2019年秋天,北京西郊机场。
一架灰色涂装的直升机在低空悬停,旋翼搅动空气的声音沉闷有力。五叶旋翼、倾斜尾桨、流线型机身,这是直-20第一次在公众面前亮相。地面上的快门声响成一片。
如果离得足够近,能看到这架直升机尾梁上有一个小小的编号。再往前推几十年,在青藏高原的某个停机坪上,另一架直升机也有类似的编号。那架飞机不是中国造的,它的铭牌上印着美国西科斯基公司的标志,型号S-70C-2,民间更熟悉的名字叫黑鹰。
这两架直升机相隔三十多年,却有一条看不见的线连着。这条线的起点,要往回追溯到很久以前。
1979年冬天,新华社发了一条简短的消息,中美正式建交。这之后的几年,两个曾经在朝鲜半岛兵戎相见的国家,进入了一段短暂的蜜月期。军事交流、技术合作、贸易往来,很多在今天难以想象的事情,在那个年代真实发生过。
就在这段时间里,中国军方一直在头疼一个问题。
青藏高原。那里的边防哨所大多建在海拔四千米以上的地方,有些哨所常年大雪封山,一年里只有短短几个月能和外界联系。物资运送靠人背马驮,走一趟要好几天。有战士在日记里写过,有一次补给队遇到暴风雪,困在山里整整一个星期,等救援的人找到他们,带的干粮已经吃完了。
军方当然想过用直升机。但当时的国产直升机不行。国产直-5,仿制苏联米-4,1959年开始批量生产,到七十年代末已经严重落后。飞平原还可以,一上高原就喘不上气来,超过三千米发动机功率急剧下降,升力不足,根本飞不动。
军方内部有个说法,流传很广。说的是有一次某型国产直升机硬着头皮飞了一趟高原,落地之后地勤人员检查飞机,发现机身结构竟然在飞行中被拉长了一截。这个说法后来被很多人引用,虽然夸张的成分很大,但它反映了一个基本事实,当时中国手里没有能飞高原的直升机。
边防战士需要直升机,国家需要直升机,但造不出来。
怎么办?买。
1983年,中央军委下了决心,在国际市场上招标,引进一型能在青藏高原执行任务的运输直升机。标书的条件很明确,必须能飞越海拔五千米以上的唐古拉山。
消息放出去之后,几家西方航空巨头都来了。法国航宇公司带着他们的超美洲豹,贝尔公司带来了贝尔412。还有一家,西科斯基,带来了一个还在试飞阶段的新型号,UH-60黑鹰的民用版。
竞标的方式很简单。把飞机拉到拉萨,实地飞,看谁行。
这不是走过场。高原环境对直升机的考验是全方位的。海拔越高,空气越稀薄,发动机进气量减少,功率往下掉。旋翼在稀薄空气里产生的升力也大打折扣。很多在平原表现出色的直升机,到了三千米以上就原形毕露。
拉萨贡嘎机场,海拔三千六百米。测试从这里开始,然后往更高的地方推。羊八井,四千三百米。甘巴拉,五千三百米。
法国人的超美洲豹和贝尔的贝尔412都参加了测试。飞到一定高度之后,发动机功率衰减明显,机身开始发抖,飞行员不敢再往上推。
西科斯基那架编号N3124B的黑鹰,表现完全不同。
它在拉萨起飞,一路向西,飞过羊八井,飞过甘巴拉。唐古拉山口,海拔五千二百米,它飞过去了。然后继续爬升,一直到七千三百一十五米。这个数字,在当时全球所有直升机里都是拔尖的。
中方的技术人员坐在机舱里,盯着仪表盘上的数字,一句话没说。后来有人回忆当时的心情,说就像在黑屋子里摸了好久,突然看见一道光。
就是它了。
1984年7月,中美双方在钓鱼台国宾馆签了合同。
合同内容后来被反复研究过,24架黑鹰S-70C-2,单价六百万美元。外加副油箱、测试系统、地面设备和备件,总价一亿五千万美元。
六百万美元一架。当年的人民币对美元汇率大概在二点几比一,折算下来,一架直升机的价格接近一千五百万人民币。八十年代中期,一个普通工人的月工资是几十块钱,一栋楼几万块就能盖起来。这笔钱的总价,够建一座相当规模的工厂。
但军方咬咬牙,买了。
合同里还有一条,中方可以派八名飞行员和部分机务人员去美国西科斯基总部培训。这批人后来成为中国陆航的第一批种子教官。
1984年11月,首批四架黑鹰运到天津港。工人们把巨大的木箱从轮船上吊下来,开箱检查。围观的港口工人很多都没见过直升机,更没见过这么大的直升机。十九米长的机身,十六米长的旋翼,漆成深绿色,机头微微向下,像一只蹲着的鹰。
到1985年底,全部二十四架交付完毕。这批飞机先是配属给空军的独立运输团。1987年,陆军航空兵正式组建,黑鹰被整体移交给这个新生的兵种。
西科斯基公司对这笔生意很满意,但他们的野心不止于此。在最初的商业计划里,24架只是一个开始。他们测算过中国市场的潜在需求,认为最终订单规模应该在100架以上。军方内部也有类似的想法,如果这批飞机用得好,后续采购可以谈。
谁也没想到,这24架黑鹰,就是全部了。
飞机到了中国,第一个问题是,怎么飞。
高原环境跟美国本土完全不一样。黑鹰的出厂参数是在北美测试的,放到青藏高原,发动机功率会掉多少,升力够不够,载重能带多少,全部要重新算。
这个任务交给了温清澄,他当时是陆航装备部门的技术负责人。他带着一个小组,从海拔一千七百米的机场开始测试,一步步往高原推。三千米,三千五百米,四千米。
到了三千米以上,问题来了。发动机功率掉了将近百分之四十。旋翼产生的升力严重不足,飞机飞得摇摇晃晃,像踩在棉花上。
温清澄的小组花了三个月,把黑鹰的高原飞行包线重新算了一遍。启动功率、起飞重量、载荷曲线,一项一项标定。他们发现,黑鹰的T700发动机在设计时预留了相当大的功率余量,即使在海拔四千米以上,只要掌握好操作技巧,仍然能稳定飞行。
摸透了脾气的黑鹰,终于飞过了唐古拉山,降落在阿里。
温清澄后来写了一篇论文,《直升机在高原的使用和维护》。这篇论文被翻译成英文,在国外的航空圈子里流传很广。西科斯基公司如获至宝,拿着这些数据到处做广告,用中国人的实测数据证明黑鹰的高原性能。
1985年10月,黑鹰在中国完成了第一次实战考验。
青海唐古拉山地区的格尔木遭遇暴风雪,大量牧民被困在零下三十多度的雪原里,道路全部中断,地面救援进不去。两架黑鹰接到命令紧急起飞。
当时飞机还处在合同飞行训练阶段,机上的氧气系统没来得及安装。飞行员只能带着便携式氧气袋飞进高原。在一周的时间里,黑鹰不断向被困的牧民投放食品和饮用水,把老人和孩子转移到安全地带。
加油车直接开上公路,在路边给直升机加油。
几百户牧民因此获救。这是黑鹰在中国公众面前第一次亮相。当时很多人在报纸上看到照片,一个巨大的直升机悬停在雪地上空,下面是被困的群众仰着头招手。照片说明写的是,我直升机部队深入雪灾区展开救援。没提这架飞机是从美国买的。
此后的几年,黑鹰在青藏高原上来回穿梭。
救灾、运送物资、回收卫星、巡逻边境。1986年,中国发射的一颗返回式卫星落在云南和四川交界的山区,黑鹰飞进去,把卫星残骸吊了出来。1987年大兴安岭火灾,黑鹰飞赴火场上空执行侦察和运输任务。在西藏和新疆,黑鹰的使用强度极大,累计飞行时间很快突破了一万小时。
高原环境的损耗是巨大的。砂砾磨损旋翼,低温冻裂密封件,稀薄空气让发动机长期高负荷运转。二十四架飞机里,有几架没能挺过来。
1987年10月,一架黑鹰在青海执行航拍任务时坠毁。事故调查持续了很长时间,中方专家把残骸全部拆开检查,最终在尾桨传动轴上面发现了一道极其细微的金属刀痕。这道痕迹是出厂时就存在的,在长期高负荷飞行后引发金属疲劳断裂。
中方把调查报告和残骸照片一起交给美方。西科斯基公司一开始不承认,后来中方拿出了完整的金相分析数据,他们才松口,承认是质量问题,赔偿了三百万美元。
1988年和1989年,又有两架黑鹰分别在林芝和墨脱之间的山谷里坠毁。那段航线地形极其险恶,两侧是陡峭的山壁,中间只有一条狭窄的雅鲁藏布江峡谷。气象多变,晴空湍流和突发的下降气流让飞行变得异常危险。
到这个时候,陆航手里的二十四架黑鹰,已经损失了四架。剩下的二十架,每一架都极其珍贵。
空军和陆航对黑鹰的评价非常高。维护简单,出勤率高,高原性能出色。飞行员喜欢它,地勤也喜欢它。按照原来的计划,后续的大规模采购应该在这个时候提上日程。西科斯基公司已经把生产线准备好了,一百架的产能随时可以启动。
1989年到了。
那一年的国际形势变化,不需要太多笔墨描述。美国和西方国家对中国实施全面武器禁运,黑鹰项目被一刀切了。后续采购计划全部取消,已经签了合同还没交付的备件被冻结。连已经在中国服役的这批飞机,零配件供应都断了。
西科斯基公司的商业计划书变成一堆废纸。他们之前投入在开拓中国市场上的所有资源,全部打了水漂。
中国这边的处境也很尴尬。手里这二十架黑鹰,飞一架少一架。没有零配件,只能拆东墙补西墙,把坏飞机的零件拆下来给好飞机用。从1990年到1993年,黑鹰的出勤率明显下降。
军方内部讨论过测绘仿制。当时中国已经通过引进法国的海豚直升机,完成了直-9的国产化,技术上走通了测绘仿制这条路。但黑鹰的结构和工艺比海豚复杂得多,发动机、旋翼系统、传动装置,每一项都是硬骨头。九十年代初的中国工业基础,还啃不动。
这条路被暂时放下了。
好在从1993年开始,美方恢复了部分零配件的供应。原因是中方给出的理由让他们无法拒绝,这批黑鹰主要用于西藏和新疆的人道主义救援任务。谁也不想背上阻止救援的骂名。断断续续的零配件供应,让这批老飞机勉强撑了下来。
但只靠这不到二十架直升机,远远不够。
没办法从美国买,只好转向俄罗斯。从九十年代中期开始,陆航大量采购俄罗斯的米-17系列直升机,累计买了几百架。米-17的高原性能不如黑鹰,它在三千米以上飞行时功率衰减很明显,发动机寿命也短。而且米-17的维护成本高,零配件供应也经常出问题。
中国军方很清楚,靠买,永远受制于人。要彻底解决问题,只有一条路,自己造。
这条路,走起来太漫长了。
直升机最核心的部件是发动机,心脏问题不解决,造再多也是给别人打工。黑鹰用的是通用电气的T700涡轴发动机,功率一千二百千瓦级别,体积小,可靠性极高。九十年代中国最先进的国产涡轴发动机是涡轴-9,最大功率还不到一千千瓦,差距是代际级的。
2002年,涡轴-10发动机项目正式启动。
这不是对T700的仿制,是整个从底层设计开始的全新研发。涡轴-10的研发由中国航发湖南动力机械研究所牵头,联合十几个单位组成攻关团队。从压气机、燃烧室到涡轮,全部重新设计。
研发过程极其漫长。发动机的研制周期本来就比飞机长,资金投入大,技术风险高,世界上能独立研发先进涡轴发动机的国家,一只手数得过来。中国从五十年代仿制苏联发动机开始,到二十一世纪初,还没有走完一个完整的自主研发周期。
涡轴-10前后花了将近二十年。2008年正式立项,2011年转入原型机试制,2012年首次台架试车成功。最终的定型版本,额定功率达到一千六百千瓦,紧急状态下可以推到两千千瓦。这个数字,比当年黑鹰用的T700早期型号高出一大截,也超过了美军后来升级的T700系列。
与此同时,直升机机体的研制也在同步推进。
2010年,十吨级通用直升机项目正式立项,代号直-20。哈飞制造,航空工业直升机所设计。总设计师邓景辉带着团队,从最北端的漠河到最南端的三亚,从东海之滨到帕米尔高原,跑遍了中国几乎所有的极端气候区域,采集数据、验证方案。
2013年12月23日,东北某机场,一架还没涂装的直升机从跑道上缓缓离地,悬停了几秒钟,然后平稳落地。周围一群穿着军大衣的人,有人眼眶红了。
直-20采用了很多新技术。五叶旋翼,比黑鹰的四叶旋翼多了一片,升力更大,噪声更小。倾斜尾桨,增加航向稳定性。电传飞控系统,这是中国直升机第一次用上这个技术。全复合材料旋翼,比金属旋翼更轻更耐疲劳。旋翼防除冰系统,让它在冻雨环境下也能飞。
更重要的是,所有部件都是国产的。
2019年10月1日,建国七十周年阅兵。天安门广场上空,六架直-20编成品字形飞过城楼。解说员念出它的名字时,电视机前很多人还不知道,这架直升机的出现意味着什么。
此后几年,直-20开始批量列装。陆军用它做空中突击和兵力投送,海军用它反潜和搜救,空军用它执行搜救任务。高原运输、两栖登陆、垂直包围,直-20的出现彻底改变了中国军队的立体作战能力。
生产规模在持续扩大。到2024年前后,直-20的数量已经远远超过当年美国原本计划卖给中国的100架黑鹰。
而在西部战区的停机坪上,那批1985年交付的黑鹰,还剩大约十几架仍在服役。飞了将近四十年,骨架还撑得住,发动机修了又换,旋翼换了不知道多少副。它们是中国陆航最老的一批直升机,也是最传奇的一批。
有航空爱好者拍到过一组照片。在某个西部机场,一架黑鹰和一架直-20并排停在停机坪上。黑鹰的涂装已经斑驳,铆钉周围有反复修补的痕迹,机腹下面积着多年飞沙磨出的细小划痕。旁边的直-20漆面锃亮,线条流畅。两架飞机大小差不多,轮廓也有几分相似,但仔细看又能看出完全不同的设计思路。
这张照片在中国的军事论坛上流传很广。有人写了一句话,四十年,从买到造。
美国人那边,对这笔四十年前的军售也一直在复盘。
在华盛顿的政策分析圈子里,1984年的黑鹰出口案是一个被反复研究的样本。当时推动这笔交易的那批决策者,大多数已经退休或去世。但后来几代的政策制定者,不止一次在公开场合提到这件事。
有美军高层在国防论坛和国会听证会上讲过,把黑鹰卖给中国的初衷,一是商业利益,二是当时的战略大环境,想通过技术合作拉住中国。他们的判断是,中国的工业基础太薄弱,就算拿到飞机也拆不散、仿不了,后续的零配件和大修还得靠美国,主动权始终在自己手里。
这个判断在短期内是正确的。九十年代的中国确实仿制不了黑鹰,被迫转向俄罗斯采购米-17。
但长期来看,这笔交易产生了一个完全相反的效果。
技术封锁逼着中国走上了自主研发的路。如果不封锁,中国可能会像买米-17那样,持续采购黑鹰的升级型号,国内的研发热情和资金投入可能不会有后来那么高。正是那种被卡住脖子的窒息感,让军工体系下定决心,不计成本也要把涡轴-10和直-20搞出来。
到了直-20批量列装的时候,美国的政策圈才猛然发现,自己当年的做法,等于给未来的竞争对手提前上了一堂极其宝贵的现场教学课。那24架黑鹰用了几十年,把高原飞行的所有技术细节、极限数据、操作经验,全部毫无保留地暴露给了中国军方。
中方不仅学会了一款先进直升机的使用方法,更重要的是积累了几十年的高原飞行数据库。这些数据和经验,全部用在了直-20的研制过程中。
一位退役的美军高级将领在斯坦福大学的一次研讨会上说过一段话,翻译成中文大意是,我们曾经有机会把中国拴在我们的供应链上,但是我们自己把绳子砍断了,然后中国人自己学会了搓绳子,现在他们的绳子比我们的还结实。
四十年。
那批1984年卖到中国的黑鹰,单价六百万美元,总价一亿五千万。以当时的汇率和购买力,是一笔大钱。但放在四十年的跨度里看,这笔钱换来的,是一个国家直升机工业从无到有的完整成长过程。
2013年直-20首飞成功那天,有记者问邓景辉,这款直升机跟黑鹰是什么关系。邓景辉的回答很平淡,他说,直-20是中国人自己设计的直升机。
他没有多说,但这八个字背后的分量,懂的人都懂。
在青藏高原上,海拔五千米的某座边防哨所,多年前有一个班的战士在冬天被大雪封了整整三个月。春天雪化了之后,运送物资的直升机才第一次飞进去。那是一架深绿色的黑鹰,降落在冻土夯成的临时停机坪上,旋翼卷起的雪沫把周围山壁染成白色。
现在,飞那条航线的直升机已经换了。新的直-20从同一个停机坪上升空,掠过同一片雪山。山还是那座山,飞机已经不是那架飞机了。