武装直升机技术的发展动向与分析*

2014-01-10 21:44李宝宁李朝荣
舰船电子工程 2014年6期
关键词:武装直升机

李宝宁 李 永 李朝荣

(空军驻锦州地区军事代表室 锦州 121000)

1 引言

武装直升机作为一种超低空火力平台,其强大的火力与特殊的超低空飞行和高机动性能的有机结合,使之成为继火炮、坦克、飞机和导弹之后又一种重要的常规武器。在近几次局部战争中,武装直升机都发挥了重要的作用。本文就武装直升机、发展动向、发展分析等,作进一步研究和探讨[1]。

2 武装直升机

武装直升机是装有武器、为执行作战任务而研制的直升机[2]。

2.1 直升的特点

1)飞行速度较大,最大时速可超过300km/h。

2)反应灵活,机动性好。

3)能贴地飞行,隐蔽性好,生存力强。

4)机载武器的杀伤威力大。

2.2 直升机的功能

作为一种武器装备,武装直升机实质上是一种超低空火力平台,其强大火力与特殊机动能力的有机结合,最适应现代战争“主动、纵深、灵敏、协调”的作战原则,可有效地对各种地面目标和超低空目标实施精确打击,使之成为继火炮、坦克、飞机和导弹之后又一种重要的常规武器,在现代战争中具有不可取代的地位与作用。

1)可携带多种武器,攻击多种目标。现代武装直升机可携带反坦克导弹航炮、火箭、机枪、空空导弹、火箭弹以及炸弹、地雷、鱼雷、水雷等武器;可用以攻击地面、水面和空中的点状或面状目标,软目标或硬目标。包括坦克、装甲车辆、雷达站、炮兵阵地、通信枢纽、前沿哨所、简易工事、滩头阵地、水面舰船、水下潜艇、地面有生力量以及低空飞行目标等。

2)载弹量大,攻击火力强。现代武装直升机不仅携带武器种类多,而且载弹量大。就单机而言,起飞重量大的直升体载弹量更大。

3)不受地形限制,机动性好。直升机特有的飞行特点是可在野外,未经任何准备的场地起降,能在空中稳定悬停,不受地形、地物限制,可敏捷地改变航线、飞行高度、速度和姿态,因此可在战区的任一指定地点迅速集中或展开,可选择有利的地点或状态,对敌进行攻击或作机动规避,这是任何其他地面和空中的武器装备无法比拟的。

4)隐蔽性好,突袭性强。在现代立体战争中,武装直升机多在150m以下空间活动,固定翼飞机一般都活动在200m以上高度。基于提高攻击的突然性和自身生存力的需要,武装直升机从战场前沿基地出航时高度往往在100m以下,而在临近战区(离战场前沿数十公里)则采用贴地飞行,即利用地形在离地10m以下的高度(通常为3m~5m)隐蔽机动,发现目标后突然发起攻击。这样的接敌方式,难以被雷达、红外、光学系统和目视等侦察手段发现和跟踪,往往会使敌方淬不及防。现代先进武装直升机装有夜视、夜瞄装置,更可以在夜幕和其他能见度极低的条件下迅速接近和攻击目标,更增加了攻击的突然性。

5)视野开阔,具有良好的侦察能力。武装直升机在云层高度低(60m以下)、水平能见度差(小于400m)等条件下都可进行有效的作战活动。而地面观察人员因受地形、地物等影响,通常难以捕获2500m以外的目标。直升机可在不同的高度、方位观察,装备有优良的电子、光学侦察设备的直升机更可在昼、夜间发现和攻击数公里远的目标。

6)反应迅速。能在需要的时间对关键的目标从各个方向实施反复攻击,武装直升机相对地面各种武器具有时间上的快速性和空间上飞越地面障碍的高度机动性,可以快速集中、机动和在指定地点作战,巧妙地活动于整个战场;可使用不同武器,对前沿和纵深内的各种目标,从各个方向和角度上反复实施攻击。武装直升机充分利用靠近前沿的加油装弹点及时补给,对敌实施持续的空中火力攻击,这样往往可收到良好的作战效果。即使在战斗发展过程中,遇到不利情况时,武装直升机也可随时迅速后撤。

7)协同作战。现代立体战争,是指“空、天、地、海一体化的战争”。固定翼作战飞机的飞行高度不能太低(200m以上),而直升机的飞行特点,正好填补了这个“时、空”间隙—飞行速度0km/h~300km/h左右,高度0m~150m左右。

2.3 直升机的作战目标

1)反坦克及装甲目标。武装直升机攻击的此类目标主要包括:各种主战坦克及其他用途的坦克。各种装甲车辆包括步兵战车、装甲输送车、侦察指挥车,具有装甲保护的自行压制兵器和自行反坦克兵器等。

2)近距离火力支援。在现代合成作战中,武装直升机可利用携带的多种武器,对地面部队作战实施有效的近距离火力支援,攻击地面敌方有生力量、防御工事和阵地、各种武器装备和军事设施,直接支援己方部队夺取战斗胜利。

3)为运输和战勤护卫。武装直升机的重要使命之一,就是对己方的运输直升机和其他各种战斗勤务宣升机实施空中掩护,以对付来自空中和地面对已方运输和战勤直升机构成的威胁,使其顺利遂行任务。

4)争夺超低空制空权。攻击敌方超低空飞行的武装直升机、强击机和其他具有作战能力的飞行物,夺取超低空(一般为150m以下)制空权,是现代武装直升机又一重要使命。

现代立体战场上,武装型等各类直升机及低速飞机在超低空频繁活动,使超低空空域成为新的战场,作战双方无不围绕超低空制空权而展开激烈斗争。

5)攻击海上目标。在现代作战中,舰载或岸基武装直升机担负的重要使命是:攻击敌方水面舰艇、潜艇以及其他海上目标;攻击临近海面飞行的敌方直升机及其他飞行物,夺取超低空制空权;配合舰艇编队登陆或海岸防御部队,攻击敌方滩头阵地或登陆艇波,遂行火力支援任务。

3 发展动向

1)英国皇家空军接收首批3架CH-47支奴干HC直升机。英国《飞行国际》2014年1月20日报道:英国皇家空军已经从波音公司接收了14架CH-47支奴干HC6重型直升机订单中前3架。该批直升机于2013年12月19日抵达英国,将于2014年初以训练形式开始投入服役。剩余11架将按原定计划在2015年年底交付。目前飞行CH-47的第18B、第27和第7中队都驻扎在欧弟汉姆,都属于特种部队。尽管有传言说,新的CH-47直升机会装备到其他单位,但目前尚无最后定论[3]。

2)英国将采用AW101直升机执行突击队员运输任务。英国《飞行国际》2014年1月29日报道:英国将对7架AW101默林直升机进行初始设备改装,以满足英国皇家海军突击队的海王HC4/4+运输直升机在2016年退役后的需求。从2015年开始,约有25架英国皇家空军的默林HC3/3A直升机移交给皇家海军以替换老旧的海王直升机,这是升级计划的第一阶段[4]。

据阿古斯塔韦斯特兰公司透露,此次改装包括对起落装置改装以满足舰载使用需求、安装额外的通讯装置和旋翼系统自动折叠装置等。

完全升级至默林HC4/4A构型的直升机预计将在2018年中期形成初始作战能力,所有25架直升机将在2020年前完成升级。在第二阶段,将进行直升机航电系统换装,更换直升机的航电系统,以采用皇家海军的升级版默林HM2多功能直升机座舱,安装主旋翼和尾桨自动折叠系统,以满足海军的各种使用要求。

默林直升机升级项目合同总价值约3.3亿英镑,直升机升级工作将在阿古斯塔韦斯特兰公司位于Somerset的Yeovil厂进行。阿古斯塔韦斯特兰公司还将进行针对该改型的新型的合成训练系统的竞标。

根据《飞行国际》数据库信息,英国皇家空军目前有16架 默林HC3/3A直升机在役,另有12架该型直升机储备。其中的6架HC3A是英国从丹麦空军处购得。阿古斯塔韦斯特兰公司表示,相比HC3/3A,HC4/4A直升机的航程、有效载荷和飞行速度都有大幅提高。此外,英国国防部还授予阿古斯塔韦斯特兰公司一项为期五年、合同总额约4.3亿英镑的合同,为英国陆军的阿帕奇、AH1武装直升机提供维护和保障服务。作为已有的综合作战支持(IOS)合同的延伸,该合同将持续至2019年3月31日。目前英国陆军航空兵的阿帕奇机队共有66架直升机。

3)NH90直升机总交付量即将达到200架。英国《飞行国际》2014年1月29日报道:NH工业集团正在逐步提升NH90直升机的生产率,目前总交付量已接近200架。作为NHI工业集团最大股东之一的空客直升机公司1月28日表示,NH90直升机已经克服了项目开始之初的所有困难,并已经进入了工业化生产和快速交付阶段。NH90直升机项目的最终目标是达到60架机/年的生产率,其2013年生产率接近50架机/年。目前NH90直升机项目的储备订单依然超过300架[5]。

尽管NH90直升机在2013年6月获得了法国陆军的34架机的采购订货,但这是其在过去两年内获得的唯一一份订单。而其他客户如德国、西班牙和葡萄牙由于国防预算的削减,都在寻求取消或减少订货数量。

4)英国计划提前于2019年部署新型舰载预警直升机。英国《飞行国际》2014年2月7日报道:英国皇家海军新型舰载预警直升机的绰号为瞭望台,将用于替换现役舰载预警直升机海王Mk7,最后一架“海王”Mk7计划于2016年3月退役[6]。

英国原计划2020年开始新舰载预警直升机的使用试验,2022年达到完全作战能力。当前,该机的新研制进度比原计划提前了约18个月。因此,为了使英海军的伊丽莎白女王号新型航空母舰进入服役时具备完全作战能力,英国国防部决定加速新舰载预警直升机的研制进度。伊丽莎白女王号航母是英海军两艘新型6万吨级航母中的第一艘。英军已选择阿古斯塔·韦斯特兰公司AW101灰背隼直升机作为新舰载预警直升机的载机平台,并已决定在洛·马和泰赖斯英国公司之间选择一家为新预警直升机提供预警任务系统。

5)波音公司即将与印度签署阿帕奇和支奴干直升机采购合同。美国《飞行国际》网站2014年2月12日报道:波音公司预计不久将与印度签署AH-64E阿帕奇直升机和CH-47F支奴干直升机的采购合同,与此同时,与贝尔公司联合生产的V-22鱼鹰倾转旋翼机的国际利润也达到新的高度。据波音公司透露,印度目前正在与美国国防部进行最后的谈判协商,预计将在今年上半年签署支奴干直升机的采购合同,在今年下半年签署阿帕奇直升机的采购合同[7]。

波音公司分别提高了印度在2010年提交的22架阿帕奇和2009年提交的15架支奴干直升机的售价。在亚太地区,印度尼西亚去年提出了AH-64E直升机的采购项目,此外波音公司还计划用该型直升机参与马来西亚有关的军备项目竞标。

美国海军陆战队的MV-22倾转旋翼机最近首次参与了新加坡航展,波音公司表示,国际上对该机的兴趣越来越浓厚。以色列当前正在与美国进行采购6架鱼鹰倾转旋翼机的最后谈判,此外美国还收到了另外两个国家的购买申请,多个代表团将在本周对鱼鹰倾转旋翼机进行飞行体验。

波音公司还表示,除了美国空军和海军陆战队确认订单之外,由于鱼鹰倾转旋翼机满足美国海军潜在的舰载使用要求以及国际用户采购等情况,该型直升机的订单量可能还有100多架。

6)美海军第二架MQ-8C火力侦察兵无人直升机完成首次飞行。澳大利亚每日航天网站2014年2月17日报道:美海军和诺斯罗普·格鲁曼公司成功完成第二架MQ-8C火力侦察兵无人直升机的首次飞行[8]。

此次飞行在加州文图拉县海军基地进行,当前测试主要是为了在今年夏天进行舰载飞行试验之前,验证MQ-8C的飞行能力,测试工作将进一步增加以使系统为作战做好准备。

诺斯罗普·格鲁曼公司中程战术系统副总裁乔治·瓦尔杜拉基斯称,作为情报收集平台,第二架MQ-8C意味着运行该系统所需的更多部件和装备可开始测试,包括安装并测试全部传感器套件。

火力侦察兵使用机载传感器采集全动态影响,识别目标并实时地将信息传送给不同用户,可使舰载指挥官维持特定领域的态势感知,或长期关注感兴趣的目标。

瓦尔杜拉基斯称,MQ-8C无人直升机于2013年10月31日进行首次飞行,目前已完成41次飞行,总计66小时,这显示了MQ-8C自主控制系统的成熟度,自主控制系统可使该飞机作为无人系统运行。

7)西科斯基公司CH-53K直升机的地面试验机开始发动机点火测试。英国飞行国际网站2014年2月10日报道:西科斯基公司持续推进CH-53K重型起重直升机地面测试试验,并于近日宣布其成功完成了地面试验机的GE38-1B发动机点火测试[9]。

此次试验于1月24日进行,试验包括未安装桨叶状态下的发动机测试。试验中,发动机成功驱动了地面试验机旋翼头转动。空旋翼头重量减轻状态试验于2013年12月开始,最初由地面试验机的辅助动力装置(APU)驱动。

西科斯基公司表示,该试验是在公司位于佛罗里达州西棕榈海岸附近的露天试验场进行的,试验中,试验人员在该机上超过1300个位置布置了传感器,以保证其能够安全运行。这架地面试验机将在未来两年左右的时间内承担西科斯基公司和海军陆战队的试验任务。在空旋翼头试验后,西科斯基公司将为该机安装7片主旋翼桨叶和4片尾桨桨叶,以进行进一步的系统测试。该机必须在首飞前通过飞行前正式验证试验。

西科斯基公司目前有4架CH-53K试验机正在建造,预计于2015年正式首飞。飞行试验将进行三年左右,地面试验也将同时进行,以测试发动机和动部件的耐久性和全机生存性。公司还将同时对其维护程序进行研究。

CH-53K直升机的吊挂载荷将达到12200千克以上(保证110海里/204千米作战半径),是现役的CH-53E直升机的三倍左右。

目前美国国防部计划采购200架CH-53K直升机,预计于2019年达到初始作战能力。海军陆战队计划组建8个CH-53K直升机作战中队,一个训练中队和一个预备中队。预计CH-53K直升机的低速预生产(LRIP)将于2015年至2017年开始,全速生产将于2019至2022年开始。

4 发展分析

武装直升技术的发展趋势:一是采用关键技术,二是发展方向[10]。

4.1 采用关键技术

1)采用高性能旋翼。高性能旋翼的桨叶将用先进复合材料制成,因为复合材料桨叶重量轻,寿命长,破损安全性好。其桨叶将采用复合式翼型,这种冀型是针对旋翼在不同半径处气动力要求各不相同的特点设计的,能获得良好的气动性能。

2)采用更为先进的涡轴发动机。这种发动机比以前的发动机体积更小、重量更轻和功率更大。这种发动机的耗油率很低,大修间隔时间长,这种发动机装有先进的数字式电子控制系统和自动化故障诊断系统,大大提高了可靠性。同时这种发动机将采用模块化设计便于维护。

3)采用模块化复合材料机体结构。无论是机身次要结构还是主要结构,都将采用复合材料制造,复合材料将占机体结构重量的60%以上。复合材料机体将大大减轻结构重量,还可以减少雷达波的反射,提高隐身效果。模块化设计则便于修理和维护。

4)采用智能化电子系统。以数字式电子计算机为基础的驾驶、导航和瞄准综合系统将大大减轻飞行员的工作负荷,提高工作效率。

4.2 发展方向

1)朝着多用途方向发展。武装直升机在保持原有对地攻击能力的同时,要进一步加强对空作战武器、雷达系统和电子系统的装备改进,使之向着多用途的方向发展。

2)朝着无人化方向发展。无人机完全有可能替代有人驾驶的武装直升机执行对地攻击甚至空中格斗任务。因此,从长远角度来审视武装直升机的前景,需要特别重视无人直升机技术的研发。

5 结语

随着武装直升机的不断研制和开发,其性能和功能更加完善,在未来现代化战争或局部战争中,适时运用武装直升机进行近地侦察/攻击、空中指挥、实施电子战、激光告警、激光反导等,就能有效地保护自身目标的安全[11]。

[1]纪明,许培忠,徐飞飞.武装直升机光电系统发展与对策[J].应用光学,2010,31(1):1-7.

[2]李红民,王炬,郭蕾.国外武装直升机光电系统的发展动态[J].电光与控制,2005,12(1):86-89.

[3]英国皇家空军接收首批3架CH-47支奴干HC直升机[N].每日防务快讯,2014-01-26.

[4]英国将采用AW101直升机执行突击队员运输任务[N].每日防务快讯,2014-02-12.

[5]NH90直升机总交付量即将达到200架[N].每日防务快讯,2014-02-13.

[6]英国计划提前于2019年部署新型舰载预警直升机[N].每日防务快讯,2014-02-14.

[7]波音公司即将与印度签署阿帕奇和支奴干直升机采购合同[N].每日防务快讯,2014-02-18.

[8]美海军第二架MQ-8C火力侦察兵无人直升机完成首次飞行[N].每日防务快讯,2014-02-21.

[9]西科斯基公司CH-53K直升机的地面试验机开始发动机点火测试[N].每日防务快讯,2014-02-21.

[10]李保平,直升机载武器系统发展趋势分析[J].红外与激光工程,2004,33(2):111-117

[11]叶新明,姜长生,吴庆宪,武装直升机对地攻击阶段作战效能评估[J].电光与控制,2009,16(5):5-8

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