加普惠成立于1928年,原来是美国联合技术公司的一部分,后来成为美国普惠公司中专业从事小型发动机研究的分公司,是全球支线飞机、公务机,直升机使用的涡桨发动机和涡轴发动机的主要供应商。PT6发动机是加普惠公司最著名的产品,于1958年上马,1961年6月30日首次上天。
艰难的问世
10年前,《B&CA》杂志上的一篇文章把PT6发动机诞生的经过描述为“有远见的领导和12位年轻工程师推动了公务航空的‘涡轮化’”。文章说,PT6的起步相当艰难而缓慢,经过好几年人们才逐渐搞清楚要研发什么样的发动机、适用于什么样的飞机和针对哪些市场等问题。
50年代,越来越多的军用,商用和公务飞机开始使用涡轮喷气发动机作为动力装置,但加普惠当时的主要业务还是生产和维护老式的“黄蜂”(Wasp)星型活塞式发动机,业务每况愈下。为了改善这个局面,公司开始自己摸索前进。
1956年,加普惠迈出了制造小型涡轮发动机的第一步。由于当时预算很少,公司请不起最有经验的人,只能到对于进入新涡轮项目有兴趣的年轻工程师中去寻找。经过半年的努力,总算凑齐了12个人,他们分别来自加拿大国家研究委员会、专门制造发动机的奥伦达公司,还有的是从英国布里斯托尔飞机公司、布莱克本通用飞机等公司挖来的。12个年轻工程师中只有一个人原来是加普惠的成员,他曾经在“黄蜂”发动机项目中担任制图员。这个12人的团队被戏称为“邋遢十二”(Dirty Dozen),在后来30多年里他们一直是加普惠工程部的核心力量。
1957年夏天,12位新人来到加普惠公司的母公司——普惠飞机公司位于美国康涅狄克州的哈特福德工厂。在这里,他们与另外5个团队一起参与一款3000磅(合13千牛)推力的涡喷发动机的设计竞争,准备作为加拿大新的军用喷气教练机——CL-41“教师”的动力装置。设计竞争中,这个小组初战告捷,但是加普惠公司在加拿大的工厂没有条件生产这种发动机,只好安排在哈特福德工厂生产。
1958年3月,“邋遢十二”从哈特福德回到加拿大后又进行了一系列的设计研究,特别是研究了450~2000马力(合336~1491千瓦)的涡轮发动机的可行性。因为他们发现最有前景的发动机是涡桨式的,相近功率的涡轴发动机也很有潜力。于是他们很快集中力量专攻500轴马力(合373千瓦)的涡桨发动机。在此期间,公司开始集中力量向美国和加拿大军方推销新发动机,但几个月过去了,仍然没有找到买家。此外,设计过程中也出现了许多技术问题。因此设计组不得不寻求来自哈特福德的帮助。在母公司的资金和技术支持下,1959年1月,加普惠才开始了细部设计工作。
1961年5月30日,命名为PT6的加拿大第一款小型涡轮发动机飞上了天。之所以叫PT6,因为它是加普惠的第六种涡轮螺旋桨发动机设计。公司从加拿大皇家空军借来一架比奇18,将PT6装在机头上,进行首飞。
1963年12月22日,加普惠向比奇飞机公司的比奇87(后来的“空中国王”型号)交付了第一台批量生产的PT6发动机——PT6A-6。
曲折的市场开拓之路
第一架装备PT6作为动力装置的飞机是希勒公司Ten 99直升机,于1961年7月开始飞行。其他用来试验PT6的直升机还有皮阿塞基16H、卡曼K-1125和洛克希德XH-51A(这也是当时世界上飞得最快的直升机),但这些努力都没有拿到大订单。
因此加普惠公司开始加倍努力推销装PT6发动机的涡桨飞机。公司在一架德·哈维兰公司的活塞式“海狸”飞机上安装了一台PT6,虽然该机改装涡桨发动机之后飞得很好,但原来那些使用活塞式“丛林飞机”的用户却不想额外花钱为他们的飞机改装涡轮发动机。没办法,加普惠公司只好收缩战线,集中力量向比奇飞机公司销售涡桨发动机。自1958年以来,两家公司一直在谈判改装涡轮发动机的事。但令公司十分不快和惊讶的是,1961年,在全美公务机年会上,比奇公司宣布它的一种增压,6~8座的120型飞机将选配透博梅卡公司的巴斯坦涡桨发动机。然而,塞翁失马,焉知非福。装透博梅卡发动机的120型飞机始终不受欢迎,最终比奇公司决定和加普惠公司合作,用装配PT6发动机的“空中皇后”向美陆军投标。该机于1963年5月首飞,美国陆军随即签发合同。为了赢得更多合同,加普惠公司对试飞计划只象征性地收取了1美元的服务费。
鉴于“空中皇后”双发飞机的卓越性能,当年8月,比奇公司就决定研发其民用型,这就是后来大名鼎鼎的“空中国王”90。装PT6A-6的“空中国王”在经过将近12000小时研发试验和800小时的试飞后,终于在1963年12月拿到适航证,加普惠公司随即把第一台生产型发动机送往美国威奇托。1964年1月20日,“空中国王”90首飞,当年5月27日获生产许可。7月7日,加普惠公司成为第一家“空中国王”公务机的经营者。正如人们所说,比奇的“空中国王”与PT6堪称绝配。当然,每种飞机都有它“成长的烦恼”,“空中国王”90也不例外。它服役不久,人们发现飞机没有酒精除冰系统。于是公司立即为发动机研发了一个惯性分离系统,同时加长了发动机第一级压气机的叶弦。1966年,在役的200架左右飞机都重新进行了加装改进。在短短几年内,许多其他飞机,从比奇18到格鲁门公司“鹅”,再到北美公司的OV-10和比奇公司的T-34C,都更换了发动机或环绕PT6重新进行了设计。
半个世纪以来,PT6发动机销售市场在不断扩大。上世纪60年代以来,除了“空中国王”外,还有很多知名的飞机选装PT6发动机,如1965年首飞的“双水獭”,1966年首飞的比奇99,还有安28、比奇1900、“星舟”、别-30、巴西的“先锋”和“巨嘴鸟”、捷克的L-410、瑞士皮拉图斯公司的PC-6/-7/-9/-12等:70年代中期,PT6还被广泛应用于农业、工业和商业领域:如今,随着PT6功率的不断增加,它在航空业的应用范围也持续扩大。PT6的大型机——PTA-40、PTA-50、PTA-60系列有两级动力涡轮和多个其他方面的改进,它们被选中用于众多高性能的公务机和支线飞机——从“空中国王”300到比奇1900。目前,配这款古老的涡桨/涡轴发动机的新飞机有美国雷神公司的T-6A“德克萨斯人Ⅱ”军用教练机、贝尔/阿古斯特AB609倾转旋翼机(该机后来被重新命名为阿古斯特维斯特兰AW609)、阿古斯特AB13g、阿古斯特“考拉”直升机和欧直的EC175等。
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