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評武裝直升機未來發展:隱身化無人化是主流

http://chinanews.sina.com 2008年07月15日 17:27 航空知識



武裝直升機的列人化是未來直升機發展的明顯趨勢,圖為在範堡羅航展上亮相的火力偵察兵無人直升機。攝影:杜長軍



已經下馬的美國RAH-66科曼奇武裝偵察直升機

  文/張德和 雲大鵬

  RAH一66“科曼奇”下馬後,對於武裝直升機的發展,世界各國態度都比較慎重。美國採取的策略是升級“阿帕奇”,同時採購新型武裝偵察直升機。俄羅斯重點開發卡一52“短吻鱷”和米一28N“夜空獵手”。歐洲“虎”式直升機剛裝備部隊,也不可能研制下一代武裝直升機。不過,從去年美國公佈的直升機驗証機的試飛情況看,儘管武裝直升機的技術暫時不會有大的變化,但各主要國家在新技術的研發和儲備上,卻絲毫沒有原地踏步的意思。

  提高速度•“複合”之路

  伊拉克戰爭表明,直升機飛行速度慢、高度低是被擊落的重要原因。因此,發展高速飛行的武裝直升機(其巡航速度要達到650千米/小時以上,航程超過1000千米)成為陸軍航空兵裝備研制的重點。

  要說到快,現代殲擊機的速度已經超過三倍音速了,而直升機的速度卻不盡人意。但從長遠看,直升機受旋翼的限制,飛行速度難以超出低亞音速的範圍,為了提高直升機的速度,近年來人們注意吸收固定翼飛機的經驗,將直升機與固定翼飛機結合起來,稱之為“複合直升機”。這種所謂的旋翼飛機,機翼上方裝一個長長的旋翼葉片,轉動的葉片在機翼翼面上方推動空氣,從而在飛行器起飛之時產生向上的拉力,使旋翼飛機像直升機一樣垂直起飛,而在平飛時,則利用固定翼飛機的原理,即使用動力裝置直接推動飛行器向前飛行。其中最有代表性的是美國的V-22傾轉旋翼直升機和X-49“速度鷹”直升機,它們把傳統直升機與固定翼飛機的優點結合起來,既利用直升機能垂直起降的性能,又發揮固定翼飛機速度快的長處。V-22“魚鷹”原型機的最大平飛速度已達526千米/小時,大大超過常規直升機的飛行速度。但是,由於技術原因,這種旋翼機命運幾經坎坷,其中在2000年就先後墜毀了四架,此後曾一度停飛了18個月。目前“魚鷹”已經通過了各種飛行測試並裝備部隊。在伊拉克戰爭中,“魚鷹”表現出色,飛行時間超過2000小時,任務完成率達到了68.1%。美國貝爾直升機公司現在也已開始為其研究後續機V:44大型傾轉旋翼機。此外,波音公司正在研制的X一50A“鴨式旋翼機”(WCR)已經試飛,其速度在741千米/小時以上,如果研制成功或取得較大突破,直升機時速預計可達600∼700千米,航程將超過1000千米。

  可以說,隨著航空技術的迅速發展,提高直升機的速度和航程還是有保障的。如果能夠擁有和固定翼飛機相似的速度與航程,加之直升機固有的靈活多變、超低空飛行能力強的特點,將使未來的武裝直升機擁有更廣泛的作戰用途。

  生存能力•任重道遠

  現代戰爭,隨著地面防空火力的增強,直升機面臨的威脅越來越大。如在2001年的伊拉克戰爭中,美國陸軍第11航空團的32架“阿帕奇”直升機,首次出戰就有一架被擊落,其余全部掛彩。因此,未來戰爭,提高武裝直升機的生存能力是增強陸航戰斗力的關鍵。

  在嚴酷的戰爭環境中,增強武裝直升機防彈的能力是提高其生存能力最直接的手段。雖然金屬材料裝甲對於坦克、裝甲車、軍艦等防護起到了重要作用,但由於過重,會影響飛行性能和戰術性能,因而不適于以靈活、機動見長的武裝直升機的防護。20世紀70年代以後,隨著材料科學的發展,陶瓷/複合材料裝甲得到迅速發展。與傳統的防彈鋼板相比,新型裝甲具有抗彈性好和重量明顯減輕的效果,逐步成為現代直升機使用的重要裝甲材料。如AH.64攻擊型武裝直升機抗彈性生存能力為:機身下半球任何部位被一發12.7毫米彈擊中後,或機身95%表面任何部位被一發23毫米彈擊中後,飛行員不致喪失操縱能力。其主要防護措施是:重要部位採取嚴格的裝甲防護,如座艙周圍及彈射座椅採用複合材料裝甲板及防護玻璃,駕駛員使用防彈服及頭盔,旋翼槳葉採用玻璃纖維增強多梁式不鏽鋼前段件和附有玻璃纖維增強蒙皮的蜂窩夾心後段

  件,部分傳動部件採用鋁和電渣熔鋼制成,關鍵傳動部件包以電渣熔鋼,燃料箱中採用氮氣注入技術以防中彈後爆炸,機身蒙皮部分採用鋁和電渣熔鋼材料,這些措施的運用有效提高了直升機的抗彈能力。

  不過,即使是再厚的裝甲也不能保証武裝直升機不被對方擊落。研發一種切實可行的救生設備以保障飛行員的生命安全勢在必行。

  彈射救生方法已經在固定翼飛機上成功運用了多年,但卻一直沒有應用在直升機救生上。理由很簡單,高速旋轉的直升機旋翼就像是一部絞肉機,飛行員向上彈射無疑會被“絞”得粉身碎骨。因此,過去直升機的主要救生措施是耐墜毀──通過起落架、機身、座椅的耐墜毀吸震能力保全機組人員。這些措施,雖有不少保全生命的成功例子,但大多情況下都造成了人員傷亡。美國雖研制出了世界上最先進的武裝直升機,但並沒有研制出彈射救生座椅。沒能解決避免“阿帕奇”在科索沃和伊拉克戰場上機毀人亡的惡運。

  不過,俄羅史東過設計和實驗,成功地解決了彈射與旋翼之間的矛盾。他們研制的彈射救生系統主要有彈射控制系統、降落系統、個人救生包組成。該系統的主要部分是飛行員座椅。在正常飛行過程中,該座椅可以根據飛行員需要對高度進行調整。當直升機遇險時,直升機座艙頂部艙門自動打開,旋翼與機身分離,座椅下的火箭系統將飛行員連同座椅一並彈出。然後在牽引發動機作用下,飛行員和座椅分離。降落傘系統能控制下降和著陸,確保飛行員在彈射時空中剎車,同時也保証下降和著陸時速度不超過7米/秒。個人救生包里有一個可充氣船和一個無線電信號機,在飛行員著陸後可為救援人員提供位置信號。據悉,裝備了這種救生座椅的俄羅斯直升機飛行員的應急離機成功率達到100%,也就是說,至今無一例失敗。

  隱身性能•適當要求

  隨著現代戰場對抗的日益激烈,直升機的作戰環境更加嚴酷,提高生存能力成為非常突出的問題。因此,各國都把提高直升機的隱身性能作為提高生存能力的有效手段。

  RAH-66“科曼奇”項目取消後,人們開始反思直升機的隱身問題,到底對直升機是否需要全面進行隱身一直是不少學者爭議的話題。但從RAH-66看,RAH-66隱身方案造成技術難度大,耗資巨大,進度拖延是該機下馬的一下重要原因。從當前世界發展的潮流看,大規模地面戰爭很難打起來,而在反恐及強國對弱國(或地區)的局部戰爭中,全隱身直升機這樣昂貴的武器裝備又派不上用場。另一方面,隱身性能對低空低速飛行的武裝直升機來說意義不是很大。因此,下一代武裝直升棚採用全隱身方案的可能性不大。但是,尋求武裝直升機的隱身性能的步伐不會停止,不付出較大代價的局部隱身技術仍將會在武裝直升機上採用。國外一些先進的武裝直升機,如AH。64“阿帕奇”直升機、米-28、卡一50和“虎”式直升機等就是採用局部措施降低可視性、減少紅外特徵,並借助主動對抗提高其生存能力,在滿足其他要求的情況下,使其被發現概率降低到最低。直升機達到隱身目的,必須應用各種隱身技術,運用各種手段降低自身的信號特徵,使之難以被敵方目視、雷達、聲學和紅外等探測方法所發現、識別、跟蹤和攻擊,從而提高自身的生存能力並對敵實施有效打擊。

         

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