“黑鷹”將被淘汰? 美需更高更快更遠更大載荷空中平台

新聞提示
前不久,在亞特蘭大美國陸軍航空協會舉辦的峰會上,美國西科斯基和波音公司宣布,共同研發SB-1“無畏”高速直升機。與此同時,貝爾直升機公司已經將V-22傾轉旋翼機的升級版——V-280“勇猛”聯合多用途技術驗証機的機翼和機身組合成功。目前兩款直升機都處於原型機研制和試驗驗証階段,並將經歷漫長的技術攻關過程,可以看出,美軍新型高速直升機正展開一場激烈的角逐。未來誰將取代“黑鷹”,成為多方關注的焦點。
兩翼齊飛——
不同機型優劣共存
在經歷了伊拉克和阿富汗戰爭后,美軍認識到“黑鷹”直升機的性能局限,他們迫切需要一種可以飛得更高、更快、更遠,並搭載更大有效載荷的新型空中作戰平台。為此,在美軍“未來垂直起降飛行器”(FVL)計劃,以及FVL的先導項目“聯合多任務旋翼機”(JMR)計劃中明確指出,將研制多用途高速旋翼機,在保留現役直升機低空懸停、快速起降的性能基礎上,將高速、遠程作為兩項關鍵指標。未來新機型將全面替代“黑鷹”等現役直升機。
經過幾十年的技術沉澱,高速旋翼機技術已形成“復合推進式”和“傾轉旋翼式”兩翼齊飛的格局。2014年8月,美國陸軍JMR計劃將驗証機研制合同授予西科斯基/波音公司的SB-1“無畏”復合推進式直升機和貝爾公司的V-280“勇猛”傾轉旋翼機。雖然目前兩款機型仍處於原型機研制和試驗驗証階段,但兩家公司都宣布將於2017年完成首飛,2020年之前完成全部演示驗証和評審工作。美國陸軍將選擇一個方案開展工程機研制,預計在2028年前后交付部隊使用。
SB-1沿用了西科斯基公司引以為豪的共軸剛性旋翼技術,V-280則採用了貝爾公司一貫堅持的傾轉旋翼技術。共軸剛性旋翼在最大程度上保留了直升機的工作模式,能夠具備更高的懸停效率和更好的機動性﹔傾轉旋翼既是垂直起降時的旋翼,又是高速前飛時的螺旋槳,其穩定前飛模式與固定翼飛機無異,前飛效率更高。兩款直升機最大巡航速度分別達到460公裡/時和520公裡/時,最大起飛重量不約而同設定為13.6噸。
緊貼實戰——
目標一致各有所長
作為世界公認的戰術通用直升機典范,“黑鷹”直升機具備優良的超低空突防、戰場生存和全域全時作戰能力,能夠擔負對地攻擊、預警偵察、戰場搜救、機降作戰、運輸保障等多種作戰任務。SB-1和V-280發布之初,都宣稱以替代“黑鷹”直升機為目標,但兩款直升機不同的技戰術特點,注定作戰性能各有所長。
在戰場生存方面,SB-1的動力-傳動系統隱蔽在機體內部,結構上更為緊湊,核心部件可以得到機體的遮蔽,輕型防空武器不易對其造成毀傷﹔而V-280的動力-傳動系統置於機翼兩端,傳動系統、燃料管路和控制系統貫穿於機翼內部,受彈面積較大,尤其是低速低空飛行時,戰場生存力稍差。
在運載效能方面,SB-1內部空間結構過於集中,造成燃料和有效載荷空間減少,制約了在機身上開艙門的結構條件,尤其是對於運輸直升機至關重要的尾艙門無法設置,降低了運載能力﹔而V-280機體內部可用空間較大,艙門位置和空間搭配的選擇也比較靈活,有效載重能力更強。
在武器兼容性方面,SB-1可採用常規直升機的短翼挂載方式,載彈量、武器類型和挂載方式不會受到過多限制﹔而V-280前飛時,螺旋槳盤幾乎遮蔽了整個機翼,如果採用機翼挂載或加裝短翼的方式攜帶武器,前飛時將無法開火,武器兼容性比SB-1要差。
綜合來看,SB-1更適合作為戰術偵察機和高速、高機動性攻擊機使用,它不僅可以完成對戰場前沿、淺近縱深進行高速空中偵察和戰場監視,還可以利用速度和機動性優勢,突破敵防空系統,對敵指揮所、火力點、高技術兵器陣地、坦克、裝甲運輸車等目標進行精確打擊。V-280則更適合作為中遠程運輸機使用,它可搭載地面突擊部隊實施空中機動(機降)作戰,攻擊、奪佔敵縱深的交通樞紐、指揮中心、重要橋梁、預備隊、炮兵群陣地等關鍵地域和目標,也可利用自身優勢,為前線部隊提供遠程快速的人員和物資運輸。
未來前景——
既是機遇也是挑戰
隨著美國傳統直升機的速度和航程短板日漸突出,嚴重制約了美國地面作戰力量的遠程投放。美陸軍對FVL計劃寄予厚望,預期投入高達1000億美元。高速旋翼機列裝部隊,將顯著提升美陸軍的反應速度和作戰范圍,提高戰場生存和后勤補給能力,使美軍地面部隊能夠獲得更迅捷、更全面的空中支援。
不過,經過十幾年的發展,高速旋翼機仍問題頗多,即使是已列裝部隊的V-22,也飽受軍方詬病。
共軸剛性旋翼機在試飛初期,就暴露了旋翼剛性不足、氣動阻力大、整機振動大、操縱困難等一系列問題。而傾轉旋翼機也存在過渡狀態不穩,起降和低速飛行階段下發動機吞砂、易進入渦環等問題。雖然通過持續升級和型號改進,西科斯基/波音和貝爾公司均宣稱最新技術成果的SB-1和V-280技術上已趨於成熟,但兩種機型服役后能否如美軍所願,還是一個未知數,正是基於這樣的考慮,美軍一直對高速旋翼機的選擇未曾表態。
或許,波音公司在機型設計中透露出一些信息,從它最初選擇與貝爾公司合作研發V-22,現又轉而與西科斯基公司合作開發SB-1,有人猜測這也許代表了行業內對高速旋翼機發展方向的判斷。但貝爾公司強調V-280將在2024年具備作戰能力,這一時間要比SB-1“無畏”的預期日期提前好多,這也許會成為軍方考慮選擇“黑鷹”替代者的一大變數。(作者系陸軍航空兵某研究所所長 魏彥廷)
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