​伊格爾·西科斯基的“起重機”夢

1955年，伊格爾·西科斯基先生首次公開談到他希望打造一種“起重機”型式的直升機，相比於常規直升機的“內部運載”方式，該型直升機將主要通過“外部運載”來實現貨物的運輸。在這種“外部運載”理念的驅使下，該機創造性地在原本該是機身的地方“開了個大口子”。西科斯基先生的想法很“直觀”，他意識到：如果在頭部座艙中的操作員面朝著機身的方向，就能透過玻璃門無死角地觀察到貨物的實時位置和狀態，那麼他就能夠精確地操縱貨物的吊運和解除安裝工作，大大提升直升機的運輸效率和效能。除此之外，有效載荷的尺寸也將不再受到機艙大小的限制；而一架沒有機身的直升機，其生產、運作和維護成本顯然也將更低。

▲S-60 起重直升機的原型機

1958年1月份，美國聯合飛行器（United Aircraft）的內部雜誌《蜂巢》（Bee-Hive）刊登了一篇名為“Tomorrow's Flying Cranes”（明日之飛行起重機）的文章，作者為弗蘭克·J·德萊爾。這篇文章所介紹的主要是西科斯基當時的運輸直升機S-58[2]所取得出色成果——該型直升機在不到兩天的時間內，在一些異常陡峭、人類幾乎無法到達的險峻山區安裝了63根電線杆——這在當時實在是一項值得“吹噓”的了不起的成就，因為如果採用傳統的方法，那麼工人們至少得花費65天來完成這項工作；除此之外，這篇文章還提到了一些其他例子，當然，無一例外都是在誇獎該機的出色能力。當然，這些還都只是這篇文章的鋪墊，該文的重點是藉此宣告：西科斯基公司正在打造一種新型的沒有機身的運輸型直升機，S-58取得的成就都與該型直升機息息相關。

關鍵優勢——為什麼我們需要這種奇怪的造型？

在西科斯基的構想中，他所倡議的新型起重直升機將會有三個關鍵的優勢，按照他心目中由重到輕的排序就是：

① 操作員的視野不會受到任何障礙物的阻滯，他能夠輕鬆地觀察到整個裝卸貨物的操作過程，這一點對直升機佈局設計提出的要求就是座艙後部必須是大面積的玻璃設計，操作員的座位也應該朝向後方，與飛行員座位方向恰好相反；

②新構型的運輸直升機不僅能夠在懸停的時候吊掛貨物，其停靠在地面的時候，也能夠將諸如卡車、坦克等物體或者柱子、木材、管道等長條狀物體固定在特殊的機身上；

▲S-60作業的概念構想圖

上面展示的三張概念圖是由西科斯基的兒子謝爾蓋·西科斯基在1957年與他的父親就“空中起重機”的概念進行了長時間的探討之後繪製的，他們展示了西科斯基心目中一架理想的起重直升機該有的樣子。謝爾蓋則將其稱為“先進的S-60起重機”。該機直接把S-56“莫哈韋”[1]大型運輸直升機的動力傳動系統部件和R-2800發動機拿來用，機身配置也和S-56很像，但是在概念構想中，西科斯基先生把起落架設計成了前三點輪式起落架，以便於貨物的裝卸。

▲空中起重機的概念模型——攝於1957年

在1956年的時候，西科斯基先生首先在S-56的動力傳動系統部件基礎上搭建了一個框架結構的“空中起重機”全尺寸模型，以此來評估這樣一種直升機的可行性和運載能力。

▲不同座艙佈局的模型驗證

座艙座椅的佈局也是該模型搭建的一個重點，西科斯基先生評估了多種飛行員和操作員座椅同向/反向/可旋轉的方案。在上述的照片中，西科斯基公司當時的高階設計主任埃德·卡森伯格和高階概念組組長喬治·霍華德對構想中的多種方案進行了嘗試。

研製與測試——身體力行的西科斯基先生

在完成概念方案設計之後，西科斯基先生向當時的總公司——也就是聯合飛機公司——的管理部門提交了方案設計報告，總部在對方案進行評估之後，批准西科斯基公司製造一架試驗性質的原型機，並提供了製造該機所需的初始資金，希望等到原型機造出來之後再對該方案的潛力進行更細節的評估。由此，該機的正式設計工作於1958年5月1日啟動，製造工作則於1959年3月18日完成，其首次試飛則是在一週之後，也就是3月25日完成。

這架原型機的進度之所以這麼迅速是因為它採用了很多現成的部件，比如說，其動力傳動系統和旋翼系統——來自美國海軍當時在役的S-56“莫哈韋”直升機——都是直接從美國海軍航空局借來的。

▲西科斯基的S-56（在美國陸軍中的型號是H-37）

在完成首飛十天之後，該機在布拉格堡進行了飛行表演，吸引了多方關注。接下來的三個月，S-60頻繁出鏡，向聯合飛機公司的股東、媒體、德國軍事小組進行了展示 ，並在弗吉尼亞州匡迪克的美國海軍陸戰隊航空站、華盛頓特區的AAAA會議、美國海軍研究生院以及康涅狄格州斯特拉特福的美國直升機學會會議上進行了表演。

▲S-60“帶人飛行”測試

到7月份，S-60的特性基本已經被摸清楚，西科斯基決定在飛行表演中加入“運人”展示。在最初的一次測試中，西科斯基先生邀請另外三個人（事實上這三名老兄是被迫的，他們分別是西科斯基專案工程師羅德·史密斯、專案經理埃切夫利亞和工程副總負責人韋斯特）和他一起坐在一個被S-60吊起的平臺上，當然每個人都有一副安全帶來保證安全。然而在飛行中，大膽的西科斯基先生解開了安全帶，走到了平板邊緣朝外看，其他人都被西科斯基先生的舉動驚到了，一動沒敢動，而飛行員傑克·彼得森和吉姆·凱也注意到了這一情況，他們在驚訝過後，保持儘可能冷靜的飛行，整個過程相當順利，走動的西科斯基幾乎沒有對平板的穩定性帶來任何影響。

▲西科斯基和三名“志願者”坐在平板上

在完成首次“運人”測試之後，西科斯基公司開始對S-60進行更大範圍的貨物運輸技術測試，在同年8月份，該機完成了吊運一個可運載20名乘員的吊艙的飛行測試；11月份，該機還進行了其他一系列的軍事任務和公共事務演示驗證；同樣在11月份，S-60還將16架處於檢修狀態的西科斯基H-34（S-58）型直升機從布里奇波特機場空運至布里奇波特的西科斯基基南大道工廠進行維修，這段時間S-60的總飛行時間達到了165小時36分鐘。

▲S-60將S-58們運往布里奇波特工廠

在這一系列的測試中，有兩個值得總結的要點：

①S-60的運載和裝卸速度要比貨車快速且方便得多：測試人員發現，只需要通過少量的練習，操作員就能夠很快速地進行吊運貨物的解除安裝任務，然後快速將飛行器轉移到第二個貨物的位置，並進行貨物裝載，其效率遠遠超過其他任何一種運輸型航空器，甚至在絕大部分情況下比卡車裝卸效率還要高；

②通過簡單的隔振裝置就能夠實現低振動水平的人員運輸任務：在初步測試中，簡單的彈性懸索（與笨豬跳的懸索類似）就能夠提供完整的避震效果，當時無論是商用航空公司還是美國軍方都是比較在意這一點的，尤其是民航，因為乘客的舒適性對他們來說是很重要的。不過西科斯基公司並沒有止步於初級的避震裝置研究，他們後續研製了一種附加的液壓系統來輔助實現載荷裝載和隔振。

次年，也就是1960年，S-60進行了更廣泛的測試驗證工作，除了貨物運輸技術變得更成熟之外，還有相當一部分驗證工作都是在軍用測試，這部分軍用測試主要集中在掃雷測試和起重能力測試，這些測試一直延續到了1961年，截至該年4月1日，該機累計飛行時間已經達到了335個飛行小時。

▲1960年，S-60在佛羅里達州巴拿馬城測試拖曳式掃雷裝置

所有的測試結果最終表明，S-60的效能指標大致上與S-56型直升機相當，不過外載荷的形狀對該機的效能帶來的影響要比其他飛行器顯著的多，尤其是在單點懸掛的情況下。單點懸掛時該機的效能指標是呈現波動狀態的，但是由於操作員能夠直接看到懸掛物的情況，因此他能夠與主駕駛員溝通來調整空速使得特定負載的效能能夠處於一個較好的範圍區間，在其他的有些情況下，也有可能會採取提升鋼索長度的方法來解決問題。當然，在多點懸掛的情況下，上述問題基本都是不存在的。

S-60在效能指標與S-56相當的情況下，空機重量卻要輕了1000磅（約453.6公斤） 。最值得稱道的就是它實現了首次實用的拖曳式掃雷作業，這一任務對當時的任何一種飛行器而言都是無法實現的，更別說這種拖曳掃雷的作業是沒有任何現代化的拖曳工具或者裝置的輔助情況下完成的。除此之外，S-60能夠吊起裝載40人的吊艙，這就使其運載能力直接超過了S-56。

在激進測試中落幕

1961年年初，西科斯基公司與美國國家航空航天局（NASA）簽訂了一項合同，通過該合同，NASA將在1961年4月份接手S-60的測試工作，他們希望調整該機的控制系統的靈敏度引數，從而評估控制系統靈敏度對於直升機精確低速機動能力的影響。然而在交付給NASA之前，西科斯基“按捺不住內心的好奇”，將該機的靈敏度調為正常值的兩倍，進行了飛行測試，結果該機立刻變得難以操控，最終墜毀在西科斯基試驗場，S-60原型機徹底報廢，幸運的是飛行員倒是沒有受傷。

▲2012年，維修人員嘗試著對該機的主體進行了修復，並最後陳列在康涅狄格航空航天博物館中

至此，該機總計進行了超過335小時的飛行測試，對西科斯基構想的“起重直升機”概念進行了評估，並給出了肯定的結果。可以說，該機的成功直接促成了西科斯基S-64“空中起重機”（Skycrane）直升機的出現，那將是一型更強大、更適合量產的運輸型直升機，當然，那也是另外一個故事了，一個更精彩的故事，歡迎持續關注... ...

*註釋：

[1] 西科斯基S-56：S-56是西科斯基的出廠型號，在美國陸軍，該機被叫做CH-37 莫哈韋（Mojave），在當時美國陸軍航空兵的編制中，屬於一種大型運輸直升機，其最大起飛重量接近15噸，在當時是很了不起了。

[2] 西科斯基S-58：S-58是西科斯基的出廠型號，是一種中型運輸直升機，在美國海軍，該機被叫做H-34，其主要是用作反潛戰直升機。該機是美國海軍陸戰隊接收的最後一種活塞發動機式直升機，最後被渦輪發動機式的UH-1休伊直升機和CH-46海騎士直升機所取代。