▲美國海軍陸戰(zhàn)隊的HR2S-1 直升機(jī)，編號：138423，是第七架生產(chǎn)型的S-56型直升機(jī)
在世界第一型通用直升機(jī)S-55登場之后，伊戈爾·西科斯基先生并沒有稍作停留，他的目標(biāo)是永遠(yuǎn)是一架更大一些、更快一些、更強(qiáng)一些的直升機(jī)。40年代直升機(jī)事業(yè)的成功也促使西科斯基先生開始考慮是否應(yīng)該著手打造一架真正的大型直升機(jī)，這種直升機(jī)至少應(yīng)該比以往的直升機(jī)都更大且更快，能承擔(dān)更為“硬核”的運(yùn)輸任務(wù)。
然而當(dāng)時直升機(jī)大型化仍有一個重要的問題需要克服——當(dāng)時的發(fā)動機(jī)仍然都是活塞式發(fā)動機(jī)，這些發(fā)動機(jī)的性能往往和體積/重量直接掛鉤——如果想要打造一型巨大的直升機(jī)，那么就必須勢必要采用一型體積巨大的活塞式發(fā)動機(jī)，這不利于全機(jī)的布局設(shè)計，同時也會大幅增加其空重比，降低其運(yùn)載效率。盡管有很多問題，但是不嘗試一下怎么知道到底行不行呢？
更何況機(jī)會很快就來了。
面向美國海軍新標(biāo)準(zhǔn)直升機(jī)——S-56誕生
1950年9月15日，美國海軍提出了設(shè)計一種HR級（攻擊型）直升機(jī)的需求標(biāo)準(zhǔn)，西科斯基S-56型直升機(jī)由此誕生。在當(dāng)年年底（12月31日），西科斯基公司向美國海軍提交了最終的設(shè)計建議書，建議書中提出了兩種直升機(jī)設(shè)計原型，其第一種被稱為XHRS-A基礎(chǔ)型，采用的是常規(guī)直升機(jī)構(gòu)型；第二種被稱為XHRS-B復(fù)合型，采用的是常規(guī)布局加裝輔助短機(jī)翼和推進(jìn)螺旋槳的構(gòu)型設(shè)計。兩種型號的區(qū)別如下圖所示，他們的原型都是按照配裝兩臺惠普R-2800活塞式發(fā)動機(jī)設(shè)計的（盡管美國海軍要求的是按照裝備阿利森XT-38-Ａ-2型渦輪發(fā)動機(jī)來設(shè)計） ?？紤]到復(fù)合式設(shè)計存在較高的技術(shù)風(fēng)險，最終美國海軍選擇基礎(chǔ)型的設(shè)計方案，也就是XHRS-A型，并在次年（1951年）初與西科斯基公司簽訂了一份XHRS-Ａ試驗機(jī)的采購合同，其軍用編號被定為“XHR2S-1”。
彼時的西科斯基公司，管理部門少，研發(fā)部門多，結(jié)構(gòu)精簡，任務(wù)執(zhí)行效率高，毫不拖泥帶水。一接到合同之后，他們就立刻開始了相應(yīng)的研制工作，兩年不到（1953年12月18日），XHR2S-1型直升機(jī)就完成了首次試飛。
▲基礎(chǔ)型S-56原型概念（左）和復(fù)合式S-56原型概念（右）
S-56直升機(jī)配備了68英尺（在后期增加到了72英尺）的5槳葉全鉸接式主旋翼和一副4槳葉尾槳，主旋翼和尾槳由普惠公司的雙黃蜂R-2800-50型活塞式發(fā)動機(jī)驅(qū)動，這是一種18缸2排氣冷星形發(fā)動機(jī)，其功率為1900馬力，在后期改用了R-2800-54型活塞發(fā)動機(jī)，其功率提升了300馬力，達(dá)到2100馬力。
對于西科斯基公司來說，S-56型直升機(jī)誕生可謂是其直升機(jī)設(shè)計技術(shù)上的“巨大進(jìn)步”。就尺寸而言，S-56比S-58大了足足有4倍，直逼道格拉斯的DC-3雙發(fā)運(yùn)輸機(jī)。當(dāng)它進(jìn)入服役之后，它也順利成為了西方國家尺寸最大、速度最大的直升機(jī)（沒有之一）。當(dāng)然，這也是西科斯基公司的第一種多引擎、起落架可收放的直升機(jī)以及有史以來最大的活塞發(fā)動機(jī)式直升機(jī)。
▲復(fù)合式S-56的另種總體布局設(shè)計原型概念
在S-56上，西科斯基公司還第一次應(yīng)用了主旋翼槳葉自動折疊技術(shù)（Automatic Main Rotor Blade Folding）和輔助動力系統(tǒng)技術(shù)，輔助動力系統(tǒng)能夠為貨運(yùn)絞車提供動力，使其實現(xiàn)自動裝載功能。
1956年，一架美國海軍的HR2S-1直升機(jī)還創(chuàng)造了3項世界紀(jì)錄：
①空載時速141.4節(jié)（約261.9千米/時）
②負(fù)載11023磅（約5000公斤）爬升到海拔12100英尺（約3688.1米）
③負(fù)載12100磅（約6000公斤）爬升到海拔6561英尺（約2000米）
陸軍型號的成功和艦載型號的困境1954年，美國陸軍向美國海軍“借用”了一架XHR2S-1型直升機(jī)用于測試，該機(jī)被命名為YH-37，綽號“莫哈韋”。不過這架直升機(jī)沒有主旋翼槳葉自動折疊系統(tǒng)和自動穩(wěn)定裝置。測試之后，美國陸軍發(fā)現(xiàn)這種大型直升機(jī)的真的相當(dāng)好用，于是立刻向西科斯基下了第一筆共計9架S-56型直升機(jī)的訂單，并要求這9架直升機(jī)要和測試用的YH-37一模一樣。隨著新機(jī)器的交付，越用越滿意的美國陸軍逐漸加大訂單數(shù)量，最終總共購買了94架CH-37Ａ型直升機(jī)，在最后一架CH-37A交付到美國陸軍基地之后，94架直升機(jī)中的90架直升機(jī)被送回西科斯基公司的工廠，升級成H-37B型直升機(jī)，升級改進(jìn)的內(nèi)容包括：將尾翼安定面移動到尾槳塔座的頂部，增加自動穩(wěn)定裝置以支持儀表飛行，配裝更大的發(fā)動機(jī)油箱。
▲美國陸軍的CH-37A型直升機(jī)正在懸停中，編號：54-996
盡管美國陸軍的CH-37型直升機(jī)發(fā)展頗為順利，美國海軍陸戰(zhàn)隊的HR2S-1卻不太順利。他們與西科斯基公司簽署的合同要求該版本的S-56型直升機(jī)需要配備主旋翼槳葉自動折疊系統(tǒng)以及尾部塔架自動折疊系統(tǒng)，以便能夠適配當(dāng)時美軍航空母艦的升降機(jī)尺寸大小。為了實現(xiàn)海上夜間飛行和儀表飛行，該版本的S-56也需要加裝自動穩(wěn)定裝置。開發(fā)這些系統(tǒng)所花的時間遠(yuǎn)超過了合同確定的計劃時間表，除此之外，還有一些零零散散的技術(shù)問題延誤了該機(jī)的初始交付和初始客戶測試時間，這直接導(dǎo)致HR2S-1的出貨數(shù)量沒能達(dá)到初期簽署的訂單數(shù)量——美國海軍陸戰(zhàn)隊計劃采購180架，但最終只接收了55架——而為了滿足其艦載任務(wù)和海上運(yùn)輸?shù)男枨?，美國海軍陸?zhàn)隊轉(zhuǎn)而求其次，增加了尺寸較小的S-58型（H-34/HUS-1）直升機(jī)的采購數(shù)量，從計劃采購的45架增加到了實際采購的572架。
▲生產(chǎn)型的HR2S-1還設(shè)計有背鰭
等到S-56的所有技術(shù)問題和工程問題都解決以后，美國軍方也已經(jīng)不再需要這么大尺寸的活塞動力直升機(jī)了，不過西科斯基在該機(jī)上修修改改得出的經(jīng)驗和積累的技術(shù)直接促成了后續(xù)的S-64（CH-54A）和S-56（CH-53A）等大型直升機(jī)的成功問世，同時也對之后一系列重型直升機(jī)的設(shè)計帶來了深遠(yuǎn)的影響。
六葉旋翼、兩側(cè)尾槳——S-56的設(shè)計特點(diǎn)最終版本的西科斯基S-56配備了一副72英尺的5槳葉主旋翼和一副15英尺的4槳葉尾槳來平衡反扭距。其發(fā)動機(jī)安裝在一副上短翼的翼尖短艙內(nèi)，這種短機(jī)翼在高速飛行的時候還能為主旋翼分擔(dān)部分升力，從而實現(xiàn)主旋翼拉力卸載，延緩主旋翼后行側(cè)失速的來臨，從而提高了該機(jī)的最大飛行速度。燃油則由機(jī)翼和機(jī)艙油箱共同攜帶，可收縮的主起落架安裝在短艙內(nèi)，這樣主機(jī)艙就可以用更大的空間可用來運(yùn)輸貨物或部隊。機(jī)頭下部開了一副“蛤殼式”裝貨門，貨門后面是斜坡式裝貨坡道。駕駛艙位于貨艙上方的直升機(jī)機(jī)頭，縱向位置略微比貨艙門靠后一些，這樣就能確保飛行員能夠在裝卸貨物的時候看到貨艙門位置的作業(yè)情況。
▲早期的海藍(lán)色涂裝的HR2S-1型直升機(jī)
機(jī)身：S-56的機(jī)身主結(jié)構(gòu)框架為鋁合金框架，表面鋪設(shè)了一塊塊可拆卸面板，這些可拆卸面板由鋁合金/強(qiáng)化塑料或者玻璃纖維制成。
安定面（平尾）：不同型號的S-56型直升機(jī)配備了不同類型的安定面，主要包括下述三種——
①可調(diào)節(jié)的安定面：早期的CH-37A直升機(jī)其尾部有一副可調(diào)整的安定面，從而在直升機(jī)前飛的時候輔助保持縱向配平，安定面在飛行中可以從15°正迎角調(diào)整到-10°負(fù)迎角。為了獲得最佳的懸停性能，安定面的槳距調(diào)節(jié)系統(tǒng)會按照主旋翼的下洗流強(qiáng)度調(diào)節(jié)其迎角；
②雙重位置安定面：在后期的CH-37A和CH-37C型號上 ，該機(jī)的尾部安裝了一套雙重位置安定面系統(tǒng)，在前飛的情況下，安定面會處于低頭2°的位置，在懸停情況下，安定面會自動下降到豎直的“自由轉(zhuǎn)動”狀態(tài)，從而來確保對主旋翼下洗流的干擾影響最小，當(dāng)然，在豎直位置的時候，一套液壓槳距阻尼器會限制安定面的轉(zhuǎn)動幅度，從而減小其振動水平；
③尾槳塔架安定面：在CH-37B型直升機(jī)上，安定面被移動到尾槳塔架右側(cè)頂部，這種安定面和尾槳塔架之間有10°的二面角，其迎角則固定為0°。
主旋翼槳轂：S-56型直升機(jī)上配裝了一個24英寸直徑的帶揮舞鉸偏置的主旋翼槳轂。直徑72英尺的主旋翼則通過一套2級液壓不可逆伺服控制系統(tǒng)來實現(xiàn)操縱。在CH-37B和CH-37C型直升機(jī)上安裝了帶有輔助私服裝置的自動穩(wěn)定裝置，以確保夜間飛行和儀表飛行的安全。旋翼揮舞抑制器則能夠確保直升機(jī)在高達(dá)60節(jié)的風(fēng)速中仍能夠安全地逆風(fēng)飛行。正常情況下，主旋翼的轉(zhuǎn)速變化范圍在164 RPM到204 RPM之間。
六槳葉主旋翼（試驗性質(zhì)）：1959年3月份，一架美國陸軍的H-37A型直升機(jī)試驗性的裝備了一套六槳葉主旋翼系統(tǒng)，以研究這種旋翼系統(tǒng)的飛行特性。雖然試驗結(jié)果表明多一片槳葉明顯降低了該機(jī)振動水平，同時旋翼后行側(cè)失速情況也得到了延緩，并且不會增加全機(jī)的需用功率，可惜這種新型旋翼系統(tǒng)并沒有應(yīng)用到S-56性直升機(jī)上，直到S-64（CH-54A）型直升機(jī)出現(xiàn)之后這種旋翼系統(tǒng)才有了一顯身手的機(jī)會。
▲伊戈爾·西科斯基祝賀試飛員吉米·維納和副手吉姆·楚達(dá)斯完成了S-56型直升機(jī)的首次飛行
主旋翼槳葉：該機(jī)的主旋翼槳葉為全金屬槳葉，主要由鋁合金材質(zhì)構(gòu)成。主旋翼槳葉是由空心擠壓鋁材作為翼梁，鋁制蒙皮包裹在翼梁形成槽腔，并由由27孔蜂窩材料填充。其翼型依舊采用了經(jīng)典的NACA0012翼型。早期的S-56主旋翼槳葉弦長為21.5英寸，負(fù)扭度為14°，重量為335磅。到了后期，西科斯基的設(shè)計師在結(jié)合實際飛行和試驗研究的基礎(chǔ)上，采用了更寬（23.65英寸）的弦長，8°的負(fù)扭度和NACA0019翼型，從而實現(xiàn)了升力的增加和最大飛行速度的提升（CH-37C從110節(jié)提升到了130節(jié)，CH-37B從80節(jié)提升到了120節(jié)）。這種寬弦葉片重350磅，更是西科斯基第一種沒有采用NACA0012作為翼型的直升機(jī)槳葉。
失速指示器/性能指示器：在S-56直升機(jī)儀表面板的最上方有一個被稱為“失速指示器/Stall Indicator”的指示表（后來被改稱“性能指示器/Performance Indicator”），以協(xié)助飛行員保持直升機(jī)在最佳性能的狀態(tài)下飛行。這是通過負(fù)載在主旋翼右側(cè)伺服器上的一個傳感器來實現(xiàn)的，該傳感器能夠檢測自動傾斜器在振動載荷，從而判斷旋翼后行側(cè)的失速水平。而自動傾斜器的振動載荷會受到轉(zhuǎn)速、總重、高度、溫度、載荷系數(shù)、飛行速度和機(jī)身姿態(tài)等因素的影響，從而能夠在旋翼開始失速時顯示指數(shù)，并反映出失速的程度。到1960年9月份，美國海軍的CH-37C型直升機(jī)上，這些失速指示器都已經(jīng)被移除。
▲CH-37A的失速指示器（左），CH-37B的性能指示器（右）
主減速器：S-56直升機(jī)的主減速器外殼為鎂合金材質(zhì)，其內(nèi)部包含了兩套兩級行星齒輪減速系統(tǒng)，通過螺旋錐齒輪連接到發(fā)動機(jī)輸出軸，通過這套系統(tǒng)，主減速器能提供14.05：1的減速比，將發(fā)動機(jī)2700RPM的轉(zhuǎn)速降為193RPM，輸出到主旋翼軸。
▲CH-37B的主旋翼槳轂和主減速器
尾槳總成：S-56直升機(jī)的尾槳直徑15英尺，由4片槳葉按照全鉸接構(gòu)型連接到尾槳槳轂上。尾槳槳葉的槳距操縱是通過兩級液壓伺服系統(tǒng)來實現(xiàn)的。
▲美軍士兵展示H-37B型直升機(jī)的大型尾槳
雙尾槳設(shè)計：XHR2S-1型直升機(jī)上安裝了一個（半試驗性質(zhì)）的V型雙尾槳，以此來改善重心作用范圍并提高前飛速度。此外，在這種雙尾槳系統(tǒng)中，西科斯基的設(shè)計師還同時測試了4葉尾槳和5葉尾槳（兩側(cè)不一樣）。兩副尾槳都是傾斜安裝的，兩副尾槳的拉力都可以獨(dú)立操縱從而實現(xiàn)反扭距的平衡并提供不同程度的升力。這樣一來，如果直升機(jī)裝運(yùn)貨物或者兵員之后，其重心太過靠前或者太過靠后都可以通過增加或則會減少尾槳的升力來補(bǔ)償?？上У氖?，這些改進(jìn)措施對性能的提升遠(yuǎn)小于預(yù)期，卻又大幅增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，而且V型尾槳的設(shè)計更加難以實現(xiàn)尾槳的折疊，故而最后還是被放棄了。
▲XHR2S-1的V型雙尾槳設(shè)計
發(fā)動機(jī)系統(tǒng)：S-56直升機(jī)安裝了兩臺普惠雙黃蜂R-2800-54型18缸2排氣冷發(fā)動機(jī)，可提供2100馬力的功率，發(fā)動機(jī)和傳動軸之間呈80°安裝，并且朝向有12.5°的傾斜角，以匹配傳動軸的部署，兩臺發(fā)動機(jī)都位于由短翼支撐的機(jī)艙中。這種非常規(guī)的發(fā)動機(jī)配置還可能導(dǎo)致了該型發(fā)動機(jī)過量燃油消耗的問題。
▲普惠R-2800型18缸2排氣冷星形發(fā)動機(jī)
輔助動力系統(tǒng)：S-56直升機(jī)裝備了一臺便攜式的輔助動力裝置，該裝置固定在機(jī)艙后部的地板上。輔助動力裝置通過直升機(jī)的蓄電池來啟動，必要的時候也可以用手搖發(fā)動。該裝置能夠為直升機(jī)裝載貨物的絞車供電，還可以為所有的航電系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)供電。
▲輔助動力系統(tǒng)示意圖
Ｓ-56大型直升機(jī)的出現(xiàn)標(biāo)志著西科斯基已經(jīng)在重型直升機(jī)俄研制上邁出了關(guān)鍵的一步，但同時也昭示著活塞動力直升機(jī)的時代即將完結(jié)?；钊l(fā)動機(jī)比渦輪軸發(fā)動機(jī)更大、更重，動力卻更小。這就是為什么S-56直升機(jī)明明在美國陸軍服役期間取得良好口碑卻相當(dāng)“短壽”的重要原因。
?▲美國海軍的HR2S-1W型直升機(jī)，編號：141646
各種型號的S-56直升機(jī)都在20世紀(jì)60年代后期全部退役，美國陸軍選擇用西科斯基的S-64/CH-54塔赫來代替其位置，而美國海軍陸戰(zhàn)隊則采用西科斯基的Ｓ-65/CH-53種馬直升機(jī)來代替其位置，美國重型直升機(jī)的服役歷史也由此展開。
