纵列式重型直升机的先行者，波音的这架大家伙，总重超过50吨

　　上世纪60年代末、70年代初，虽然美国在直升机行业的发展势头比其对手苏联来得更猛，但是美国陆军一直都很羡慕米里设计局在重型运输直升机方面所取得的成就，无论是当时的西科斯基CH-54塔赫还是波音·伏托尔的CH-47支奴干，其载重能力比之当时的米里重型直升机都要略逊一筹。因此，很长一段时间以来，美国的几家直升机巨头和美国军方都渴望能够有一架媲美米里产品的重型直升机。
　　▲美国和波音·伏托尔公司构想中的HLH重型直升机，图中背景为米里设计局的米-12横列式重型直升机，其有效载荷达到了惊人的40吨
　　这直接促成了美国陆军的重型运输直升机（HLH，Heavy Lift Helicopter）项目，该项目旨在从美国的航空公司中挑选一家有能力的家伙来打造一种超大型的旋翼类飞行器，这种超大型的空中起重机至少要能够运载20吨货物跨越40公里，这对于当时的美国直升机行业来说，相当具有挑战性，随后，多家公司提交了竞标方案，最后，波音·伏托尔公司的的方案获得了军方多名代表的一致青睐，这个方案就是本文的主角——XCH-62纵列式重型运输直升机。XCH-62故事的起源——美国陆军的重型运输直升机项目
　　▲波音公司关于CH-62纵列式重型直升机设计方案的概念构想
　　美国陆军重型运输直升机HLH项目的指标在1971年3月份通过审核，该项目的目的是打造一种多军种通用的重型运输直升机，这种直升机要能够执行舰载作业，并能吊起美国海军和海军陆战队的多种重型货物或者装备（其吊运能力要比CH-52E超级种马直升机更强）。总的来说，美国陆军是想要打造一架有效载荷达22吨的大型直升机。
　　美国陆军还有一些战术装备的吊运需求，这些装备的重量已经超出了当时现役重型直升机的吊运能力范畴，或者说如果非得要用那些直升机来吊运这些装备的话，美国陆军就必须要大幅减少他们的燃油重量，这将会导致其航程大幅缩短，多相权衡之后，美国陆军开始寄望于通过HLH项目发展一种新的重型直升机，以使其能够同时拥有强大的吊运能力和可观的航程。
　　▲这架CH-47C支奴干正在挂装XCH-62的机身，准备将其吊起
　　当时美国陆军在役的主力重型直升机还是西科斯基公司的CH-54塔赫重型直升机，该机的有效吊运载重大概在9.5到11.5吨之间，这个数据偏差主要是受到海拔等操作环境条件的影响。同时，美国陆军也在用CH-47C，该型直升机大概能够吊运10到12吨重的载荷，与塔赫一样，不同的作业环境决定了其最大的有效载重量。
　　对于HLH项目而言，最大的任务或者说设计挑战要算是＂如何装卸大型集装箱货物＂。该机的设计载荷达到了22.5吨，这个数值就是基于该机需要运载20英尺的集装箱来设计的——这类集装箱的总重大概在22.4吨左右。就1972财年来说，当时美国执行海上作业的军舰其所携带的货运集装箱中超过8成的总重都在16吨以下。那时候仅有三类货物有可能会用到尺寸达到20英尺的集装箱，弹药就是其中的一类。可是当时出于安全方面的考虑，弹药类货物被美国的监管部门禁止通过这种大尺寸集装箱的方式运输。
　　▲通过HLH重型直升机吊运集装箱的概念想象图
　　考虑到集装箱弹药运输的体量势必会快速上涨，美国陆军于1973年2月份向监管机构提出了申请，最终获得了为期一年的大型集装箱运输批文，但是这些集装箱也限定为国有的米尔文（MILVAN）集装箱。尽管如此，美国陆军仍然在不懈努力探索使用商用集装箱来运输弹药的问题，这些商用集装箱的总重往往会更大，也就是说，一旦美国陆军用商用集装箱运输弹药的构想成功了，这种集装箱的尺寸势必会达到20英尺，其总重也会达到前文所说的22吨以上。
　　在讨论直升机的运载能力的时候，其进行作业的环境状态和负载系数都是必须考虑的核心要素。比如说，海拔和温度就是两个对直升机运载能力影响很大的参数。通常来说，直升机的运载能力在较低环境温度下、处于海平面高度时候是最大的，随着海拔和环境温度的增高，其运载能力就会逐渐降低。HLH项目和波音的模型347试验机
　　▲美军考虑过用HLH重型直升机吊运各种装备
　　1971年6月25日，美国陆军授予了波音·伏托尔公司一份合同，要求其为HLH项目的第一阶段打造关键部件。这一部分的主要工作就是为一架潜在运载能力达22.5吨的直升机关键部件的设计、制造和测试奠定基础。所谓的关键部件包括：旋翼驱动系统、货物操作系统和飞行控制系统。美国陆军对这个阶段的工作的主要期望还是获取足够多的技术储备来支撑之后的重型直升机设计工作，从而降低HLH项目的风险。同时，美国陆军也想要通过关键部位的设计来建立一个成本数据库，从而确保整个项目的成本评估较为可靠且保持在可控范围内。
　　美国陆军希望HLH项目的产物能够为其执行后勤和战术任务。其中后勤任务就包括将舰船上的集装箱物资运送到岸上，尤其是那些港口设施不完善的地区，重型直升机几乎是美军唯一一种能够快速执行船-岸之间货物运输的手段。在战术任务方面，美国陆军主要是希望该机能够运送装甲车辆、火炮和其他地面作战装备。
　　尽管HLH项目看起来向前跨越了一大步，但事实上美国陆军提出的指标要求仍然是有些＂保守＂的，按照这种指标研制出来的直升机如果想要在高海拔地区作业的话，只能通过减少燃油重量、缩短航程来折中实现。其原因即使前文提到的直升机运载能力会随着海拔高度而降低。举个例子来说，在海拔4000英尺、95华氏度的位置 ，HLH重型直升机的估测负载能力顶多只能达到19.2吨。
　　▲XCH-62纵列式重型直升机的性能曲线图
　　在美国陆军HLH项目刚有些苗头的时候，也就是1969年，波音·伏托尔公司就制造了一台试验性质的直升机，该机被称为模型347。之后，收到了HLH项目的方案征询书之后，波音·伏托尔公司就开始和美国陆军合作，协同发展347模型。其主要工作包括重制一架现有的CH-47A支奴干直升机的机身（该机编号为65-7992），重制工作内容包括：将机身拉伸110英尺，改用4片桨叶的旋翼系统，后侧旋翼塔架向上延伸30英尺，以增加前后双旋翼桨盘之间的轴向距离，这样做的原因据称是可以降低该机的噪音水平。此外，改进方面还包括采用可收放式起落架，以及一些从苏联米里设计局的重型直升机上吸收的经验——比如说液压驱动的可拆卸辅助机翼，这种辅助机翼装有副翼，从而可以调整迎角控制升力水平，藉此提升该机的航程和有效载荷；该机还吸收了西科斯基S-64（CH-54）塔赫重型直升机的一个特色，也就是在机头下方设计了一个后视舱门，里头的操作员可以通过这个后视舱门方便地观察和操作货物的装卸工作。
　　1970年5月27日，该机在波音·伏托尔公司的3号飞行测试站进行了首飞，当时该机的飞行控制系统还是液压机械式，后来伏托尔公司为该机设计了电传操纵飞行控制系统，并在之后的数年内对其进行了一系列测试。
　　▲高高的起落架使得该机可以直接跨越在很多陆战装备上方，然后挂装完毕后将其稳稳吊起
　　模型347的不少优点都在XCH-62和CH-47D重型直升机的设计过程中发挥了作用，包括一些提升可靠性和飞行品质的措施、改进的飞行控制系统、额外的货物操作系统和新型的液压系统。但是美国陆军一直都没能判断新的4片桨叶的旋翼系统是否在经济性上能够和当时CH-47的3片桨叶旋翼系统相提并论，所以这项改进一直没有落到实处。而随着HLH第一阶段测试项目的结束，模型347很快从美国陆军退役，然后被捐赠给了美国陆军航空博物馆。
　　在上世纪70年代早期，美国陆军开始推动＂重型运输直升机先进技术部件＂项目（HLH Advanced Technology Components），自此，大型旋翼飞行器的传动系统和驱动系统的研制工作正式启动。1975年初，配备有加强轮辋的新型齿轮就被设计和制造出来了，为了更精确地估测齿轮的承载能力，相应的有限元（FEM；Finite Element Method）方法也被开发出来。凭借新的计算工具和制造手段，XCH-62重型运输直升机的后旋翼传动系统最终成功通过了全设计扭矩和速度的测试。
　　▲XCH-62自诞生之初就被设计成一种可以在多个军种、多个领域中执行任务
　　可是在1975年8月份，美国国会削减了该项目的资金，导致所有的研制工作无以为继，进入了无限期暂停的状况。当时，唯一的一架XCH-62还没有正式参与到竞标中就被迫中断研制工作，而该机的竞争对手——西科斯基公司的S-73型重型直升机——则仅仅只停留在方案论证阶段，还没有走到原型制造的地步。
　　就这样，并不完整的XCH-62原型机（编号73-2012）被存放到了美国陆军航空博物馆。到了1983年，NASA和DARPA计划复活＂重型运输研究型飞行器＂（HLRV；Heavy Lift Research Vehicle）测试项目，于是该机终于从博物馆的仓库中被取出，而后进行了一系列的设计、改装和重制工作，根据不同的消息来源称，该机在1985年或者1988年进行了首次飞行测试，但是很快HLRV项目再度被取消，原因还是同一个——美国国会拒绝为该项目持续提供资金。
　　▲虽然没法确定XCH-62是否真的进行过飞行测试，但是至少它真的上过天——被一架CH-47C吊上了天空XCH-62重型运输直升机的技术特点
　　▲XCH-62纵列式重型直升机的总体布局图
　　总体布局和机身结构：XCH-62是典型的纵列式双旋翼布局，两副旋翼分别安装在机身上方前后两侧的旋翼塔架上方。该机总计配备了3台涡轴发动机，其中两架分布在候选一塔座两侧，还有一台则安装在机身中部。其起落架曾经考虑过可收放式设计，但在试验原型制造过程中仍然采用了不可收放式设计。XCH-62的旋翼直径为28米，机身加旋翼的总长度达49.5米，其起落架高高伫立在地面，可以轻松跨越像装甲车之类的重型货物，从而方便将其吊运起来。XCH-62的机身总体来说是正方形截面的全金属蜂窝夹芯结构，驾驶舱位于机身最前部，驾驶舱下后方设计了一个面向后方的装卸作业操作舱，舱内设计有面向后侧的装卸操作员、机械师和地勤人员的座椅。该机的座舱地板上开了前后两个舱口，其中的两侧滑轨上装备有两部起重绞车，两部绞车总的负载能力可以达到28吨，而细长的机身中可以在吊运货物的同时运载12名士兵。
　　▲XCH-62纵列式重型直升机的先进系统部件说明图
　　旋翼系统：XCH-62的两副旋翼纵向中心保持一致，转向相反，且都是4片桨叶式旋翼，其桨叶采用了复合材料设计，并应用了波音·伏托尔公司当时最先进的制造技术，从而具备了先进的翼型外形设计。其桨毂是由上下两块的钛合金件构成的，桨叶则通过层压弹性轴承和叉形件链接到钛合金桨毂上，在桨叶根部安装有减摆器、桨叶挥舞和摆振限动器。
　　复合材料桨叶：在70年代，复合材料桨叶在美国直升机界已经基本普及开来了，但是掌握尖端复合材料桨叶制造技术的也就那么几家，波音·伏托尔公司在这方面也算得上个中翘楚了。XCH-62的桨叶根切达到了0.25R（1/4旋翼半径），也就是说，这种桨叶在根部1/4之外才开始有后缘段，具备完整的翼型。桨叶内段的翼型为V43015，中段逐步过渡到V43012，再过渡到VR7，这三种翼型的相对厚度都是12%，不过到了桨尖处，由于此处旋转线速度最大，阻力效应最显著，桨叶翼型的相对厚度也被设计成了较低水平——达到了8%——其翼型也相应采用了VR8翼型。每片桨叶的重量大概在340公斤上下，从1/4桨叶处到桨尖共计有-9°的负扭转。其大梁主要材质为玻璃纤维，前缘则包有钛合金防护条，桨叶后段件主要由玻璃纤维和诺麦克斯蜂窝夹芯构成。
　　▲XCH-62重型直升机巨大的复合材料桨叶及其内部构型
　　动力系统与传动装置：XCH-62配备了3台艾利逊XT701-AD-700涡轴发动机，这种发动机的最大连续功率为5447千瓦，应急功率则为6025千瓦。从传动系统布局上来说，这3台发动机经过各自的输出轴、超转离合器将功率输入到并车减速器，并车减速器所能够吸收的总功率在13251上下，并车减速器上配备有旋翼刹车，然后通过内传动轴连接到前后旋翼的减速器，前后旋翼的减速器所能传递的功率均为5966千瓦，发动机到旋翼的传动比为73.8:1 ，是涡轴发动机的常规水平。为了提高该机的可靠性和生存能力，该机的传动系统采用了多余度设计、整体式润滑系统和紧急状态下的无润滑工作设计，而且设计了多种故障告警系统。其传动系统的设计寿命（平均更换时间）约为2000小时。
　　机载系统：为了提高该机的战斗生存力，其飞行控制系统采用了四重余度的电传操纵设计。中央处理器和自动飞行系统更是具备有精确的悬停自稳系统和全仪表飞行能力。其自动飞行系统配备了三余度处理中心和传感器系统，所以即便该系统中的任何一个部分在受到两次损坏之后仍然能保证基本的飞行能力。此外，该机的主要系统就是两部绞车，这些绞车可以实现单钩外挂或者双钩外挂作业。＂不重要的飞行器＂——XCH-62的结局
　　▲当XCH-62被摧毁的时候，就有人提出质疑＂毁掉一段历史，为什么？＂
　　从此以后，身躯庞大的XCH-62重型直升机 就终日呆在美国陆军航空博物馆的机库中，＂不见天日＂。2005年年底，一件颇具争议的事情发生了——这架＂默默无闻＂的重型直升机被几辆装卸车和切割机彻底摧毁——时任美国陆军航空博物馆馆长的Steve Maxiham对此给出的解释就是：＂XCH-62从本质上来说并不是一家真正的飞行器，它不仅没有完整的飞行记录，同样也没有任何的实际应用历程，也就是说，它并不是一架‘重要的飞行器’，而博物馆没办法为世界所有退役的飞行器提供空间和维护经费。＂
　　2005年报废之后，XCH-62的大部分材料都完成了＂废品回收＂，只有少量的一些部件，在2008年被送到英国滨海韦斯顿的直升机博物馆，在那里展出。
　　​▲起落架轮子大概是XCH-62存在过的最后证据
　　是的，XCH-62或许从来都不是什么＂重要的飞行器＂，但他确实美国历史上（或者说西方国家历史上）所制造过的最大的飞行器，其象征意义远大于实际价值，如果说这种飞行器都不值得留在博物馆中的话，那么我只能说——铝材回收真的挺值钱的。