都采用了Б·H·尤里耶夫的單旋翼布局,并使用了他發(fā)明的自動傾斜器。
1912年,直升機(jī)大學(xué)生小組按照尤里耶夫的設(shè)計(jì)圖紙制成了與實(shí)物大小相同的單旋翼直升機(jī)模型,參加了在莫斯科舉行的第二屆國際航空展覽會。尤里耶夫作為單旋翼直升機(jī)的發(fā)明者獲得了單旋翼直升機(jī)最佳設(shè)計(jì)榮譽(yù)證書和金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?。但遺憾的是,由于直升機(jī)大學(xué)生小組缺少經(jīng)費(fèi),1-2A單旋翼模型直升機(jī)沒有試飛。
1925年,已經(jīng)擔(dān)任中央茹科夫斯基流體動力研究所空氣動力學(xué)試驗(yàn)室主任的尤里耶夫成立了一個(gè)專門從事直升機(jī)制造和實(shí)際應(yīng)用的科研小組。1930年,根據(jù)尤里耶夫的設(shè)計(jì),中央茹科夫斯基流體動力研究所直升機(jī)制造和實(shí)際應(yīng)用科研小組,制造出了第一架1-2A單旋翼直升機(jī)(圖二)。
這是俄羅斯第一架可在空中長時(shí)間可靠飛行的單旋翼直升機(jī)。1932年,А·М·切列穆欣駕駛1-2A單旋翼直升機(jī)創(chuàng)造了605米高度飛行的世界紀(jì)錄。1-2A單旋翼直升機(jī)試飛成功后,尤里耶夫自豪地說:“國外研制直升機(jī)的技術(shù)落后我們有10多年的時(shí)間。從1930年至1932年,我們的單旋翼直升機(jī)順利地完成了88次飛行試驗(yàn)工作,并創(chuàng)造了同類機(jī)型的數(shù)次世界記錄。此前,單旋翼直升機(jī)并沒有真正地在空中飛行過,而只是在地面跳躍過?!?/p>
眾所周知,直升機(jī)最早是由里奧納多·達(dá)芬奇設(shè)想出來的。他曾經(jīng)繪制過世界上第一架直升機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)草圖。而М·?!ち_蒙索夫曾于1754年制造了第一架能飛行的模型直升機(jī)。19世紀(jì)后期,世界上許多科學(xué)家都試圖解決直升機(jī)的研制問題,其中包括俄國的М·А·雷卡喬夫和А·Н·洛德金等人。20世紀(jì)初,盡管世界上有許多科學(xué)家研制出了一大批試驗(yàn)直升機(jī),但真正能夠升空并長時(shí)間安全飛行的惟有尤里耶夫研制的1-2A單旋翼直升機(jī)。因此,俄羅斯在研制單旋翼直升機(jī)方面當(dāng)時(shí)處于世界領(lǐng)先地位。
單旋翼直升機(jī)研制成功后,Б·H·尤里耶夫又開始研制多旋翼直升機(jī),其中包括雙旋翼直升機(jī)。在對橫列式雙旋翼直升機(jī)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行技術(shù)論證后,尤里耶夫與他的學(xué)生勃拉圖欣合作于1940年春制造出了首架“奧米加”橫列式雙旋翼直升機(jī)(圖三)。衛(wèi)國戰(zhàn)爭爆發(fā)初期,“奧米加”橫列式雙旋翼直升機(jī)的試飛工作曾一度中斷,但尤里耶夫和勃拉圖欣很快恢復(fù)了對該機(jī)的試飛和完善工作。1944年,“奧米加”雙旋翼直升機(jī)參加了在土希諾舉行的航空節(jié)。1946年,尤里耶夫與其學(xué)生研制的“奧米加”雙旋翼直升機(jī)榮獲斯大林獎(jiǎng)金。
在研制單旋翼和雙旋翼直升機(jī)的同時(shí),Б·H·尤里耶夫還致力于直升機(jī)制造的理論研究工作。尤里耶夫在直升機(jī)研制方面的論著有:《關(guān)于直升機(jī)飛行特性的研究》(1939年)、《直升機(jī)》(1951年)、《螺旋槳的沖量理論》(1948年)和《直升機(jī)的空氣動力計(jì)算》(1956年)。這些論著為直升機(jī)旋翼研制、直升機(jī)動力學(xué)和空氣動力計(jì)算,直升機(jī)合理的外形尺寸以及對直升機(jī)布局實(shí)施評估等奠定了基礎(chǔ)。尤里耶夫的這些論著已成為直升機(jī)設(shè)計(jì)的理論依據(jù)和培養(yǎng)直升機(jī)研制人才的教科書。他的學(xué)生勃拉圖欣說:“正是由于Б·H·尤里耶夫優(yōu)秀的科學(xué)論著、發(fā)明創(chuàng)造和出色的管理才能,才使得我國成為直升機(jī)制造業(yè)的創(chuàng)始國。”因此,尤里耶夫被稱為俄羅斯直升機(jī)制造業(yè)的奠基人。
Б·H·尤里耶夫?qū)Χ砹_斯航空制造業(yè)的貢獻(xiàn)不僅局限于發(fā)明了單旋翼和雙旋翼直升機(jī),他的另一重大貢獻(xiàn)是創(chuàng)建了空氣動力實(shí)驗(yàn)室。在空氣動力實(shí)驗(yàn)室的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和使用方面,尤里耶夫具有豐富的經(jīng)驗(yàn)。因此,他也被稱為俄羅斯空氣動力實(shí)驗(yàn)室的奠基人之一。
1922年,Б·H·尤里耶夫提出了一種全新的風(fēng)洞設(shè)計(jì)方案。在中央茹科夫斯基流體動力研究所,尤里耶夫根據(jù)自己的設(shè)計(jì)圖紙親自領(lǐng)導(dǎo)并建立了當(dāng)時(shí)被稱為世界上獨(dú)一無二的風(fēng)洞的工作。中央茹科夫斯基流體動力研究所利用這個(gè)風(fēng)洞為研制飛行器做過許多的試驗(yàn)和研究。1931年,尤里耶夫又親自領(lǐng)導(dǎo)了為茹科夫斯基空軍學(xué)院建造空氣動力實(shí)驗(yàn)室的工作。后來,他被任命為該院空氣動力研究主任。1935~1941年,尤里耶夫作為專家以及中央茹科夫斯基流體動力研究所副所長主持和參加了中央茹科夫斯基流體動力研究所新的大型綜合實(shí)驗(yàn)室建造工作。Б·H·尤里耶夫?qū)⒆约旱牟W(xué)和才華無私地奉獻(xiàn)給了蘇聯(lián)空氣動力試驗(yàn)室的建設(shè)。
尤里耶夫不僅是一位出色的直升機(jī)發(fā)明家和風(fēng)洞專家,他還是一位優(yōu)秀的教育家。在其38年的科研教學(xué)生涯中,Б·H·尤里耶夫最早是在莫斯科高等技術(shù)學(xué)校任教。該校于1920年易名為蘇聯(lián)紅軍空軍工程學(xué)院,隨后又改名為茹科夫斯基空軍工程學(xué)院。蘇聯(lián)衛(wèi)國戰(zhàn)爭爆發(fā)之前,茹科夫斯基工程學(xué)院是空軍唯一一所高等軍事院校。因此,那個(gè)年代的航空工程人員和指揮員都接受過Б·H·尤里耶夫在航空動力學(xué)方面的教育。
1939年,Б·H·尤里耶夫參加了蘇聯(lián)紅軍,并被授予紅軍工程師職稱。1940年,他被授予少將軍銜。1944年,Б·H·尤里耶夫被斯大林親自授予工程技術(shù)勤務(wù)中將軍銜。1923年至1949年,尤里耶夫擔(dān)任茹科夫斯基空軍工程學(xué)院空氣動力實(shí)驗(yàn)室主任職務(wù)。1942年至1948年,他擔(dān)任茹科夫斯基空軍工程學(xué)院副院長職務(wù),專門負(fù)責(zé)科研和教學(xué)工作。尤里耶夫?yàn)樘K聯(lián)空軍工程技術(shù)人才的培養(yǎng)做出了巨大貢獻(xiàn)。1944年至1950年,尤里耶夫擔(dān)任蘇聯(lián)科學(xué)院技術(shù)委員會副主席,1950年任蘇聯(lián)科學(xué)院力學(xué)研究所應(yīng)用動力學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任。Б·H·尤里耶夫曾兩次獲得斯大林獎(jiǎng)金、2枚列寧勛章、1枚衛(wèi)國戰(zhàn)爭勛章和1枚紅星勛章以及多枚其它獎(jiǎng)?wù)隆榧o(jì)念這位俄羅斯杰出的空氣動力學(xué)家、直升機(jī)制造業(yè)的創(chuàng)始人和優(yōu)秀的教育家,在Б·H·尤里耶夫誕辰100周年紀(jì)念日時(shí),俄羅斯政府專門在首都莫斯科為他修建了一座大理石的紀(jì)念碑,并在全國各地舉辦了多種方式的紀(jì)念活動。責(zé)任編輯:誠意