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日志

 
 

评武装直升机未来发展:隐身化无人化是主流!  

2008-07-17 10:09:08|  分类: 中庸军事动态 |  标签: |举报 |字号 订阅

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  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

  
  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。

  
  目前武装直升机普遍具有发射空空导弹的能力,未来不排除发展出歼击直升机的可能。图为美制AH-1Z攻击直升机,其短翼下可加挂AIM-9空空导弹。

  火力打击精确高效

  在现代局部战争中,如何提高武装直升机的火力打击能力是各国军队非常关注的问题。

  提高武装直升机的打击能力,除增加武器携带量外,还要提高直升机精确打击能力,其中提高射击精度是提高打击能力的关键。射击精度主要是通过大量采用先进的通信及传感系统,以扩大战场视野,及时掌握信息资源;安装毫米波火控雷达目标截获系统,提供全天候多目标作战能力和快速主动应战能力;使用发射后不管的自动寻的导弹,使其具有更强大的摧毁力。如美国陆军航空兵提出的新一代AH一64D"长弓阿帕奇"改进计划,重点就在于加强战场侦察能力和全面更新航空电子设备,其中最重要的就是使用AN/APG一78长弓毫米波火控雷达目标截获系统和具有发射后不管的AGM一114毫米波导引"海尔法"导弹。其长弓毫米波雷达目标截获系统提供了全天候多目标作战能力,能在昼问和夜间搜索、跟踪、识别目标,提供距离参数,配合数位移动地图显示系统精确标定目标位置,而且能和机上任务计算机、大气数据计算机和武器系统通过总线传输参数,使飞行员能迅速选择战斗威胁最大的目标。"长弓阿帕奇"可以同跟踪踪并识别256个各式空中和地面目标,并可以将目标初步分类,该系统能与机载的信息库数据对比,列出16个最具威胁的目标及射击顺序,并能同时把目标的信息传输出其他友机协同发起对目标的精确攻击。

  不仅要精确,武器效能高低也直接制约着作战任务的完成。目前,各国都在下大力改善武装直升机的武器系统,使其火力打击能力进一步提高。如美军的AH一64D"长弓阿帕奇"攻击直升机的武器系统包括:一门30毫米M230链式机炮,可在方位110度、俯仰+20度-69度范围内活动。该炮也能和飞行员的头盔显示器相连,使飞行员能够在不改变飞行姿态的情况下攻击目标;短翼下有4个外挂点,总共可挂载16枚"海尔法"反坦克导弹,可同时实施多目标攻击;根据作战任务的需求,也可选装76枚70毫米火箭弹。可见,现代武装直升机具有很强的综合火力系统。不仅可以打击多种目标,而且火力控制范围也很大,在现代战场上具有很强的综合作战能力。

  空战能力作用重要

  在最近的几场高技术局部战争中人们发现,由于固定翼飞机与直升机的速度差很大,因此固定翼飞机并不是消灭武装直升机的最有效武器。夺取"一树之高"的近地制空权,消除直升机对地面部队的威胁,还是靠直升机反直升机。武装直升机之间的空战已经初见端倪。

  因此,研制发展装备有空战武器,专门用以空战的歼击机不仅成为未来武装直升机的重要发展趋势,并会开辟一个全新的近地空战场空间和直升机空战这种作战模式。这种直升机只装备空战武器,专门用来与敌直升机交战,具有明显的空中优势,可以用来夺取近地制空权。美国空军正在计划研制用于空战的小型歼击直升机,以轻巧机动的侦察直升机为基础采用合成材料结构,装备小毫米波雷达,并在旋翼主轴上安装瞄准装置,武器系统包括初速很高的航炮和轻型空对空导弹。国外专家预测:"在未来的直升机空战中,一种一个人驾驶的轻型的、高速的、机动灵活的、生存力强的、装有火炮和导弹的作战直升机将唱主角"。这种预测是否准确还有待进一步研究,但是空战直升机在未来战场上的地位和作用,确实是不可忽视的。

  无人化趋势明显

  现代局部战争,为适应示涞战争"零伤亡"的要求,武器智能化、无人化成为一个重要趋势,和有人武装直升机相比,无人直升机隐蔽性更好。无论体积、重量,还是反射面积都比前者要小的多;再加上它独特精巧的设计,广泛使用复合材料、雷达吸波村料、红外隐身性能极好的涂料,使无人直升机对雷达、红处和隐身性能达到相当高的程度。在作战使用中无人直升机还能按预编程序绕过固定防空阵地,更使对其探测和跟踪十分困难,非常有利于发动偷袭。

  此外,无人机与武装直升机一体化作战也是一个趋势。美国陆军正在探索发展"猎人远距杀手"计划,用无人侦察机与有人武装直升机组成作战编队,这样侦察引导任务就可由无人机承担,武装直升机在敌火力范围之外执行攻击任务,以提高生存力和整体战斗力。美军利用1架"猎人"无人机和1架"长弓阿帕奇"武装直升机进行战斗编队试验,目标识别距离增加了12-27千米,有效攻击距离增加了3~5千米,缩短了战斗信息反馈时间。这种方法融"侦察--打击"能力于一体,提高了整体战斗力。

  虽然,目前无人直升机还没有直接参与打击任务的战例,但是无人固定翼飞机却已经在阿富汗战场上崭露头角。2001年,美军的RQ-1"掠食者"无人机就曾侦察发现一支悄悄行动的塔利班部队,并将信息情报发送至五角大楼和中央情报局。经过分析,美国高层官员认为:在这支部队中,有塔利班和"基地"组织的重要人物,于是,美军的地面控制人员"命令"RQ-1"掠食无人机尾随跟踪,在一处小镇宿营地,跟踪而至的"掠食者"悄无声息地在他们头顶上盘旋。透过夜视镜头,千里之外的美军控制人员发现,整座大楼防守严密,不时有人进进出出,房间内似乎正在召开一个重要会议。美军中央司令部果断地下达了攻击的命令。一直在喀布尔地区上空巡航待命的3架美国空军F-15战斗机立即赶赴现场,向小旅馆投下3枚精确制导的GBU-15炸弹,与此同时,"掠食者"也向地面停车场上的车辆发射了两枚"地狱火"式反坦克导弹。此次空袭行动命中目标准确,共有近百人被炸死,多名"基地"组织的高层人士阵亡。据悉,死者中包括本-拉登的副手-57岁的穆罕默德-阿提夫。

  美军对发展无人机极为关注,1988~2002年投资额近50亿美元,2003年为13.66亿美元,2005年已达21.ol亿美元,预计到2009年将高达32.2l亿美元,并投资1.6亿美元,用来发展无人作战武装直升机。这项无人武装直升机计划为期8年,共分四个阶段。洛克希德.马丁公司第一阶段竞争中击败了波音公司和雷锡恩公司,顺利地进入了2004年7月启动的第二阶段。这种无人武装直升机的大小与OH一58D侦察直升机相当,可内装230~460千克载荷,不仅能挂载导弹和火箭,还可携带一些非致命武器;既能在开阔地域内攻击坦克、装甲等显露目标,还能用于打击经过精心伪装的隐藏目标。

  美、俄、英等军事强国也都十分重视无人直升机的研究和发展,并分别推出了各具特色的无人直升机。目前,世界上先进的无人直升机主要有:美国"火力侦察兵"和X2型无人直升机、俄罗斯的卡一137无人直升机、英国的"斯普赖特"和"小精灵"无人侦察直升机、加拿大的VTOL和CL一227"哨兵"无人直升机等。这些直升机目前虽然只是作为侦察机使用,但是基于"捕食者"的成功经验,将其改装为具有攻击能力的无人武装直升机应该不是很困难。

  总之,直升机正伴随信息技术进步的脚步而不断对自己进行脱胎换骨的改造。可以预见,不久的将来,随着新材料、新设计和微电子技术等的飞速发展,并在直升机上的广泛应用,新世纪的直升机将向数字化、隐身化和智能化方向发展,各类新型直升机,包括用于空战的战斗直升机、安全性更高的无人直升机必将以新的姿态、新的身影,展翅奋飞于信息化战场,称霸于"一树之高"。航空知识第6期

  
  MV-22鱼鹰直升机在伊拉克表现优异

  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。

  
  现役的阿帕奇攻击直升机火力已经相当强

  
  俄罗斯已经推出新概念直升机KA-92其速度将比现役直升机快数倍

  
  从地面武器展示可看出AH-64D火力强大

  
  火力侦察兵无人机将成为美军未来主力机种

  
  俄罗斯展示的另一款新概念直升机Ми-Х

  
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