东大38吨级的重型直升机的难点与必要性
军事撰稿人这几年两款6代机现身，使用大涵道比涡扇发动机的运-20B也开始服役，武直21也在诸多航空项目都取得了重大进展，不过还有三个悬疑未能解开，一个是大飞翼隐身轰炸机，涡轮螺旋桨的运30，还有就是38吨的先进重型直升机，而后二者还有关联性。
38吨级别的直升机可以运载30余名步兵，机舱内载10吨，外部吊装15吨，这种吨位直升机陆海军有较大需求，而且民用上也有广泛空间，国内就曾经租借过2架米26直升机，执行空中灭火，空中救援与超大件运输，但米26体积太大，载重系数也不高，虽然能够最大载荷是20吨，但这个是在减油基础上进行的，通常最大运载量在13吨，所以也没有引进生产，而38吨级别对应的就是CH53K直升机.
这个级别直升机尺寸适合上舰，也能够运输8～9吨级别轻型步兵战车，轻型大口径榴弹炮，为空中突击部队提供重要的火力支援，美国两栖攻击舰一般携带4架CH53K执行登陆运输任务.东大076,075两栖攻击舰批量服役,舰面空间也完全支持这类重型直升机运作,但我国现在最大型号的直升机就是直8L（海军直8D）三发动机的的13吨直升机，能够内部运输山猫轻型全地形车。早年这种重型直升机是准备和俄罗斯联合研制,但由于各种原因,拖拖拉拉,最后是东大自己单干,但也因此耽误了不少时间.
对于直升机来说核心部分是，发动机，传动，旋翼三个部分，这三个要素解决了其他都不是问题。
大功率涡轴发动机：
航展上发布过5000千瓦（约为6800轴马力）涡轴发动机,但后继就没有任何消息了,但最近消息是AEP500核心机已经研制完成，2028年取得试航证，这种核心机基础上通过调整结构可以作为涡桨方式在运30（去年就开始在运8上进行了实机测试），空警600舰载预警机上使用，也可以作为涡轴发动机作为直升机的核心动力。三发联合输出功率可以达15000千瓦（约20000马力），随着东大国内在航发上的大量投入，发动机技术进步很快，所以5000千万涡轴消息还是靠谱的。
CH53K的T408 涡轴发动机由通用电气公司生产开发，其额定功率约 5600千瓦，（约 7500 轴马力）。该发动机配备了双通道全权数字电子控制（FADEC）系统,单台价格接近600万美元,价格昂贵，。基本参数长度：1.46 米，直径： 0.69 米，重量：500 千克，最新型的CH-53K机长为22米、旋翼直径24米、高8.65米，最大起飞重量39.8吨，1亿美元1架。
大型直升机减速，传动部分结构特点，与设计制造难度
在大型直升机的发动机是水平放置，转速也非常快，而且还是三台大功率发动机并车，而旋翼是水平旋转，那么动力输出方向就要转个90度，所以就需要一套减速，传动系统，实现输出动力方向的转换。相较于中小型直升机，38 吨级这类大型直升机的减速、传动部分在结构设计和制造工艺上都面临着巨大挑战。
结构特点
多级减速齿轮箱：大型直升机普遍采用多级减速齿轮箱，这是其减速系统的核心。以CH-53K 直升机为例，发动机的动力从入口进入后，会经过一组组相互咬合的齿轮。每经过一组齿轮，动力的转速就会降低一些，就像快递包裹在不同的分拣站层层传递，最终达到合适的速度，传递给旋翼和尾桨。
为了让每个齿轮都“受力均匀”，不被过大的力量压垮，需要设计了分流式结构。这就好比把一条拥挤的马路分成好几条小道，让车辆（动力）分散开来，这样每个齿轮承受的压力变小，使用寿命也能大大延长。比如美国的 CH-53K 直升机，它的主减速器就是这样的设计，保障了直升机的稳定运行。
复杂的轴系布局：直升机传动系统中包含多根传动轴，用于将动力从发动机传递到旋翼、尾桨以及其他附件系统。传动轴是其中最重要的“主通道”，它要承受巨大的扭转力和弯曲力，就像一根扛着几百斤重物还在快速旋转的 “铁柱”。为了让这根 “铁柱” 转得又快又稳，需要高强度合金钢制造，再配上精密的轴承。但直升机在飞行中会颠簸、变形，怎么办？这时候柔性联轴器，它就像一个有弹性的“关节”，允许传动轴在一定范围内 “歪歪扭扭”，既能补偿机身的变形，又不影响动力传递。
高精度润滑与散热系统：当多级减速齿轮箱和传动轴高速运转时，会产生大量的热量和摩擦，就像快速摩擦双手会发烫一样。如果不及时处理，这些“高精度零件” 可能会因为过热而损坏。所以，大型直升机都配备了高精度的润滑与散热系统。润滑系统就像给齿轮和轴承 “涂润滑油”，通过压力油循环，把润滑油送到每一个需要的角落，减少摩擦。散热系统则是给这些 “高精度零件” 降温的 。它会用风冷、油冷等方式，比如在齿轮箱上安装散热片增加散热面积，或者让冷却油循环带走热量，确保整个系统在合适的温度下工作。
设计难点：高功率密度与轻量化矛盾
高功率密度与轻量化矛盾：大型直升机需要减速和传动系统传递上万千瓦的巨大功率，不但要强度高而且还要重量轻，这样直升机才能飞得更快、更远。但问题来了，想要传递更大的功率，往往需要把齿轮、轴做得更大、更厚，这又会增加重量。所以设计上，需要在材料选择和结构设计上反复权衡。例如，采用高强度、低密度的钛合金、复合材料等新型材料制造关键部件，通过拓扑优化设计，去除不必要的材料，在保证强度的前提下实现轻量化。
复杂工况下的动力学性能要求：直升机在飞行中，会遇到气流颠簸、姿态变化等各种复杂情况，这就像汽车在坑洼不平、弯道不断的路上行驶。减速和传动系统在这种情况下，会受到各种各样的力，产生振动、噪声和疲劳问题。
为了解决这些问题，设计时需要通过精确的动力学分析和仿真，预测系统在各种工况下的性能表现，并采取相应的措施进行优化。例如，通过调整齿轮的齿形、修形设计，降低齿轮啮合时的振动和噪声；优化轴系的支撑结构和布局，提高系统的动力学稳定性。
大型直升机减速、传动部分的零部件对加工精度要求极高。齿轮的齿形精度、表面粗糙度，轴的圆柱度、同轴度等指标都直接影响系统的性能。例如，高精度齿轮的加工需要采用数控磨齿机等先进设备，通过多道工序进行精细加工，确保齿形误差在微米级范围内。
制造过程中需要应用多种先进技术，如激光焊接、精密锻造、粉末冶金等。激光焊接能够实现零部件的高精度连接，减少焊接变形；精密锻造可以制造出力学性能优良、形状复杂的零部件；粉末冶金技术则可以制备高性能的金属材料，满足传动系统对材料性能的特殊要求。这些先进技术的应用需要具备专业的设备、工艺和高素质的技术人员，对制造企业的技术实力和管理水平都是巨大的考验。
大型直升机桨毂，旋翼部分结构特点，与设计制造难度
大型直升机的桨毂旋翼系统，是其实现垂直起降与飞行操控的核心部件，直接决定直升机的升力、机动性与安全性。相比中小型直升机，38 吨级这类大型直升机的桨毂旋翼在设计制造时面临着诸多难以攻克的技术难题，涉及空气动力学、结构力学、材料科学与精密制造等多个领域。
大型直升机的旋翼转起来速度非常快，桨叶尖端的速度甚至接近声速。，空气会被剧烈挤压。桨叶在高速旋转时，不同部位的速度差异很大，这会让空气产生激波，就像船在水面快速行驶时激起的大浪，还会出现空气从桨叶表面分离的情况，导致直升机效率降低、振动变大。当桨叶高速旋转时，空气施加的力量会让桨叶发生变形。而桨叶变形后，空气流过它的方式又会改变，这种相互影响就是气动弹性耦合。这就像你用力弯曲一根塑料棒，塑料棒弯曲的程度会反过来影响你用力的感觉。如果处理不好，桨叶可能会发生剧烈的颤动，也就是颤振，这对飞行安全来说是巨大的威胁。
大型直升机的桨毂旋翼工作时，要承受巨大的力量。想象一下，旋翼高速旋转时产生的离心力，就像有人在拼命拉扯桨叶，这个力量能达到几百吨。此外，飞行中遇到的强风、突然转向等情况，还会带来不断变化的力量。
为了承受这些力量，桨毂旋翼必须非常坚固，通常会用高强度的合金钢、钛合金，或者复合材料来制造关键部件。主桨毂就是整个旋翼系统的核心，要能在最极端的情况下也不被破坏，而且还要经得起长期的“折腾”，防止因为反复受力而出现裂纹。
精细的制造装配：桨毂旋翼的制造精度直接影响其性能与可靠性。桨叶的外形轮廓精度需控制非常高；桨毂的关键孔位、配合面精度要求同样严苛，否则会影响旋翼系统的动平衡与操纵性能。加工过程中，需采用五轴联动加工中心、精密磨削等先进设备，对复杂曲面进行高精度加工。此外，复合材料桨叶的制造涉及铺层、固化等多道工序。
桨毂旋翼的装配过程复杂且关键，各部件之间的装配精度与协调关系对系统性能影响重大。旋翼桨叶与桨毂的连接需保证极高的同轴度与平衡精度，否则会引发剧烈振动。装配过程中，需使用专用的平衡设备与精密测量仪器，对旋翼系统进行动平衡调试与校准。同时，大型直升机的旋翼系统部件尺寸大、重量重，装配过程中的吊装、定位与固定操作难度极高，需要专业的工装夹具与装配工艺。
维护性：大型直升机桨毂旋翼结构复杂、维护难度大，需在设计阶段充分考虑维护便捷性。由于桨叶与桨毂的连接部位通常位于高空，且部件重量大，设计时需优化连接方式，减少拆卸难度；同时，对易损件（如轴承、密封件等）的布局与更换方式进行设计，缩短维护时间。此外，还需开发专用的检测设备与维护工具，以满足桨毂旋翼的定期检查、故障诊断与修复需求，降低全寿命周期维护成本。
大型直升机设计制造难度非常大，但也是必须，下面的战例就能说明这个问题：
俄军在2022 年 2 月 24 日俄乌冲突爆发首日，对乌克兰首都基辅的安东诺夫机场（戈斯托梅利机场）实施了直升机机降突击结果失败
突袭行动启动：俄军以白俄罗斯为跳板，从戈梅利机场出动约40 架直升机（包括米 - 8AMTSH-VN 运输直升机和卡 - 52、米 - 24 武装直升机），搭载第 31 近卫空降突击旅的一个加强连（约 200-300 人），采取超低空飞行沿第聂伯河隐蔽突防，成功避开乌军防空火力。行动初期，俄军迅速控制机场跑道和塔台，并建立防御阵地。
乌军国民警卫队第4 快速反应旅（约 3000 人）迅速从东南方向发起反攻，使用 BM-27 火箭炮和坦克对机场实施火力覆盖。俄军虽以武装直升机压制，但乌军后续增援部队（如第 45 特种作战旅）加入后，配合米格 - 29 战机和便携式防空导弹，击落俄军多架直升机（包括 2 架卡 - 52），迫使俄军退至机场周边森林。
俄军原计划由20 架伊尔 - 76 运输机搭载第 76 空降师后续部队机降，但因机场跑道被乌军炮火破坏且缺乏制空权保障，运输机被迫折返白俄罗斯。2 月 25 日下午，俄军地面部队从白俄罗斯南下突破乌军防线，与机场守军会合，重新夺回机场控制权，但此时已错失快速推进至基辅的战机。
俄军：第31 近卫空降突击旅的一个加强连（约 200-300 人），配备轻武器（如 9M133 反坦克导弹、NSV 重机枪）和便携式防空装备，无重型装甲。卡 - 52 和米 - 24 武装直升机提供空中掩护，初期压制乌军地面部队。第 76 空降师的重装部队因机场失控未能投入战斗，先遣部队仅为轻装连级单位，缺乏重武器对抗乌军装甲部队。尽管武装直升机提供了初期火力支援，但乌军通过米格 - 29 战机和野战防空系统（如 9K35）压制了俄军空中优势，导致地面部队孤立无援，虽然俄军有（如轻敌、空地协同不足、后勤脆弱）成为后续战役的重要问题，但当初有大型直升机，运输轻型步兵战车，轻型大口径火炮，整个局势就不会这么被动。
结束语：
直升机结构复杂，制造难度大，所以现在出现了Evtol，但现在都是5吨以下轻型机，大型垂直起降飞行器短时间内还是传统直升机结构，虽然东大能够设计制造的是13吨级别直8L,但积累大量设计与精密制造经验，对重直升机发展提供足够的基础，最近相关单位也启动了AC333项目也应该是直升机，如果快的话在2030前应该能够看到38吨级直升机试飞！
