被创始人抛弃的vertol，支奴干商业版搬砖50年

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在过去的50年里，107-II型一直是旋翼机界的常客。虽然其军用版本受到了大多数关注，但商业版本却日复一日地悄然工作。历史可以追溯到最初的Piasecki飞机，它已经执行了无数次任务，仍然是目前飞行能力最强的平台之一。

故事开始

20世纪50年代中期是美国直升机制造商的繁忙时期，皮亚塞基直升机已成为世界上最大的旋翼飞机生产商之一。它的H-21也被称为“飞行香蕉”，是世界上最受欢迎的直升机型号之一，全球有多个政府在运营。然而，公司快速增长、需要完成H-21的重大升级以保持竞争力以及XH-16运输机的开发相关的压力使Piasecki直升机公司不堪重负。最值得注意的是，该公司的创始人弗兰克·皮亚塞基（Frank Piasecki）变得如此沮丧，以至于他在1956年突然离开了自己创办的vertol。

在总裁Don Berlin和工程副总裁Lee Douglas的领导下，重组后的“Vertol飞机”开始致力于提升H-21的性能。涡轮发动机当时开始安装在直升机上，Vertol希望将其安装在自己的H-21飞行香蕉上。Vertol与美国国防部和美国联邦航空局合作，确保升级后的飞机可以在军事和商业应用中运行。在证明符合FAA的《民用航空条例》方面出现了一个问题，即单引擎运行需要考虑压缩机和涡轮故障。对于并排的发动机安装，这需要对第二台发动机进行装甲保护，这大大增加了飞机的重量。因此，在H-21中开发并安装了一种复杂的直列串联配置。不幸的是，这架升级后的飞机及其涡轮发动机、后部货物坡道和许多其他系统升级未能引起客户的兴趣。Vertol的领导层决定需要开发一种全新的设计。

原型设计

法国武装部队是Piasecki飞机和Vertol的大客户，为海军和陆军购买了大量H-21。这些直升机在阿尔及利亚战争期间被大量使用，Piasecki/Vertol与它们在战区的表现密切相关。对于新飞机决定与法国政府合作，利用战争中运行大型战术直升机的数据来构建初步设计的要求。在要求范围内，维护和现场支持尤为重要。向所有美国武装部队介绍了这些要求和组织变革，以更好地应对地区战争。除了这些要求和战术建议外，还提出了基于这些要求并能够在这些竞技场上执行的新型直升机设计。这架直升机是107.1型利用两台莱康明T53涡轮发动机，借鉴了H-21的许多部件，并在“臭鼬工厂”型环境中，原型于1958年4月22日建造并首次飞行。这架直升机表现出了出色的飞行品质，在初始飞行中唯一的问题只不过是典型的飞行测试调整。对于这种尺寸的飞机来说，这架飞机的振动也很低，噪音也很低。

107型原型机

寻找购买者

Vertol决定将这架飞机从东海岸飞到西海岸的军事基地，这可能有助于做出购买决定。这包括在每个站点进行飞行演示，以便官员们可以亲自评估飞机。与此同时，纽约航空正在评估其在三个大都市机场（JFK、纽瓦克和拉瓜迪亚）和整个纽约市地区的多个直升机场之间航线上使用的商业潜力。

与此同时，通用电气正在开发一种新型涡轮发动机，其功率输出更高，油耗更低，正面面积更小，重量比T53轻。这种发动机被称为T58，并被选为107型陆军开发飞机YHC-1A。下图所示的三架YHC-1A已为美国陆军和其他军队（包括瑞典、日本和加拿大）建造并演示。事实上，日本人对这架飞机印象深刻，他们与Vertol签署了一项许可协议，在日本岐阜的川崎工厂生产Model 107。瑞典和加拿大继续订购该飞机，生产了瑞典HKP-4和加拿大CH-113。

在演示计划结束时，美国陆军决定不购买107型，转而购买其较大的兄弟114型。这架飞机最终将成为CH-47支奴干，至今仍是陆军旋翼机队的主力。然而，美国海军陆战队对这种飞机非常感兴趣，并开始订购飞机。在同一活跃时期，纽约航空决定购买Model 107。这些飞机将配备一个适合25名乘客的内部空间和一个行李箱，以代替后坡道。所有这些销售使Vertol对大公司来说非常有利可图，1960年，波音公司收购了vertol。

YHC-1A飞机及其飞行试验组

飞行认证

商业型号107-II的首次飞行于1960年10月15日进行，随后进行了一年多的开发和认证飞行测试。这是一段很长的时间，但应该指出的是，这是第一架寻求美国联邦航空局认证的涡轮动力直升机，当时的法规只考虑了活塞动力。FAA于1962年1月26日颁发了型号合格证，此后不久，纽约航空开始运营“Vertol”。

城市楼顶运行

泛美航空总裁兼首席执行官Juan Trippe经常使用Model 107-II往返于机场和他在曼哈顿市中心的办公室之间。然而，他并不喜欢从30英寸的街道站乘坐出租车前往泛美大厦。他设想在自己大楼的屋顶上建一个直升机场，并与波音Vertol提出了这个问题。然而，这不仅因安全和噪音而遭到泛美大厦附近人的强烈反对，也因与此类运行相关的责任而遭到波音内部的强烈反对。纽约航空在接下来的几年里继续追求，最终于1964年获得批准。乘客接受度快速增长，稳步上升。披头士乐队和克林特·伊斯特伍德等名人利用这架飞机在纽约境内旅行也起到了帮助作用。

107-II型飞机从泛美大厦起飞

现实中的问题

尽管107-II型飞机越来越受欢迎，但现实情况对纽约航空和泛美航空维持这些航班的能力提出了质疑。1963年，一架107 Il型飞机在肯尼迪机场起飞时坠毁。机队立即停飞，李·道格拉斯（仍是波音Vertol的工程副总裁）展开了调查。虽然该事件被归因于位于混合箱和后变速器之间的套筒轴制造缺陷，但它引起了公众对飞机安全性的质疑。此外，由于燃料和零件采购，飞机运营成本不断上升，这给航空公司带来了困难。最终，财务负担促使纽约航空考虑其他选择；Sikorksy提供S-61作为低成本选项。在这一点上，航空公司开始衡量有人乘坐这些飞机的兴趣。

哥伦比亚直升机接管

1957年，Wes Lematta在俄勒冈州波特兰创立了哥伦比亚直升机公司，并拥有一架Hiller 12B直升机。起初，Wes Lematta用他的直升机在县集市和建筑工程中运送人员。1958年，他在俄勒冈州海岸附近的疏浚船威廉·T·罗塞尔号上救了一些人，从而声名鹊起。这一事件使韦斯在太平洋西北部家喻户晓，来自该地区各地的请求都要求他提供直升机服务。他开始扩大机队规模，最终包括一架用于重型运输的西科斯基S-58和S-61。在此期间，Wes还开发了一种改进的执行外部负载运行的方法。这种方法涉及使用较长的线，并通过机组人员门直接观察负载。这使飞行员能够在没有其他机组人员协助的情况下进行精确定位。这种方法被称为直接视觉对象控制（DVOC），它还催生了气泡窗口，这种窗口出现在该国每架商用重型直升机上。哥伦比亚直升机在20世纪60年代末不断发展壮大。韦斯开始寻找其他重型飞机，很快他就听说了107。

Wes Lematta和他的弟弟Jim决定前往纽约，看看他们能否获得这架飞机。他们会见了纽约航空公司的领导层，但未能就价格达成共识。在会议期间，Lematta兄弟听说泛美航空也在试图出售他们的107型飞机，所以安排了与Juan Trippe的会面。几小时后，与泛美航空公司达成协议。哥伦比亚直升机将携带他们的三架107型飞机，这些飞机被空运到波音在安大略省安波里奥的工厂安装货钩，并按照哥伦比亚航空公司传统的红白油漆方案重新涂漆。韦斯立刻研究了利用这些飞机的方法。

Wes Lematta在俄勒冈州波特兰市观看第一架107-II型直升机的到来

Vertols开始工作

这架飞机立即投入工作，在太平洋西北部各地进行建筑工作，包括建立新的电网和在喀斯喀特山脉建造滑雪场。韦斯有一个想法，那就是让直升机进入一个很少有人会想到的行业。多年来，木材公司一直在考虑利用直升机伐木。

其想法是，即使直升机的成本很高，在短时间内运输大量木材可能能力也会抵消成本。最后，在1971年，韦斯与埃里克森测井公司合作，进行了直升机测井试运行。利用西科斯基S-61并与美国林务局密切合作，这一想法得以实现。S-61将砍伐的树木移动到着陆点，将其放下，然后再回到山上进行更多运输。每30分钟停一次加油，这架直升机在8小时内平均每小时飞行20.2次。这种生产令人震惊并取得了巨大的成功。哥伦比亚直升机公司立即开始向海岸山脉和喀斯喀特山脉派遣多架飞机，开始伐木作业。

107-II型也被用于这次行动，飞行员立即发现了使用串联旋翼直升机进行重型起重作业的好处。首先，与S-61相比，它能够举起更多的重量。此外，Vertol可以比传统的单旋翼尾桨更有效地处理风的影响。这在山区作业中尤为重要，因为风力持续影响作业。

107-II型伐木运输

与此同时，直升机伐木正在发展成为一个可行的商业市场，哥伦比亚直升机公司与林务局合作，将107型用作消防员。107型使用1000加仑的浸桶，在扑灭森林大火时是一种很好的资源。特别是在地面部队无法进入的地区。

107-II型灭火机

扩大和维护平台

随着哥伦比亚107-II型飞机的成功，韦斯决定购买更多的飞机。1972年，他回到纽约航空购买了他们的Vertols。20世纪60年代，川崎用波音套件和从头开始的套件建造了许多vertol直升机。其中一些已获得美国联邦航空局认证，并运往泰国。哥伦比亚于1976年购买了这4架飞机。然后在1980年，韦斯听说海军陆战队打算报废两架CH-46A。其询问波音是否可以将其转化为商业型号107 ll。经过一番讨论，波音同意帮助并负责他们的认证。1984年，在收购了另一架川崎107-II之后，哥伦比亚成为世界上唯一一家商用107的运营商。

作为107-II型直升机的唯一运营商，哥伦比亚直升机必须适应并制定新的方法来维护飞机并保持其飞行。维护从一开始就是一个大问题。107-II是一款非常独特的飞机，有许多专用部件，哥伦比亚需要将停机时间降至最低，以保持利润。Jack Pyle是哥伦比亚直升机的维护总监，George Pittelkau是质量总监。他们制定了一项持续维护计划，使哥伦比亚号飞机能够在所有白天飞行，准备率约为95%。

这个维护计划有两个主要部分。第一个问题是虚拟机维护。飞机部署时，维修人员始终与飞机在一起。他们在飞行期间和直升机在地面加油时通过无线电与机组人员进行持续检查。在飞机运行完毕的晚上，机组人员将彻夜工作，进行定期维护，确保飞机在黎明时分做好飞行准备。维修的第二部分涉及车间维修。为了向运营机队提供适量的备用变速器、旋翼叶片、发动机等，而不必等待长达8个月的波音和通用电气对组件进行大修。哥伦比亚直升机将不得不自行检修这些部件。即使在今天，哥伦比亚直升机仍对所有部件和主要组件进行维护和检修。这就是哥伦比亚航空成功运营其飞机，特别是107型直升机的原因。

多样化运行

虽然伐木、消防和建筑促进了哥伦比亚直升机的快速发展，但Wes Lematta知道107型直升机的能力是可以扩展使用的。其中一个领域是石油勘探。1974年一个机会出现了，一家公司想在巴布亚新几内亚（PNG）钻探一些勘探井，并要求哥伦比亚直升机用Vertol为其提供支持。尽管其没有在巴布亚新几内亚等欠发达国家运营的经验，但韦斯认为这是一个很好的机会，并部署了这架飞机。这开启了Model 107在该国的长期使用，目前仍有一架107驻扎在那里。这些支持石油勘探的行动也发生在阿拉斯加和秘鲁、厄瓜多尔和马来西亚等其他国家。在阿拉斯加完成的工作为著名的气垫船照片奠定了基础，其希望研究直升机拖曳满载的悬停驳船穿越北极的能力。Vertol成功完成了所有测试，包括220吨的拉力。在短时间内。哥伦比亚还使用Vertol支持墨西哥湾的海上石油作业，但向石油平台运送人员和物资。

107型拖航驳船

哥伦比亚直升机也将Vertol用于人道主义工作。其中最突出的是在朝觐期间在沙特阿拉伯提供服务。在20世纪70年代中期。沙特阿拉伯王国向川崎订购了16架107型。不幸的是，他们没有为1979年的朝觐做好准备，而且有很大的野火风险。在短时间内，哥伦比亚号能够在沙特阿拉伯调动4架Vertol，朝觐顺利进行。1985年，哥伦比亚向苏丹派遣了四架107型飞机，以支持饥荒救济工作。在合同授予后的一周内，哥伦比亚直升机将飞机装上C-5银河号货物运往苏丹，并投入使用。在此期间，哥伦比亚在几乎没有支持的情况下，保持了96%的准备率，并将物资运往全国各地。最近的一项努力是在2010年，在路易斯安那州事件灾难后，两架Vertol支持清理工作。这些飞机每天工作十个小时，运送沙袋和其他材料，清理海岸，保护未受影响的地区。

107的进化设计

自从哥伦比亚拥有其首批107型飞机以来，他们一直在对其进行改装，以更好地支持其运营。如前所述，货钩在购买后立即安装。为了获得更多的外部有效载荷，机舱内部和座椅被拆除以减轻空重。外部货钩得到了加强，容量从原来的7000磅增加到11500磅。

通用电气对最初安装的CT58-110-1发动机进行了多次升级。到1974年，改进的CT58-140-2发动机已经上市，功率增加了约20%。哥伦比亚直升机与波音、川崎和美国联邦航空局合作安装了这些发动机，并利用了性能的提高，特别是在密度增加的高度。

Vertol的另一项升级是安装了新的复合材料旋翼叶片。波音公司于20世纪70年代初开始利用新的玻璃纤维和芯材以及制造技术为CH-46开发新的旋翼叶片。这些材料还允许使用弧形翼型截面，并大大提高了性能。到本世纪末，这些叶片已经完成并通过了CH-46的认证。哥伦比亚航空同意与波音公司合作，对商用和外国军用107飞机进行资格认证。飞行测试在俄勒冈州奥罗拉的哥伦比亚工厂进行。还进行了许多其他改装，其中大部分是与波音合作完成的。哥伦比亚的加里·格雷奇（Gary Grage）最终成为了维护副总裁，他率先进行了大部分改装。

型号设计和目前运行

20世纪80年代初，波音就转让美国联邦航空局型号证书所有权的可能性与哥伦比亚直升机接洽。尽管哥伦比亚拥有所有现有的商用Vertols，但人们决定波音最好继续担任所有者。在接下来的20年里，这个话题不时被提起，但直到21世纪初才被认真考虑。最后，在2005年，Wes Lematta向波音签署了购买107 FAA型号合格证的意向书。2006年12月15日型号合格证正式转让给哥伦比亚直升机公司。此后，哥伦比亚于2009年获得了生产证书允许生产新零件。遗憾的是，韦斯于2009年12月24日去世，享年82岁。

证书转让后，波音和哥伦比亚的代表

在型号合格证转让工作的同时，哥伦比亚直升机开始组建工程人员来维护和改进设计。这些工作人员立即开始为飞机开发新产品，包括新的侧向座椅内饰、HUMS的安装，并熟悉哥伦比亚直升机过去开发的许多设计，将其融入Vertol的型号设计中。此外，该部门开始对生产关键零件的新供应商进行资格认证。2012年，完成了一项广泛的飞行测试计划，以扩大107型飞机的运行和性能限制。这些测试成功地实现了在增加重量和增加起飞和着陆密度高度的情况下获得更高的Vne。这些新功能现在正被用于支持阿富汗的努力，在那里，Vertol被用于客运服务和外部装载工作。

Vertol的未来

截至2014年3月，现有的107架商用飞机已累计飞行近80万小时。令人惊讶的是，序列号4目前保持着直升机总飞行小时数的世界纪录，超过74000小时。未来，Model 107-II将有许多新的发展。展望未来，将持续开发新的旋翼叶片，并可能安装改进的发动机。两者都将进一步提高飞机的性能。此外，哥伦比亚直升机最近从加拿大和瑞典政府购买了所有CH-113和HKP-4，并计划将其转换为商用107。

Leadville试飞飞机和机组人员

结论

在过去的50年里，107 ll型一直是旋翼机界的固定配置。很少有人能预测到它不仅对旋翼机技术产生了影响，甚至对整个航空业产生影响。随着飞机的不断改进，Vertol将在未来继续飞行。