弁言在直升机发展的早些年，谁也不敢说一型真正好用的直升机到底应该是什么样的，每个人都在摸索、在尝试、在犯错、在改正，然后才诞生了一型又一型翱翔长空的雄鹰，而在当时世界上屈指可数的杰出直升机设计师中，伊格尔·西科斯基先生无疑是其中的翘楚——那个真正懂直升机的人。当然，西科斯基直升机的成功绝非西科斯基先生一个人的功劳，当时的西科斯基公司有着一支效率奇高、充满热情的设计师团队以及多名敢冒风险、技术出众、反应迅速的高超试飞员，正是这样杰出的组合团队才促成了S-55这一世界首型真正通用直升机的诞生。尽管团队中的每个人都应该因为这一型大获成功的直升机获得莫大的荣耀，但是爱德华·F·卡岑伯格显然更应该拔得头等功——正是因为他敢破成规的新型布局设计思路促成S-55成为一架真正意义上的运输直升机，从而开创了通用直升机的新时代。如果你要问我，S-55型直升机到底为什么会成功呢？我的回答只能是短短四个字：请看正文。S-55成功秘诀——极具创新性的突破设计机身西科斯基S-55的机身框架是由铝合金搭建而成，其外部蒙皮由铝和镁材质制成。飞行员和副手坐在发动机的后上方，引擎传动轴从两个座位之间穿过，座位前方和两侧都配装有有机玻璃窗户。机舱的座位总共可以搭载10名乘客或者6副担架配一名医护人员。民用型号的S-55则设置了7个乘客座位，机舱的底部有一个舱口，可以让机组人员在外挂货物的时候观察吊钩的实时位置，从而为飞行员提供操纵指引。S-55型直升机在美国军方服役期间也被改装成了几种不同的配置。除了民用的S-55和S-55C型号之外，美国海军型号为HO4S、美国海军陆战队则为HRS、美国空军则是H-19和SH-19，美国海岸警卫队则是HO4S-2/3G。之后从军方退役的型号基本也都经由FAA认证为S-55和S-55B型之后再次投入民用行业。▲西科斯基授权英国韦斯特兰公司生产的S-55剖面图主旋翼桨毂总成主旋翼桨毂上安装了3片铰接式桨叶，和以往的中心铰接式桨叶不同的是，这次的桨叶挥舞铰没有设计在桨毂根部，而是有一定的向外偏置量（Ｓ-55的挥舞铰偏置距离旋翼中心大约9英寸），这对于直升机而言是一种突破性的设计，挥舞铰偏置量的出现大幅增大了桨毂的操纵力矩，从而扩大了直升机允许的重心范围并显著提升了直升机的操纵品质。该机的旋翼直径长度为53英尺。S-55型直升机的操纵系统中加入了液压伺服系统，该系统的引入不仅大幅减轻了飞行员的操纵负担、提升了飞行员操纵效率，并减轻了主旋翼的振动水平对座舱的影响，自此开始，飞行员仅需要两个手指头就能够进行周期变距的操纵。尾桨总成S-55型直升机的尾桨桨叶由全金属材质的双桨叶组成，其直径为8英尺8英寸。后来的S-55C型直升机采用了倾斜尾椎梁的设计，其上的尾桨则采用了直径8英尺9英寸的双金属桨叶设计，倾斜状的尾梁能够避免在硬着陆过程中，主旋翼桨叶击打到尾梁部分。主齿轮箱（减速器）主齿轮箱包括一个螺旋锥齿轮传动装置和一个两级行星齿轮减速系统，该系统将发动机的出轴转速按照11.：1的传动比进行降速，以此来驱动主旋翼。副传动轴从主齿轮箱向后伸出连接到中间齿轮箱，然后连接到尾桨齿轮箱并驱动尾桨。由主齿轮箱驱动的附件有发电机、发电机鼓风机、操纵系统伺服液压泵、旋翼转速表发电机和主齿轮箱油泵。主齿轮箱的输入部分配备了一套自由飞轮系统，它能够在发动机失效的情况下，将发动机和主齿轮箱断开，从而使得直升机进入自转状态。▲S-55型直升机的主减速器和液压伺服系统发动机谈到S-55的发动机及其布局设计，就不得不谈起西科斯基公司当时的高级设计师爱德华·F·卡岑伯格（在S-55成功之后，他也顺利晋级为西科斯基的总设计师之一），他极具创新性和前瞻性的发动机布局设计促进了S-55这种真正意义上的运输直升机的诞生。他的想法就是不要再把活塞式发动机像以往那样布置在主旋翼的下方，而是将其安装到驾驶舱的前下方。这一设计看似很简单，但却给直升机的运载能力带来了“戏剧性的变化”，为直升机主旋翼下方的机舱开辟了一个极其宽敞的空间。由此，直升机的有效载荷可以尽可以部署在主旋翼的正下方，这一就意味着总载荷的等效重心将会更为靠近整个直升机的总中心位置，也就是保持在主旋翼轴线附近。除了重心方面的增益之外，这种布局的发动机也使其更容易检视和维护：正常情况下，维护人员只需要打开机头上专用的引擎舱门，就可以直接接触到安装在直升机机体中的发动机。最初的S-55型号中，一台普惠9缸R--57型马力的气冷星形发动机以35°角的方式安装在机头；在之后的军用版本中，则采用了7缸的怀特R--3型马力气冷星形发动机。由于发动机的安装方式与传统发动机的安装方式大相径庭，便利性大增，因此该机发动机的附件可以通过机头的蛤壳式引擎舱门进行快速维修或者更换。▲怀特R--3型发动机安装在美国陆军的H-19D型直升机上，该机编号为：No.52-上液压机械离合器军用型的S-55（也就是配备怀特R--3型发动机的型号）直升机还配装了一套液压机械式离合器，这种离合器取代了传统直升机上采用的离心式离合器（离心式离合器会在发动机达到特定的转速时候自动实现发动机与传动轴的联接）。这是西科斯基首次采用液压机械式离合器，其功能主要有：①提供了发动机与传动系统之间的直接机械耦合；②允许发动机在完全脱离传动系统的时候以任何转速启动和运转；③在离合器的接合过程中，为旋翼桨叶和传动系统提供平滑、快速的加速转动能力液压机械离合器主要有液压泵和油液联轴器组成，主要用于离合器接合。一旦离合器完成了与传动系统的直接机械连接，油泵关闭，油从联轴器中排出。▲S-55引擎舱门打开之后，就可以进行快速、方便的维护工作主旋翼桨叶主旋翼桨叶主要由铝制梁、铝制肋和由蜂窝材料填充的铝制槽腔组成。所有的主旋翼桨叶都在配装了调整片，并在安装到主旋翼桨毂上的时候进行了调整和平衡。这就大大减轻了维护人员更换桨叶时的调校工作量。在Ｓ-55型直升机发展的后期，西科斯基公司的工程师开始尝试向直升机桨叶槽腔内充入氮气。在执行任务之前，维护人员只需要检查安装在桨叶上的指示器，就能判断桨叶的完好性。这种桨叶的检视方法被称为“桨叶检验法”（BIM；Blade Inspection Method）。这是一种由西科斯基公司首创的桨叶检测方法，并首先被应用到S-58型直升机的旋翼系统中，当测试完毕之后，西科斯基公司才将该方法推广到在役的S-55型直升机上。在之后所有的直升机金属桨叶/复合材料桨叶都采用了类似的BIM检测方法，直至如今。BIM法的原理就是：在桨叶中充入一定压力惰性气体（如氮气），一旦桨叶上出现了裂缝或者其他残破之处，惰性气体就会释放出来，这就会导致桨叶内部的气压产生变化，安装在桨叶根部的气压指示器就会发生变化（读数变化或者颜色变化），从而方便维护人员发现桨叶存在的问题，大大提升了直升机执行空中任务的安全性。S-55成功的秘诀——性能出众、新颖独特的任务系统救援绞车磅救援绞车：早期的S-55型直升机和所有的商用型号S-55直升机都配置了一个可折叠的承重磅的救援绞车，该绞车安装在客舱门的上方。绞车缆绳穿过客舱内的管道，连接到客舱后部行李舱内的转动轴和液压马达。客舱室上方的曲柄可以在需要使用绞车时将其推倒恰当的位置，不用绞车时则将其贴着机身折叠收纳起来。▲S-55直升机早期的磅救援绞车磅救援绞车：在后来的军用型S-55直升机上，西科斯基在舱门上方安装了一个独立支撑的救援绞车，这种绞车的的起重能力更强，达到磅，可靠性也更高。▲S-55直升机军用型号配备的磅救援绞车救生篮美国海岸警卫队为S-55型直升机开发了一种“救生篮”，可以将受伤的人从水中捞出救起。年12月24日，在加利福尼亚州尤巴城的一次救援行动中，美国空军和海军的多架次直升机参与了辅助救援行动，但其中只有海岸警卫队的一架直升机配备了“救生篮”。在随后的救援行动中，美国海军发现其救生绞车很难吊起幸存者之后，决定让配备救生篮那架直升机作为救援平台，其他所有出动的直升机则都作为搜索型直升机四散搜寻幸存者。于是，唯一的一架海岸警卫队直升机开始进行每2小时一班次的人员轮班作业，其机组成员由一名飞行员和一名救生篮操作员组成，在15个小时持续作业过程中，该机完成了持续不停机加油的历史性创举，并在这15小时内总计救援了名幸存者。▲美国海岸警卫队的HO4S-3G直升机及其救生篮旋翼桨尖火箭系统旋翼桨尖火箭系统（ROR；RocketsonRotor）是S-55型直升机的另一个独到之处。一架美国海军陆战队的HRS-2型直升机在其主旋翼桨叶的桨尖部分配装了小型火箭发动机（重1磅），该发动机能够为每片桨叶增加35磅的推力。火箭发动机的燃料由安装在旋翼顶部的过氧化氢推进剂贮存箱提供。整个火箭发动机系统的总重量大约为67磅，西科斯基公司联合美国海军航空系统一起开发了该系统。年3月9日，西科斯基公司的飞行员首次试飞了这种配置的直升机；年9月16日，经过6个月的开发性测试之后，美国海军陆战队在华盛顿特区的斯提亚海军航空站公开展示了该系统。ROR系统的加入带来了许多性能上的改善：①可以实现更大载重量情况下的起飞（亦即最大起飞重量增大）；②改善了该型直升机的自转下滑性能；③提高了该机的爬升速度和悬停升限。这种创新性设计被评估认为是相当成功的，为S-55型直升机提供了总重增大、速度增加等多种增益，但是该系统却从未用于任何之后的型号上，其原因可能有多种，包括噪音的增加、机械系统复杂性的增加导致的振动问题、维护性问题等等。▲后续改进型号：S-55QTN五片桨叶、涡轴发动机型直升机无论如何，大胆的创新和面向任务需求的设计迭代最终推动了S-55型直升机的成功，它因此成为了西科斯基公司第一种真正获得大笔订单的量产型直升机——西科斯基公司自己生产了多种型号的S-55总计架，并又授权英国韦斯特兰公司、法国SNCASE公司、日本三菱公司总计生产了架对应型号的直升机，在那个时代，可谓是大丰收了。
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