评武装直升机未来发展:隐身化无人化是主流

http://www.sina.com.cn 2008年07月16日 08:25 航空知识
评武装直升机未来发展:隐身化无人化是主流
    武装直升机的列人化是未来直升机发展的明显趋势,图为在范堡罗航展上亮相的火力侦察兵无人直升机。摄影:杜长军

评武装直升机未来发展:隐身化无人化是主流
已经下马的美国RAH-66科曼奇武装侦察直升机

俄罗斯推出的最新型KA-92共轴直升机

美制最新型AH-1Z攻击直升机

  文/张德和 云大鹏

  RAH一66“科曼奇”下马后,对于武装直升机的发展,世界各国态度都比较慎重。美国采取的策略是升级“阿帕奇”,同时采购新型武装侦察直升机。俄罗斯重点开发卡一52“短吻鳄”和米一28N“夜空猎手”。欧洲“虎”式直升机刚装备部队,也不可能研制下一代武装直升机。不过,从去年美国公布的直升机验证机的试飞情况看,尽管武装直升机的技术暂时不会有大的变化,但各主要国家在新技术的研发和储备上,却丝毫没有原地踏步的意思。

  提高速度·“复合”之路

  伊拉克战争表明,直升机飞行速度慢、高度低是被击落的重要原因。因此,发展高速飞行的武装直升机(其巡航速度要达到650千米/小时以上,航程超过1000千米)成为陆军航空兵装备研制的重点。

  要说到快,现代歼击机的速度已经超过三倍音速了,而直升机的速度却不尽人意。但从长远看,直升机受旋翼的限制,飞行速度难以超出低亚音速的范围,为了提高直升机的速度,近年来人们注意吸收固定翼飞机的经验,将直升机与固定翼飞机结合起来,称之为“复合直升机”。这种所谓的旋翼飞机,机翼上方装一个长长的旋翼叶片,转动的叶片在机翼翼面上方推动空气,从而在飞行器起飞之时产生向上的拉力,使旋翼飞机像直升机一样垂直起飞,而在平飞时,则利用固定翼飞机的原理,即使用动力装置直接推动飞行器向前飞行。其中最有代表性的是美国的V-22倾转旋翼直升机和X-49“速度鹰”直升机,它们把传统直升机与固定翼飞机的优点结合起来,既利用直升机能垂直起降的性能,又发挥固定翼飞机速度快的长处。V-22“鱼鹰”原型机的最大平飞速度已达526千米/小时,大大超过常规直升机的飞行速度。但是,由于技术原因,这种旋翼机命运几经坎坷,其中在2000年就先后坠毁了四架,此后曾一度停飞了18个月。目前“鱼鹰”已经通过了各种飞行测试并装备部队。在伊拉克战争中,“鱼鹰”表现出色,飞行时间超过2000小时,任务完成率达到了68.1%。美国贝尔直升机公司现在也已开始为其研究后续机V:44大型倾转旋翼机。此外,波音公司正在研制的X一50A“鸭式旋翼机”(WCR)已经试飞,其速度在741千米/小时以上,如果研制成功或取得较大突破,直升机时速预计可达600~700千米,航程将超过1000千米。

  可以说,随着航空技术的迅速发展,提高直升机的速度和航程还是有保障的。如果能够拥有和固定翼飞机相似的速度与航程,加之直升机固有的灵活多变、超低空飞行能力强的特点,将使未来的武装直升机拥有更广泛的作战用途。

  生存能力·任重道远

  现代战争,随着地面防空火力的增强,直升机面临的威胁越来越大。如在2001年的伊拉克战争中,美国陆军第11航空团的32架“阿帕奇”直升机,首次出战就有一架被击落,其余全部挂彩。因此,未来战争,提高武装直升机的生存能力是增强陆航战斗力的关键。

  在严酷的战争环境中,增强武装直升机防弹的能力是提高其生存能力最直接的手段。虽然金属材料装甲对于坦克、装甲车、军舰等防护起到了重要作用,但由于过重,会影响飞行性能和战术性能,因而不适于以灵活、机动见长的武装直升机的防护。20世纪70年代以后,随着材料科学的发展,陶瓷/复合材料装甲得到迅速发展。与传统的防弹钢板相比,新型装甲具有抗弹性好和重量明显减轻的效果,逐步成为现代直升机使用的重要装甲材料。如AH.64攻击型武装直升机抗弹性生存能力为:机身下半球任何部位被一发12.7毫米弹击中后,或机身95%表面任何部位被一发23毫米弹击中后,飞行员不致丧失操纵能力。其主要防护措施是:重要部位采取严格的装甲防护,如座舱周围及弹射座椅采用复合材料装甲板及防护玻璃,驾驶员使用防弹服及头盔,旋翼桨叶采用玻璃纤维增强多梁式不锈钢前段件和附有玻璃纤维增强蒙皮的蜂窝夹心后段

  件,部分传动部件采用铝和电渣熔钢制成,关键传动部件包以电渣熔钢,燃料箱中采用氮气注入技术以防中弹后爆炸,机身蒙皮部分采用铝和电渣熔钢材料,这些措施的运用有效提高了直升机的抗弹能力。

  不过,即使是再厚的装甲也不能保证武装直升机不被对方击落。研发一种切实可行的救生设备以保障飞行员的生命安全势在必行。

  弹射救生方法已经在固定翼飞机上成功运用了多年,但却一直没有应用在直升机救生上。理由很简单,高速旋转的直升机旋翼就像是一部绞肉机,飞行员向上弹射无疑会被“绞”得粉身碎骨。因此,过去直升机的主要救生措施是耐坠毁——通过起落架、机身、座椅的耐坠毁吸震能力保全机组人员。这些措施,虽有不少保全生命的成功例子,但大多情况下都造成了人员伤亡。美国虽研制出了世界上最先进的武装直升机,但并没有研制出弹射救生座椅。没能解决避免“阿帕奇”在科索沃和伊拉克战场上机毁人亡的恶运。

  不过,俄罗斯通过设计和实验,成功地解决了弹射与旋翼之间的矛盾。他们研制的弹射救生系统主要有弹射控制系统、降落系统、个人救生包组成。该系统的主要部分是飞行员座椅。在正常飞行过程中,该座椅可以根据飞行员需要对高度进行调整。当直升机遇险时,直升机座舱顶部舱门自动打开,旋翼与机身分离,座椅下的火箭系统将飞行员连同座椅一并弹出。然后在牵引发动机作用下,飞行员和座椅分离。降落伞系统能控制下降和着陆,确保飞行员在弹射时空中刹车,同时也保证下降和着陆时速度不超过7米/秒。个人救生包里有一个可充气船和一个无线电信号机,在飞行员着陆后可为救援人员提供位置信号。据悉,装备了这种救生座椅的俄罗斯直升机飞行员的应急离机成功率达到100%,也就是说,至今无一例失败。

  隐身性能·适当要求

  随着现代战场对抗的日益激烈,直升机的作战环境更加严酷,提高生存能力成为非常突出的问题。因此,各国都把提高直升机的隐身性能作为提高生存能力的有效手段。

  RAH-66“科曼奇”项目取消后,人们开始反思直升机的隐身问题,到底对直升机是否需要全面进行隐身一直是不少学者争议的话题。但从RAH-66看,RAH-66隐身方案造成技术难度大,耗资巨大,进度拖延是该机下马的一下重要原因。从当前世界发展的潮流看,大规模地面战争很难打起来,而在反恐及强国对弱国(或地区)的局部战争中,全隐身直升机这样昂贵的武器装备又派不上用场。另一方面,隐身性能对低空低速飞行的武装直升机来说意义不是很大。因此,下一代武装直升棚采用全隐身方案的可能性不大。但是,寻求武装直升机的隐身性能的步伐不会停止,不付出较大代价的局部隐身技术仍将会在武装直升机上采用。国外一些先进的武装直升机,如AH。64“阿帕奇”直升机、米-28、卡一50和“虎”式直升机等就是采用局部措施降低可视性、减少红外特征,并借助主动对抗提高其生存能力,在满足其他要求的情况下,使其被发现概率降低到最低。直升机达到隐身目的,必须应用各种隐身技术,运用各种手段降低自身的信号特征,使之难以被敌方目视、雷达、声学和红外等探测方法所发现、识别、跟踪和攻击,从而提高自身的生存能力并对敌实施有效打击。

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