|
|
第4届天津国际直升机博览会谢幕,中国展出了直-11WB、直-19雷达型和直-10等,显示了初步打造成功的武直体系,但重型武直还是显眼的缺门。中国的重型武直在哪里?6 U. t* z5 x2 U g8 q" G& T
, r9 m( U; a7 u5 I + S' X% e' e! s; W5 E- v
直-19雷达型( |2 v3 M% k1 b* w0 V
" u4 p1 u& v5 W1 r. S1 l1 R![]()
- U9 z. v/ F+ U5 ]* D! f直-100 J. t+ C l7 s( @) {7 t/ P" @
D1 l( g( E" |- y0 R& i& y 0 p* P7 z" w; a: b% l
直-11WB
& F! D$ t ^- d
" U5 Y9 X. I- T一般认为,意大利A-129“猫鼬”属于轻型武直,法德“虎”式属于中型武直,美国AH-64“阿帕奇”属于重型武直。也就是说,轻型武直的空重在2.5吨左右,最大起飞重量在4.5吨左右;中型武直的空重在3吨左右,最大起飞重量在6吨左右;重型武直的空重在5吨以上,最大起飞重量在10吨以上。事实上,“虎”式属于中型偏轻,下马的RAH-66“科曼奇”更符合“真正”的中型武直,空重在4吨左右,最大起飞重量8吨左右。( X) w# T3 W; o: f# x
, @2 l6 q+ l' i5 x, V# m
轻型武直轻小灵活,但装甲薄,火力也不够强大。理论上或许可以携带很多武器起飞,但这是以机内燃油量为代价的,续航时间将大打折扣。在实用中,轻型武直更加适合用于侦察、巡逻,只有在有利或者时间紧迫的情况下,才可以直接出手。
) H( P7 I+ z- v6 T2 s4 F" r* h' y7 i/ n! f4 [
重型武直则相反,装甲厚,火力强大,速度快,航程远,适合承担重拳打击任务。但作为侦察、巡逻有点笨重了,而且大材小用。在理想情况下,应该轻重搭配,各用其长。要是国家实力不足,需求有限,也有走全重型路线的,比如英国和荷兰。
7 l7 m; F1 U$ Y+ U1 {; w/ X* S& p; P% u% ]. v
![]()
7 y; k2 w* S! O8 E- R/ A意大利A-129属于轻型武直, ~% q* ^1 ?4 W0 M) E- J6 Q6 p& n- C
9 I! _. d2 s5 I# }( W/ z q![]()
0 I6 \7 |2 I- {1 A; z+ D9 y德法“虎”式属于中型武直
) t N4 {# T' b0 r" M, Y' U9 u( _# Q1 D4 |$ ~0 j/ Z' n
2 {% d7 `' @2 c0 L6 d! B
AH-64“阿帕奇”属于重型武直
R: `0 i+ N4 p# ]3 \8 q# G( h) M) \% P9 ^* g- [$ `
中型武直当然是介于轻型和重型之间。在理想情况下,成本接近轻型,性能接近重型;实际上,成本与性能如影随形,甚至有可能因为起飞重量的限制和对性能的过度期望,成本接近重型,但性能实际上离重型还有不小距离。中型武直的另一个问题是产量。用中型武直的国家一般为中等实力,用不起轻重搭配,试图用中型武直兼顾两头,产量必然有限,进一步扭曲成本-性能关系。德国、法国的“虎”式就有点这个意思。
) { t s+ J( o' ?! w; @3 L9 S
3 X4 T+ }% O1 u" D. H) r$ l# ^# s% ~对于中国这样的大国,需求量大,直接入手轻重搭配是最合理的。严格地说,直-11WB不能算作武直,这只是能挂载武器的轻型侦察直升机,与美国的OH-58D“基俄瓦武士”的意思差不多。直-9WA也是一样的意思,只是比直-11WB大一点。中国只有直-19和直-10属于专业武直,直-19和直-10正是轻重搭配,不过有一个“不过”。
0 f, j6 I5 A! t: k0 T# j( A9 ?8 S8 a7 `% A
直-19的空重2.4吨,最大起飞重量4.3吨;直-10的空重5.1吨,正常起飞重量7吨,最大起飞重量不明,一说8吨。如果说空重代表身架的话,那最大起飞重量就代表能力。最大起飞重量增加,意味着燃油量和携带武器的能力都增加,战斗力更强。按照空重,直-10比AH-64E“阿帕奇”还略重一点,可算重型了。但按照最大起飞重量,如果直-10的最大起飞重量确为8吨,那就比“阿帕奇”显著降低了,事实上可携带的燃油和武器才与欧洲“虎”式相当,这也是人们常把直-10称为中型武直的道理。; B2 R$ s1 q3 f" t
$ x! h2 u$ ^" ?) [( _& T/ W7 G2 n直-10以重型武直的身架才实现中型武直的战斗力,这是由于直-10的发动机功率不足。原设计使用普拉特-惠特尼加拿大的PT6C-67C发动机,最大连续功率1142千瓦。由于受到美国阻扰,量产型转用国产的涡轴-9,但功率降低到1000千瓦,最大起飞重量相应降低。相比之下,“虎”式的MTR390发动机最大连续功率为960千瓦,不比涡轴-9更高,但最大起飞重量要轻25%。美国AH-64E“阿帕奇”的T700-701D的最大连续功率高达1279千瓦(10分钟应急功率1486千瓦),难怪最大起飞重量比直-10显著增加。0 I- B$ C1 x/ A! |! s$ R+ C) M
' t+ y# J: N' z, B" p7 G( I d航发一直是中国的弱项,功率大、重量轻、可靠性高的航空发动机的缺乏一再拖了中国航空的后腿,直升机使用的涡轴也不例外。涡扇-10代表了新一代中国航发,尽管这依然是三代发动机,但大量采用四代技术,具有很大的升级潜力。涡轴发动机也称自由涡轮发动机,与涡扇有所不同,但核心技术有很大的共通之处。随着中国的设计和制造技术的进步和使用经验的积累,涡轴-9及其发展型增加功率是可以期待的。如果增加到1100-1200千瓦级,直-10的载弹量与最大起飞重量可以相当接近“阿帕奇”,至少是早期版。俄罗斯和乌克兰也可能提供TV3-117系列或者更先进的VK-2500,但尺寸、重量和功率级可能大于直-10的需要。
9 d( x/ d& F0 J4 f4 \4 l- C( y" S0 T
涡轴-9的改型计划外界不得而知,但涡轴-10可能也是一个选项。这已经在直-20上装用,在2016年珠海航展上以“1600千瓦涡轴发动机”的面貌已经展示。直-20/涡轴-10组合已经在高原上试飞过了。涡轴-10在技术上与通用电气T700更加接近,功率甚至还超过一点。直-10如果装用,不仅功率大增,还与直-20共用,好处是显然的。 B! O" R5 J1 w7 L0 K( u# |
+ D! e' }- U" W7 W* @$ z7 c涡轴-16或许是另一个选择。这是中国与法国透博梅卡50:50合作研制的。根据法方公开信息,功率达到1200-1500千瓦。即使这是指只能短时间使用段时间使用的应急功率,也相当于通用电气T700-701D的水平了。如果这是最大连续功率,那就更棒了。# Z% f5 U( y. e: U
) Z9 I; Y9 E; b5 f 3 k4 p+ {1 I4 p. g/ {' [; Z
装用涡轴-16的AC-352已经首飞成功+ J) _. @4 \+ ^: N: `/ X
9 a$ v+ H+ ^! M ( [7 S3 J& R. d8 E
涡轴-16具有替代PT-6的潜力
' M1 J6 t$ \4 G& k$ B' u+ Q* I3 K7 y; @+ A w, R
2 O& J' f1 M. k* q! O) x8 C* I4 v
与T700同级的涡轴-10如果能够适装,潜力更大
1 P; u# z& X9 v: s: ?1 ~/ h$ |9 R6 y8 J" I6 o
: M; z, _6 \4 F! R
中国对用T700的S-70直升机(民版“黑鹰”)在西藏的使用十分满意 s. M/ z8 `3 n# D2 n- Y+ V
5 s0 A4 M" R, P8 @3 u+ I
装用涡轴-16的AC352已经在2016年12月20日首飞成功,全国产的涡轴-16也已经开始台架试验。AC352是空客直升机与哈飞合作研制的中型直升机,空客直升机型号为EC175(现重新命名为H175),哈飞型号为直-15(现重新命名为AC352)。并非巧合的是,H175用PT6C-67E发动机,AC352用涡轴-16。显然,涡轴-16正是作为PT6C的直接取代而量身订造的,改用于直-10没有实质性的技术困难。8 |) @" s* V1 E5 s
5 F- k {' _, ? B% k* |+ {换用更大功率的发动机对直-10很重要。有说法直-10的空重原来是5.5吨而不是5.1吨,减重是适应涡轴-9功率不足的被迫结果,主要减的是装甲,可能还有一些可以缩水或者忍痛舍弃的设备,如30毫米航炮改为23毫米航炮。发动机功率满足要求后,装甲和设备可以装回去,还能增加携带的燃油和武器,那样直-10就真的腾飞起来了。再者,中国具有世界上很独特的高原使用要求,S-70特别对中国胃口,原因之一就是装用的加大马力的发动机。更大的功率对直-10的高原性能十分重要。% }9 i- O& _* n2 W" z
+ `/ u5 s/ a- N* z) s4 U9 M5 ?
在另一端,直-19以直-9的动力和机械为基础,但机体重新设计,改成符合武直要求的窄机体串列高低双座。中国制造和使用国产化的直-9已经有20多年的经验,直-19的动力和机械的可靠性与成熟性是有保证的,这一点与全新设计的直-10不一样。在直-10数量不足的时候,直-19还能先救燃眉之急,当作主力武直挡一阵,但这毕竟是“侦察攻击直升机”,就像美国已经下马的RAH-66“科曼奇”一样,不宜真的当作主力武直使用。在信息化的战场上,态势感知是最重要的,打击手段反而不是最大的难题。增配了桅顶雷达之后,直-19可以在树丛或者建筑物后隐蔽“窥视”,引导打击。7 u! ?& I9 r$ V7 L( _9 @) @
) Z6 S* i) f5 \
直-19的动力问题小一些,但涡轴-8是与直-9一起在80年代引进的,是用更先进的技术升级更新的时候了。无独有偶,涡轴-8的基本技术也来自透博梅卡,当年的协议规定中国有权继续引进透博梅卡的后续升级,涡轴-16的先进技术也可以“向下”渗透,用于中国的自主改进。拥有更大功率发动机的直-9和直-19对于高原使用和海上重载起飞的意义不言而喻。
( G5 G; I, n& X. Y/ x( g+ J! M5 k0 n) H
直-10重型化后,中国没有必要继续研制更重的武直。米-28比“阿帕奇”更重,空重接近8吨,最大起飞重量接近12吨。更大的最大起飞重量意味着更大的载油量和载弹量,也意味着更厚的装甲。武直有飞行坦克之称,但这是形容,把武直当作会飞的主战坦克使用是错误的。应该说,武直的火力、机动、防护三要素的综合平衡更接近于轻坦,其装甲以抵抗步兵轻武器和常见的小口径高炮为主,并非主战坦克级装甲防护的概念。武直靠机动和态势感知战胜强大对手,装甲水平应该符合遭遇战中的防护需要,而不是以拳头对拳头的硬拼为基本定位。在坦克炮都能打武直和单兵防空导弹白菜化的现代战场,靠继续增加装甲来提高生存力是歧途。恢复直-10的装甲防护水平是必要的,过度增强则没有必要。
7 Z- i2 K/ |; }
* Z4 l/ I7 i7 x+ G 9 p9 B5 I; }, Y$ d0 A: O
米-28更大更重,但战斗力不比增加功率和增强性能的直-10更强
+ Y& v8 K+ @' Q- D6 |: _/ u. O! q( x* h8 X
0 \0 i' N& M/ @3 ~- q- _. T K
米-24则是“飞行步战”的思路,历史证明,这是一条弯路+ J. [. a1 S7 y/ ?# g7 D
3 K# l1 v, c8 X* `7 H6 T
在更强火力方面也是一样。武直只是现代战场的打击体系中的一员,并不是脱离远程火炮、火箭炮、无人机、战术飞机而孤立作战的。凡事都有一个度。对于中国来说,在可预见的将来,AH-64E级的重型武直够用了,更重的武直没有必要。
' ^+ [* _$ G5 F0 T$ e# u+ X* O; o
9 {7 ]' e* w0 @+ A1 H: x2 B在轻型武直方面,直-19定位适宜,能力符合需要,也有足够的发展潜力。更轻小的直-11成本更低,并列双座也有同时便于飞行员操纵和观察员扫视战场的好处,但宽大的正面易受打击,也不易施加装甲防护。美国在“科曼奇”下马后,试图用性质与OH-58D相似的ARH-70取代,下马了;接下来用AAS再试,现在命运不明。现计划OF-58F(OH-58D的升级版)将一直用到至少2036年,但这不意味着无装甲轻型观察直升机是取代轻型武直的合理选择,只是美国陆军的换代计划脱轨了。直-19的抗打击和生存能力比直-11明显更高,较高的动力水平也便于安装更多的电子设备,提高态势感知水平。
@* c8 F: T8 j* F N; { u, ]( J, ^* h. A
米-24/35那样具有运兵能力的武直就是另一回事了。这是苏联时代对武直的另类思考的结果,与西方武直的关系相当于步战对坦克。缺乏装甲步兵配合的坦克突击容易遭到步兵反坦克火力的杀伤,这是多次战争经验的教训。但理想步战到底是什么样的一直有争议。俄罗斯BMP-3装备了100毫米长管炮,以色列直接用“梅卡瓦”坦克改装步战,美国则在M2“布莱德利”的替换问题上举棋不定。一般说来,步战的装甲防护水平低于主战坦克,但步战装载兵员更多,理应提供更高的装甲防护水平,但这将导致不可接受的重量。步战的防护悖论一直是步战设计绕不过去的问题,相当于飞行步战的重型武装运输直升机也有同样的问题。
* T0 r' a, s% e3 |2 Q3 k
6 t6 O+ E1 N5 N1 l8 _/ z& \+ l# p按照飞行步战设计的米-24具有目标大、重量大的问题,空重就达8.5吨,最大起飞重量高达12吨。这是对大型机体加装装甲的必然结果。为了保持必要的高速,旋翼直径相对缩小,导致旋翼桨盘载荷(可以简称为盘载,在概念上相当于固定翼飞机的机翼翼载)比机械上同源的米-8增加50%,在阿富汗的高原高温条件下显示出容易进入涡流环的问题,使得实战中不能快速降落,增加在敌火下暴露的时间。另外,满载兵员和弹药的话,重量太大,性能下降严重,实际上只能在满载燃油和弹药或者满载兵员之间选择。
% i- D) N1 O, V [1 K, A. h4 I6 [ e/ y: ~3 K/ Z" J( K
米-24在阿富汗战场早期取得很大的成功,但那时圣战者缺乏防空武器,12.7毫米高机就是主要防空装备了。在“毒刺”单兵防空导弹和14.5毫米高机大量流入圣战者手中之后,米-24的日子就很难过了。除了偶尔运载特种部队外,经常连后舱的座椅和装甲都拆除,以降低重量,增加燃油量和武器携带量,实际上是当作飞行坦克使用的,极少作为飞行步战使用。
$ d1 c. o: y+ v0 @9 O1 _
/ N4 Q2 K* T& }" ^2 K# @如前所述,武直相当于偏重火力和机动但只有轻装甲的轻坦,还要装载机降步兵并提供充分的防护的话,这将成为不可接受的飞行恐龙。俄罗斯在米-24之后,实际上停止了这一技术路线。米-28和卡-50在理念上转向西方路线,米-35是米-24的现代化升级,与米格-35对米格-29的差别相似,并非飞行步战理念的实质性进一步发展。在出现技术或者理念上的突破之前,中国没有必要走这一条弯路。
! o( Y" v& F8 j* R! N
/ B, ?% ~1 P! ~2 E( R![]()
8 g: G' d7 Z( W6 a9 TV-22“鱼鹰”在理论上结合和直升机的垂直起落和特殊机动与固定翼的速度,实际上有很多本质问题5 r, N3 O4 L @: i) y
0 z& I3 _: W6 T. n. t5 b" H% ^' ~
% A1 _1 |/ O2 U( z6 Y
贝尔V-280克服了V-22的很多问题,但还是不能解决盘载过高的本质问题,倾转旋翼用于武直有难以克服的问题5 _' v3 ]' |' U/ T9 X4 Z! ^9 A
; y* \+ R$ I. l& g# y: {6 G $ W, H1 g2 d2 b
西科斯基的同轴反转刚性双桨加推进螺旋桨的方案也有本质问题# Q7 x! j% ~& H3 a
( x2 V2 Y- v% g$ m9 O2 ^. l( m0 W, w: O
自从伊戈尔•西科斯基发明直升机旋翼的倾斜滑盘以来,直升机的基本技术没有大变。倾斜滑盘使得直升机能垂直起落和前飞,还能做侧飞、后退、悬停等特技。但倾斜滑盘也使得直升机的速度在本质上受到限制,倾转旋翼可以突破这一限制。但倾转旋翼也带来自身的本质问题,最大的问题是旋翼尺寸的限制,半径不可能超过翼展,而翼展又不宜过大,过大旋翼半径也导致过度的前飞阻力。这样,尽管倾转旋翼直升机有双桨,盘载还是较大,容易进入涡流环状态。另外,倾转旋翼不能用常规直升机的柔性桨叶,只能用半刚性或者刚性桨叶。这有利于前飞状态工作,但不利于直升机状态工作。与常规直升机相比,倾转旋翼直升机的速度大大提高,航程大大增加,但侧飞、后退、悬停等特技能力有所削弱,而这些特技是武直有别于攻击机的绝招动作,因此在可预见的将来,倾转旋翼武直无法取代常规武直。西科斯基公司(现并入洛克希德)的同轴反转刚性旋翼加推进螺旋桨也有类似的问题,尽管问题的机制有所不同。
5 B; {8 j' Y% ?9 b" {" h% L% ?4 ?& x0 H
在可预见的将来,现行概念的武直还将继续作为主流。采用加大功率的发动机和更先进的武器和电子系统后,直-19/直-10体系还有很大的发展余地,继续作为中国陆航的主力。
4 E; }9 Z% C, X. `- p: I/ j& X |
评分
-
查看全部评分
|