美国陆航部队两款最新型直升机性能解析

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导读:根据美国航空现代化计划,在未来几十年时间里,美国陆军航空兵的主要作战力量将由AH一64“阿帕奇”、CH-47“支努干”、UH-60“黑鹰”、ARH和UH-72A轻型多用途直升机这五种机型组成。为此,美军在取消“科曼奇”直升机计划的同时,加速淘汰AH-I、UH一1、OH-58D和OH-58A/C等,采购AHR、UH-72A直升机,改进AH-64A、CH-47与UH-60直升机,采购总数将超过800架。   一枝独秀“ARH”   ARH是美国陆军在RAH-66先进武装直升机项目被取消的背景下提出的

根据美国航空现代化计划,在未来几十年时间里,美国陆军航空兵的主要作战力量将由AH一64“阿帕奇”、CH-47“支努干”、UH-60“黑鹰”、ARH和UH-72A轻型多用途直升机这五种机型组成。为此,美军在取消“科曼奇”直升机计划的同时,加速淘汰AH-I、UH一1、OH-58D和OH-58A/C等,采购AHR、UH-72A直升机,改进AH-64A、CH-47与UH-60直升机,采购总数将超过800架。


一枝独秀“ARH”


ARH是美国陆军在RAH-66先进武装直升机项目被取消的背景下提出的一种低成本武装侦察直升机,为填补OH一58D等侦察直升机不断老化而造成的空缺。美国贝尔直升机公司经过激烈竞争,赢得为美国陆军生产368架武装侦察直升机(ARH)的合同,项目金额达22亿美元。继OH-58系列直升机后,贝尔直升机公司再次成为美国陆军武装侦察直升机的承包商于是立即全面着手平台的设计和改装,以便在进度上满足美国陆军的要求。由于贝尔407和OH-58D都是从贝尔206直升机衍生发展而来因此ARH在总体构型方面与OH一58D有些相似。但在局部细节和尺寸上还是有所差异,提高了飞行性能增大了可用空间,特别是可靠性提高了18倍。


ARH采用了单旋翼带尾桨式布局,机身上部从前至后依次安装有主减速器和一台涡轮轴发动机。旋翼采用4片全复合材料桨叶,桨叶由大梁、NOMEX蜂窝和增强玻璃纤维蒙皮组成,前缘采用了抗磨蚀不锈钢包条。为了降低旋翼振动和噪声,复合材料的无铰桨毂装有减小旋翼振动的高效阻尼器,旋翼轴与机身之间的连接采用了软安装支架隔声系统。ARH的后机身采用碳纤维尾梁。尾梁中部装有铝合金蜂窝结构的固定式平尾,平尾两端安装有后掠式固定端板,前缘有前缘缝冀,可以有效改善平尾的工作效率。尾梁末端右侧装有大后掠角垂尾,分为上下两部分,下部垂尾下端装有尾撑,以保护尾桨。ARH的尾桨位于尾梁末端左侧。采用了2片桨叶。由于换装了新型发动机,ARH将改进尾桨设计,以便提供更大的方向稳定性。改进后的尾桨具有更大的拉力,在风速超过65千米/时条件下,不管风向如何,均能保证对直升机航向操纵的要求。


ARH为了进一步提高飞行性能将换装霍尼韦尔公司的HTS900涡轴发动机。这种发动机采用经过验证的、十分成熟的T800涡轴发动机的技术和设计,特别是采用了双余度全权限数字式发动机控制(FADEC)系统,大大增加了飞行安全性能,减少了飞行员工作量,延长大修间隔时间,降低了直接作战成本。ARH的燃油装在2个互连的抗坠毁软油箱中,前油箱在座舱前排座椅下方,主油箱在后排座椅后下方,标准可用燃油量为484升。据目前公布的数据,ARH航程为362千米,续航时间2.33小时。ARH的另一个优势是可以充分利用原有平台的更大空间和更大载重,提供更多的使用灵活性。原有的标准座舱布局设有5名旅客座椅,根据作战需要,该机可以改装用于承担运送作战人员的任务,或者可以在座舱中增加辅助燃油箱,可用燃油量为75升,从而增加续航时间。为了提高战场生存能力, ARH的发动机喷口部位将采用一种排气红外抑制器,用于抑制发动机排出的热量,增加敌方探测难度。同时,贝尔直升机公司有可能利用多年研制经验,在ARH的机头、风挡和旋翼等雷达波强反射部位采用雷达吸波材料或吸波涂层,以降低雷达反射截面积。


针对美国陆军RFP的关键要求之一的部署能力,贝尔直升机公司将为ARH设计可折叠的主旋翼和可拆卸的武器挂架、垂直尾翼及水平尾翼。这样,两架ARH直升机可以由一架C-130运输机运输到作战地点。地勤人员在15分钟内就可以快速将其恢复到飞行状态,迅速起飞并投入战斗。 ARH的一个突出特点是将目标截获传感器转塔悬挂在了机头下方,明显不同于OH-58D直升机所采用的桅顶观察仪(MMS)。究其原因,贝尔直升机公司主要考虑到了美国陆军转型后的任务重点,即ARH不再更多地承担OH-58D直升机通常肩负的野外战场观测任务,而是更加注重城市战。在城市战中,飞行员需要更多的是下视观察,而非前视探测。从结构角度来讲,这种回归传统的设计相对更为简单,无需考虑主旋翼旋转和振动的影响,不仅减轻了重量,还相应降低了成本。贝尔直升机公司专门研制了BriteStarll型传感器转塔。这种圆球状的转塔中,不仅包括现有的第三代热成像仪、微光电视摄像机和激光测距器等传感器,具有优异的测距性能,而且还增加了激光指示器和激光点跟踪仪。因此,ARH凭借着这种先进的前视红外系统,无论是恶劣天气还是昼夜等条件下,都能在作战中发现任何目标和动向,将实时作战信息提供给联合作战部队,同时还可以精确使用联合传感器和火力。此外,贝尔直升机公司表示。ARH还可以根据作战需要进一步升级,加装自动跟踪仪、整体瞄准模块和可逆转塔、MIL-STD-1 553B、RS-232/422和ARINC界面。


除了机头部位的传感器转塔外,ARH变化最大的就是座舱。ARH将采用一种非常先进的数字式驾驶舱,从中似乎还能看到“科曼奇”的一些设计理念。与OH-58D直升机上所使用的显示设备相比,具有更好的用户界面。座舱前方装有多功能显示器和彩色显示部件。通信一识别设备包括蓝军跟踪者(BFT)设备、升级的数据调制解调器、卫星通信设备、UHF/VHF电台、二级UAV控制、无线电发射机应答器、内部通信网络。其中,BFT设备是一种防止因识别错误被友军误伤的设备,目前已经装备了2000多部车辆和大约200架飞机。导航设备包括H一76ACE全球导航系统、VOR/ILs、数字式地图、雷达高度表、ARN-1 53-V4“塔康”、EGI。为了增强防御能力,ARH在机头两侧都安装了AN/APR一39B(V2)雷达告警接收机和AN/AAR一47(V2)导弹逼近告警器,机身上安装了AN/ALE-47红外对抗布撒器。


作为替代OH-58D的后继机种,ARH不仅要实现探测跟踪目标,还应该能够在面对威胁时主动攻击。为此,ARH将配备各种空对地和空对空武器。它在机身两侧将分别安装一个悬臂式武器挂架,可以根据作战需要挂载各种轻型武器。可供选择的武器包括七联装70毫米火箭发射巢,双联装AGM一1 14“海尔法”反坦克导弹发射架,双联装“毒刺”导弹发射架。机身上将安装一挺GAU-17(7.62毫米)或GAU-1 9(1 2.7毫米)机枪。射速2000发/分钟。该机还有可能根据使用发展需要,携带“先进精确杀伤武器系统”(APKWS)和“联合通用导弹”(JCM),进一步增强陆军部队的杀伤效能。目前,贝尔公司的研制生产正加紧生产,4架ARH试验机的第一架已在2006年第一季度进行了试飞,ARH武装侦察直升机的交付将从2007年的10月开始,在2008年初具有初步作战能力,201 3完成全部368架武装侦察直升机的交付。ARH可执行武装侦察、对地攻击、单机特种作战等多种任务。可以预见,当美国陆军装备ARH后,其整体作战能力将得到极大地提升。


身兼数职——“拉科塔”


“拉科塔”是美国军方为取代UH-I和0H-58直升机而研制装备的轻型多用途直升机,它不仅小巧玲珑,而且功能多样,身兼数职。美国陆军己将这种轻型多用途直升机的编号正式定为uH一72A,并沿袭了用“阿帕奇”、“科曼奇”等著名北美印第安部落命名陆军直升机的传统,用“勒科塔”这个坚决保卫家园的印第安部落来正式命名。


UH一72A的原型机——EC一145,是以著名的BK 117一C1直升机为基础,经过全面升级改进而成的,已在医疗救助、近海作业及执法、安全等领域得到了广泛应用。并得到了用户方的普遍信赖。除去EC-145的三大技术优势外,UH-72A还有其显著的技战术性能特点。首先,UH-72A具有优异的高海拔/高温性能。美国陆军将1220米高度和35度高温列入LUH的标准任务范围,并要求直升机在高海拔/高温环境下执行任务时,其内部有效载荷不得低于680千克(此时燃油箱满油,座舱内安排两名飞行员),同时起飞时发动机最大输出功率不得高于最大额定功率(即100%功率)。另外,美国陆军还要求在1220米/35度的环境下,直升机舱内满员、燃油箱满油,直升机起飞耗时1分钟,并以0.99倍巡航速度飞行,在落地时保持30分钟余油,在此条件下UH-72A的航程应达到500千米。即便在不使用辅助燃油箱或前方油料弹药补给点,并保持30分钟余油的情况下,UH一72A的续航时间也可达到2.8小时。其次,UH-72A的机舱布局比较合理。在执行医疗救护任务时,机舱内同时可容纳两张担架和两名医疗人员,由于舱门较大,躺着伤员的北约标准担架可以方便进出机舱在执行人员运输任务时,机舱内可容纳不少于6名全副武装的士兵。


另外,机载无线电班盖频带宽也是LH-72A的一大突出优势。该机机载无线电设备工作频带不仅含盖国际民航组织规定的通信频率,与各国民航部门进行通信,还能够与军事、执法、消防和护林等单位进行联系同时,uH一72A上还装有GPS接收机,可以精确获得位置、飞行速度和时间等信息。美国陆军对该机的平均系统中止工作间隔时间(MTBSA)和平均修复时间(MTTR)等指标都提出了较高要求,其中MTBSA设定为35小时,远高于同类型直升机的平均水平UH-72A可靠性、维修性、保障性(RMS)指标都很优秀.只是完成3.67小时飞行任务的成功概率为0.90,略逊于0.95这个目标值。2006年6月30日,美国陆军与欧洲宇航防务集团签署总金额为23亿美元的322架“轻型多用途直升机”(LUH)生产合同后,首架UH-72A轻型多用途直升机(LUH)已于当年正式交付美国陆军。目前。UH-72A“拉科塔”直升机正紧锣密鼓地生产,2007-2008年交付40架。随着首架UH-72A直升机进入服役,它将开始逐步替换现役”黑鹰”直升机执行一些任务,同时使被替换的”黑鹰”直升机能用于执行国外任务。



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