从卡-10到卡-65:盘点俄罗斯卡莫夫舰载直升机

2020-12-29 08:15:12 兵器知识 2020年12期

卡莫夫设计局为苏联海军研制的卡-8直升机

2020年8月25日,在“军队-2020”国际军事技术论坛开幕式上,俄国防部副部长阿列克谢·克里沃鲁奇科与俄直升机集团公司总经理安德烈·博金斯基,正式签署了第一阶段研制卡-65(原编号卡-40)“八目鱼”新型舰载直升机的合同,这无疑让举步维艰的俄海军舰载直升机航空兵,重新找回了复苏的希望。本文将梳理苏俄海军舰载直升机“专业户”卡莫夫设计局的舰载直升机发展史。

开山鼻祖卡-10M

说起俄海军舰载直升机,难免要从开山鼻祖卡-10说起。1948年,卡莫夫设计局在卡-8共轴式双旋翼直升机基础上,正式启动了研制首架卡-10舰载直升机的计划。1950年12月7日,卡-10首次在“马克西姆·高尔基”号巡洋舰上完成了降落,从而成为苏联首架在军舰甲板上完成降落的舰载直升机。

此前,卡莫夫设计局的竞争对手米里设计局总设计师米哈伊尔·米里曾断定,卡莫夫推出的共轴式双旋翼直升机根本无法在军舰上完成降落。卡-10的成功降落,为卡莫夫设计局挤走米里设计局,独霸海军舰载直升机平台奠定了基础。

卡-10采用了共軸式双旋翼和开放式座舱气动布局,机身使用了钢管框架结构,两个充气橡胶气囊取代了起落架。该机长3.9米,旋翼直径5.8米,高2.5米;空重239千克,正常起飞重量370千克,安装1台40千瓦PDAI-4G活塞式发动机;最大飞行速度115千米/小时,最大航程142千米,实用升限2500米,静升限300米,机组人员1名。卡莫夫设计局在卡-10基础上研制出卡-10M舰载直升机。由于设计独特和驾驶便捷,卡-10绰号“空中摩托车”。

苏联卡-10舰载直升机

卡-15PL舰载反潜直升机

卡-15舰载反潜直升机

米里设计局研制的米-1多用途直升机

1952年12月,黑海舰队司令和舰队航空兵司令,联名写信给苏联海军航空兵司令,建议立即装备卡-10。1953年1月,海军航空兵司令在回信中写道:“尽管卡-10已顺利完成舰载试验,但由于其载荷十分有限,且1名飞行员难以完成所担负的作战任务,因此,将其装备海军航空兵是不合适的。”

生不逢时的卡-15PL

1953年4月14日,卡莫夫设计局推出的首架卡-15PL舰载反潜直升机样机完成试飞。卡-15长6.26米,旋翼直径9.96米,机身宽2.85米,高3.35米;安装1台AI-14V活塞式发动机,最大飞行速度155千米/小时,巡航速度120千米/小时;转场航程520千米,实际航程278千米;实用升限3500米,静升限600米;空重968千克,最大起飞重量1460千克,有效载荷300~364千克,机组人员2名。

尽管外形尺寸较小,但卡-15PL的甲板试飞效果出人意料,明显超过了米里设计局的米-1舰载直升机。卡-15在起飞重量1410千克和发动机功率205千瓦时,不仅可搭载2名飞行员和若干名乘客,而且可搭载210千克货物。米-1机身长是卡-15的2倍,在起飞重量2470千克和发动机功率422千瓦时,仅可搭载255千克货物。值得一提的是,当时由于甲板保障设施落后,舰载直升机在停机坪需要用缆绳固定,使用油桶加油。由于缺少机库,旋翼叶片被拆卸下来,用专用挂架进行保存,起飞前再安装调试旋翼叶片。

遂行反潜作战任务时,卡-15PL由3机编队组成,第一架负责投放和拖曳2部声呐浮标,第二架使用声呐浮标搜索和侦察美国核潜艇,第三架投掷深水炸弹。由于设计存在许多缺陷,卡-15PL经常处于停飞状态。

1963年5月,苏联海军航空兵决定停止使用卡-15PL。除了甲板保障设施落后外,功率不足、作战使用效率低和可靠性差,也是苏联海军将卡-15PL拒之门外的主要原因。尽管装备时间有限,但卡-15PL有机会搭乘水面舰艇,出没于世界各大海洋,成为海军直升机航空兵的先驱,对开发和研制新型舰载反潜直升机具有重要意义。

苏联海军航空兵首批舰载反潜直升机卡-25PL

1972年,搭载于“列宁格勒”号反潜巡洋舰上的卡-25PL

“长臂之手”卡-25PL

1960年7月20日,美海军“乔治·华盛顿”号(SSBN-598)攻击核潜艇,成功发射1枚“北极星”A-1潜射战略弹道导弹,对苏联内陆腹地战略目标构成威胁。对此,苏聯加紧研制卡-25PL(北约绰号“激素”)舰载反潜直升机。1961年春天,卡-25PL首架样机完成了试飞。1971年12月2日,卡-25PL正式装备海军第555混合反潜航空兵团,成为苏联海军航空兵第一代舰载反潜直升机。

卡-25PL采用了共轴式双旋翼气动布局,采用4点式不可收放式起落架,既能确保在甲板遭遇剧烈摇摆时的旋翼叶片正常旋转或停止转动,也可消除“地面共振”。此外,该机还可安装充气橡胶气囊,以便在海面上进行降落。采用全金属机身,旋翼可折叠。

卡-25PL长9.75米,旋翼直径15.74米,宽3.76米,高5.37米;空重4765千克,正常起飞重量6970千克,最大起飞重量7149千克;内部油箱载油1460千克;安装2台GTD-3F涡轴发动机,单台起飞最大功率662千瓦,巡航功率543千瓦;最大速度220千米/小时,巡航速度185千米/小时;作战半径约200千米,实际航程450千米,转场航程650千米,续航时间2小时59分钟;实用升限4000米,静升限600米,动升限4500米;战斗载荷1100千克;机组成员2人,搭载1名反潜武器操控手或12名乘客。该机主要装备了4枚PLAB-250-120或8枚PLAB-50-64型航空反潜炸弹,2枚AT-1/AT-1M自导鱼雷。特别指出的是,卡-25PL是首架装备核武器的舰载反潜直升机。在对卡-25PL改进的过程中,为其安装了“直升机-军舰-直升机”数据传输系统。该系统传递目标指示情报的效率提高了14倍。此外,卡-25PL还安装了一个放置无线电声呐浮标的箱子,位于一个有电动舱门的弹舱内。

卡-25PL的座舱

旋翼折叠状态的卡-25PL

安装了舰载专用气囊,可在海面进行降落的卡-25PL

1971年,卡-25PL曾先后2次跟随1123型“莫斯科”号反潜巡洋舰,赴地中海遂行反潜作战任务。1972年,卡-25PL搭乘“莫斯科”号和“列宁格勒”号反潜巡洋舰,赴地中海、大西洋和巴伦支海峡遂行反潜作战任务。1974年8月第四次中东战争期间,应埃及军队的邀请,卡-25PL搭乘“列宁格勒”号赴苏伊士海峡帮助埃及遂行排雷任务。1976年7月,卡-25PL开始在1143型“基辅”级重型载机巡洋舰服役。截至20世纪80年代中期,卡-25PL具备了从“基辅”号起飞遂行反潜作战的能力,作战半径达到150千米,被苏海军航空兵称为“长臂之手”。

在装备卡-25PL的同时,苏联海军航空兵首次拥有了直升机专用起降平台、直升机机库、加油与放油系统、机组人员休息舱和空中专用指挥所等。苏联海军航空兵飞行员、导航员和机务人员,对服役30多年的卡-25PL的评价是:充分体现了人机工程学,驾驶方便,机动性强,乘坐舒适,导航设备齐全,易于驾驶和维护。与苏联同时期其它舰载直升机相比,卡-25PL事故率最低,人为和设备因素各占50%。

然而,同一时期,美国战略导弹核潜艇的声呐系统可在300~400千米距离发现苏联海军舰艇的螺旋桨噪声,在130~160千米距离可辨别苏联舰艇的具体舰型,因此,卡-25PL必须在距己方舰艇编队150~200千米以外的海域发现敌潜艇。但卡-25PL的最大作战半径仅为150千米,“长臂之手”并不够长,这就要求苏联必须研制新的舰载反潜直升机。

卡-25舰载直反潜升机正在甲板上进行降落

“海洋魔鬼”卡-27PL

1973年8月8日,卡-27PL第二代舰载反潜直升机(北约绰号“蜗牛”)完成了首次试飞。1978年11月,卡-27PL开始在“明斯克”号航母上进行试飞。1979年,苏海军第830独立反潜航空兵团第2航空兵大队,开始接收卡-27PL,成为首批装备该机型的部队。

卡-27PL机长12.25米,旋翼直径15.90米,宽3.80米,高5.40米;空重6100千克,正常起飞重量10600千克,最大起飞重量12000千克;安装2台TV3-117KM涡轴发动机,单台最大功率1636千瓦;最大速度291千米/小时,巡航速度250千米/小时;作战半径200千米,转场航程1000千米,续航时间3.3小时;实用升限5000米,静升限3500米;机组成员2人,可搭载或3人,可载机舱内搭载4吨货物或外挂5吨货物。武器舱载荷800千克,可装备反潜水雷或反潜炸弹,还可装备2枚反舰导弹或2具非制导火箭发射巢。卡-27PL也可装备核武器。

卡-27PL的重量远超卡-25PL,是一款重型舰载反潜直升机。其发动机功率是卡-25PL的2倍,飞行速度、作战半径也得到了提升。与卡-25的最大不同是,卡-27PL更换了新的“大脑”,被称为苏联时期第一架数字直升机。该型机安装了A-324近距无线电导航系统和“章鱼”搜索瞄准系统。机载驾驶导航系统允许直升机在预先设定的5个航路点自主飞行,飞行中也可实时输入或改变航线转弯点。

俄功勋飞行员德米特里·德罗兹坚科,在接受“红星”电视台采访时指出,卡-27PL具有优异的飞行性能。当驾驶米-24直升机降落时,会感到强烈阵侧风。此时,米-24极易出现顺桨,难以操控。值得一提的是,当悬停遭遇强烈阵侧风时,米-24就像一匹脱缰烈马,无法将其控制在悬停点。有时,强烈阵侧风甚至让米-24玩起了“烈马直立”的特技。与其相反,卡-27PL如果悬停时遭遇强烈阵侧风,会在悬停点像陀螺一样原地旋转,但丝毫不会脱离悬停点。除了气动布局优异外,机载驾驶和导航系统也起到了至关重要的作用。卡-27PL无尾桨的共轴式气动布局,不仅增强了机动性,而且确保其从舰艇甲板起降的安全性,也让卡-27PL外形更加紧凑。

2016年10月,1架卡-27M改进型舰载反潜直升机,搭乘“库兹涅佐夫”号航母赴叙利亚参战

在遂行反潜作战任务时,卡-27PL既可以单机,也可以4机编队。其机载作战系统与数字传输系统连接,以确保直升机和海上舰艇编队共享战术导航数据。由此可见,早在20世纪70年代,卡-27PL就提前做好了网络中心战的准备。当时,美国“阿帕奇”武装直升机刚装备了16号数据链。

卡-27PL可以75千米/小时飞行速度,跟踪和攻击水深500米的美战略导弹核潜艇,作战半径增加到了200千米。此外,该机还可在海况5级、浪高2.5米和风速10米/秒的条件下,遂行反潜作战任务。对此,美海军将该机称为“海洋魔鬼”。

卡莫夫设计局还在卡-27PL基础上,为苏俄海军航空兵研制出了卡-27PS舰载搜索与救援直升机、卡-29舰载两栖登陆与火力支援直升机和卡-31舰载预警直升机等。截至2014年12月,俄海军航空兵共计装备了80余架卡-27PL舰载反潜直升机。

由于卡-27PL機载设备老化严重,卡莫夫设计局推出了卡-27M深度技术改进方案。卡-27M安装了新型旋翼、发动机及数字化导航驾驶系统和新型搜索与瞄准系统。值得一提的是,卡-27M采用了PNK-37新型数字化导航驾驶系统,该系统最初是为卡-52“短吻鳄”武装直升机研制的。PNK-37系统让卡-27M实现了“玻璃座舱”,大大减轻了飞行员工作负担,提高了反潜作战效率。机载新型搜索与瞄准系统,将成为该型直升机武器系统的基础,包括新型声呐系统和磁异探测器、雷达和信息处理系统。

卡-27在“彼得大帝”号重型导弹巡洋舰上起飞

此外,在机身下方安装的“矛”A有源相控阵雷达,成为卡-27M机载搜索与瞄准系统的核心。“矛”A雷达的配备,使卡-27M的作战半径达到了250千米,可同时跟踪约10个水面目标,分辨率达到10米。2015年5月,卡-27M完成了国家试验。2016年10月,1架卡-27M搭乘“库兹涅佐夫”号航母赴叙利亚实战检验。2016年12月,首架卡-27M正式服役。按照计划,俄海军航空兵计划装备46架卡-27M。

尽管卡莫夫设计局采取各种措施对卡-27PL实施升级改造,但该机飞行速度慢、隐身性能差等固有弱点却无法消除。

由陆到海的卡-52K

2011年10月,俄海军订购两艘法国“西北风”级两栖攻击舰,俄国防部同时订购了32架卡-52K“海甘蓝”舰载武装直升机。2015年8月,法国撤回了向俄出售“西北风”级的合同,并将其转手卖给埃及,俄被迫也将32架卡-52K出售给了埃及。

2016年10,卡-52K跟随“库兹涅佐夫”号航母,赴叙利亚接受实战检验

卡-52K在陆用型卡-52“短吻鳄”武装直升机基础上研制而成,主要担负对机降陆战队员实施火力掩护,以及对海上和地面目标实施空中打击的任务。该机具有超强机动性和较高的巡航速度(260千米/小时),以及较大的战斗载荷(约2.8吨)。它可以80千米/小时的飞行速度侧飞并在数秒钟内迅速改变航向。除卡-52参加了解放叙利亚古城帕尔米尔的战役外,2016年10月,数架卡-52K搭乘“库兹涅佐夫”号航母赴叙利亚进行实战检验。

卡-52K装备30毫米2A42-1型机炮、S-8非制导航空火箭弹、9M120-1“攻击”和9A4172K“旋风”反坦克导弹。此外,它还可携带2枚Kh-35V(U)型反舰导弹。该导弹安装了卫星+雷达+惯性复合制导系统,可以攻击260千米距离的海上目标。

卡-52K采用了折叠式旋翼,以便于舰艇部署,起落架得到了加固并采用了防腐蚀措施。它安装了“稳相加速器-无线电科研所”研制的“弩”双波段雷达,发现和识别目标的距离较卡-52提高了50%。卡-52K还安装了“维捷普斯科”机载告警系统。加厚的装甲和弹射座椅提高了飞行员的生存概率。机载惯性导航系统可以确保直升机在无坐标条件下安全飞行。按俄国防部的最初计划,卡-52K将装备11711级大型反潜舰和23900型两栖攻击舰。

2020年10月2日,俄直升机集团公司总经理安德烈·博金斯基称,2022年后,将在卡-52M基础上研制出卡-52MK新型舰载直升机。卡-52M被称为“超级短吻鳄”,是在充分借鉴叙利亚战争经验基础上研制的一款最新型武装直升机。卡-52M机身安装了新型防护装甲,装备了“赫尔墨斯”A远程反坦克导弹,可摧毁距离15~20千米的目标。此外,还装备在叙利亚战场表现不俗的射程8000米的“旋风”M反坦克导弹。改进后的GOES瞄准系统,可以确保直升机昼夜和全天候使用机载导弹实施攻击。卡-52M还将装备新型相控阵雷达和新型座舱等。2019年5月,俄国防部副部长阿列克谢·克里沃鲁奇科说,俄军计划2022年前采购114架卡-52M。

目前,卡-52MK的研制方案和合同正在讨论中。预计,俄国防部2021年初将会做出是否采购卡-52MK的决定。

卡-65“八目鱼”新型舰载直升机模型

卡-65续写传奇

2015年,俄海军航空兵主任伊戈尔·科任海军少将,首次向媒体透露卡莫夫设计局正在研制一种新型舰载多用途直升机,并计划于2020年前装备俄海军航空兵。随后,卡莫夫设计局总经理谢尔盖·米赫耶夫向塔斯社透露,新型舰载多用途直升机计划2025年完成。

2020年8月25日,在“军队-2020”国际军事技术论坛开幕式上,俄国防部副部长阿列克谢·克里沃鲁奇科与俄直升机集团公司总经理安德烈·博金斯基,正式签署了第一阶段研制K-65“八目鱼”新型舰载多用途直升机的合同(正式装备后的名称应该为卡-65)。在签约仪式结束后,博金斯基向俄通社记者透露,卡-65可担负在任何战区,包括北极地区的作战行动,该型直升机将取代卡-27及其改进型。博金斯基在接受俄“战争之翼”电视频道采访时透露,2019年4月,卡-65已完成草图设计方案,并制作出了模型。2023年前将完成机载系统、设备和结构的设计与制造。2025年或2026年,卡-65样机将完成下线。

TV7-117VK新型涡轴发动机

2002年10月2日,本刊編委姜永伟在北京喜来登长城饭店采访卡莫夫设计局总设计师谢尔盖·米赫耶夫

卡-65机身长12米、宽4米,旋翼直径16米,采用共轴式双旋翼气动布局,装2台克里莫夫TV7-117VK新型涡轴发动机,尾部仍然采用了2个带有方向舵的垂直安定面。尾部新安装的推进螺旋桨和前三点可收放式起落架是不同以往的亮点。卡-65安装了由“飞行”科学生产企业研制的机载电子系统和机载通信系统。全新的数字化系统,确保直升机与军队自动化指挥系统连接。该系统可提供语音和各种数据传输。通过采取一系列创新措施,提高了直升机的抗干扰能力和传输信息的安全性。

与卡-27PL相比,卡-65具有以下几个鲜明特点。

第一,从零设计,属于全新机型。

第二,多用途。卡莫夫设计局总设计师谢尔盖·米赫耶夫,在接受“今日俄罗斯”电视台采访时强调,用途单一的舰载直升机的时代已成为历史。军用直升机一机多用成为世界的发展趋势。多用途直升机可最大限度减少量产和使用成本。卡-65有可能采用模块化设计,根据不同作战任务装备不同机载设备和武器。除舰载反潜型外,卡-65还将发展搜索救援型、战斗运输型、机降突击型和北极型。北极型将装备辅助动力系统,以确保超低温条件下发动机启动和机组人员取暖。米赫耶夫还透露,按照俄国防部的订货意向,可能会研制卡-65无人型直升机。

第三,重量轻。由于机载电子设备小型化以及大量采用复合材料,卡-65的最大载重以及速度和航程等指标大幅超越卡-27。

第四,隐身好。卡-65将大量使用复合材料,2个旋翼将全部采用雷达反射截面积较小的吸波材料,不仅大大减轻了重量,还将大幅提高直升机的隐身性能。此外,在高速飞行中最大限度地减少了气流分离,降低了阻力,使其最高飞行速度达到320千米/小时。

第五,TV7-117VK新型涡轴发动机,单台最大功率2206千瓦(瞬时最大功率2758千瓦),由BARK-6数字电调系统控制。该型发动机重380千克,使用寿命长、可靠性高、操作简单、经济省油、可维修性好,目前已安装在米-28和卡-52改进型武装直升机上使用。

卡莫夫设计局总设计师谢尔盖·米赫耶夫,手捧卡-65直升机模型

莫斯科航空学院602设计局总设计师德米特里·季亚科诺夫,在接受“今日俄罗斯”电视台采访时指出,在西方严厉制裁的今天,卡-65的研制将面临巨大考验。舰载直升机需要在摇摆的甲板上进行起降,其气动布局和控制系统与陆地起降直升机有很大不同。此外,舰载直升机还要经受住海洋盐雾腐蚀。

俄军事专家基里尔·利亚博夫指出,卡-65将按照舰船的重量和尺寸进行研制,这将增加研制难度,但也会确保其简便和有效的使用。卡-65将装备正在建造的两艘23900型“激浪”级两栖登陆舰,每艘可搭载16架。此外,该机还将装备俄海军未来新型航母。

关于制造和装备时间,利亚博夫认为,新组建的米里和卡莫夫国家直升机中心积累了研制直升机的丰富经验,因此卡-65的研制进度不会推迟。该机预计2025年或2026年完成首飞,2027~2028年量产。

总之,俄军事专家普遍认为,拥有50多年研制共轴式双旋翼直升机丰富经验的卡莫夫设计局,将在其总设计师——“俄联邦英雄”、“功勋科学家”和“列宁”奖金获得者谢尔盖·米赫耶夫的领导下,为俄海军研制出卡-65新一代舰载多用途直升机,再续卡莫夫直升机家族的传奇。