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    “鹰”隼试翼——美军换装下一代运输直升机

    2022-12-12 19:29:04 来源:

    作者:张子阳 张淙嵛 刘凯予 郭昊东

    2019年,美军在未来垂直升力(FVL)计划上提出了未来远程攻击机(FLRAA)计划用于驱动美军军用直升机的改良和换代。今年12月5日,美国陆军发布了此前Defiant compound helicopter军用直升机竞标的结果,来自Bell公司的V-280倾转旋翼机从众多对手中脱颖而出,这是该项目近40年来最大的直升机采购协议。据英国《泰晤士报》12月7日报道,美军将在今后逐步以竞标成功的V-280“英勇(Valor)”更换UH-60“黑鹰”直升机。作为即将上马换代的新一代装备,“英勇”旋翼机究竟有何英勇过人之处?它的装备又将给美军战力带来何种提升?

    图1Bell公司V-260倾转旋翼机

    一、“英勇”之鹰,承袭创新

    同为贝尔直升机公司参与制造研发的这款直升机与MV-22鱼鹰直升机,在外形上有着不少的共同点,但也在鱼鹰的结构设计上增加了更加合理的改造。

    图2V-280直升机在高速飞行

    在外形方面,该倾转旋翼机长15.4m,宽24.93m,高7m,空重8.2吨,螺旋桨直径10.7m,安装两台各4750马力的通用电气T64-GE-419发动机,最大起飞重量13.6吨,有效载荷超过约5440千克,吊挂约4760千克。英国雷迪奇则使用金属和复合材料为V-280生产外倾式V型尾翼结构和方向舵。这种碳纤维蒙皮大孔碳芯的蜂窝夹层结构复合材料在V-280机身、机翼和尾部部分被大规模使用,所以加装装甲下的V-280也比V-22减轻了30%的重量,这意味着V-280具备着更先进的机动性和控制性,更轻便的结构重量和更小的飞行阻力。

    在航程以及续航方面,V-280的作战半径在925-1480km左右,而航程则是达到了3890km,其巡航速度也是惊人地达到了约520km/h,而美国陆军要求仅为425km/h,可以说远高于这一标准。值得关注的是,从对该倾转旋翼机最新的测试结果来看,它的平均飞行速度最快可以达到556km/h,相比于美国现役的只能达到294km/h的黑鹰直升

    机来说,V-280直接比黑鹰快了两倍不止,已经足以让他在世界最快直升机榜单上占据一席之地,也充分满足了美军全球战略部署的要求。

    图3“鱼鹰”直升机

    相较于鱼鹰直升机配备的旋转发动机舱的结构具有重量大,结构复杂,转向角度有限,转动惯量大,易故障等短板,V-280采用的固定式发动机舱大大减轻了结构重量,提升了飞机整体的可靠性和操纵稳定性。起飞时发动机舱减少了因向地面喷出高热尾流,而需对舰载甲板进行特殊处理的制作成本,也减少了对机场跑道谨防的限制。

    在整体设计方面,为了使士兵离开飞机更加便捷,相较于鱼鹰的后开门设计形式,V-280采用了侧开门设计,非旋转的短舱可以让部队更容易地进出机舱,大大增加了士兵的作战速度。同时使得飞机可以在进行低速飞行时装备自我保护武器,以进行接近,离开和降落等军事行动,并且更好地提供火力掩护进行登机和撤离行动的士兵。相比于美军现已配置的鱼鹰直升机,V-280的主翼梁并不可以旋转折叠,但这样的的好处就是节省了相当一部分的制造成本以及保养成本。

    图4SB-1直升机

    二、“英勇”之心,着眼最新

    早在占领阿富汗时期,美军就困于阿富汗的山区和复杂地形导致的部队调动不便,而当时的主力直升机大多航程短,速度慢,部署花费大。在新质作战的要求下,美军推动了一系列着眼未来的下一代优势装备的计划。其中就包括鼎鼎有名的“下一代空中优势(NGAD)”项目和用于无人化作战升级的“忠诚僚机”计划。为了迎合需要,补足短板并且跟上时代发展,在军用直升机领域,美军在2009年同样提出了一个用于给直升机升级换代的计划:“未来垂直升力(Future Vertical lift,简称FVT)”计划,该计划涵盖了对各方面各领域的军用直升机进行升级的想法,计划在2030年前逐步淘汰并且升级换代美军现役的例如阿帕奇,支奴干,超级大力神等现役直升机。该计划按照载重对直升机从CS-1(轻型)到CS-5(超重型)进行分类,其中CS-3对应的“未来远远程突击飞机(Future Long Range Attack Aircraft,简称FLRAA)”计划在2019年提出,被选入计划的主要飞机就有由贝尔和洛克希德·马丁公司联合研制的V-280“英勇”倾转旋翼机和由希科夫斯基和波音联合研制的SB-1“挑衅”双旋翼运输直升机。

      但是相比于SB-1,V-280提供了更优秀的续航和速度,这是美国陆军看中它的一个重要原因。用于取代“黑鹰”的下一代运输直升机,“英勇”用于搭载突击队进行空中突击的任务定位和美军现有需求决定它必须要有足以支撑进行战场快速点打击的能力。贝尔公司宣传称,这款直升机的优点就在于它“无与伦比”的,超过现役装备和同时代外军装备两倍以上速度和航程,这将大大提高任务安全性;从2017年9月年原型机试飞至今,原型机试飞214 小时,是久经考验的远程机动解决方案。对于这款武器的评价,贝尔公司总裁兼首席执行官米奇·斯奈德 (Mitch Snyder) 说。“贝尔在支持陆军航空方面拥有悠久的历史,我们已准备好使用世界上最成熟、可靠和负担得起的高性能远程攻击武器系统,为士兵提供他们竞争和获胜所需的速度和射程。”

    图 5 Bell公司提供的V-280驾驶舱概念图

    在贝尔公司提供的概念图里可以看到,该飞机配备了集成夜视和合成视觉的触摸屏和智能头盔,配备了当下先进的增强现实技术。报道称,该直升机装备了三重冗余电传飞行控制系统,包括飞行控制计算机、支持软件和飞行控制驱动。在有相应的软件配备时,应该能够实现精确无人驾驶,这将大大提升美陆军空突部队的无人化、智能化水准,利用先进的电传系统,可以减少飞行员的工作量、降低燃油损耗并降低装备操控需求下限,从而有效地减少后勤压力和提高装备对于操控者的友好性。有报道称,该直升机在各方向上配备了类似分布式孔径系统的传感器和低可视性环境系统与防撞地系统,可以通过对周围目标的感知在驾驶舱显示屏上构造周围环境的360°立体模型,跟指挥系统连接后,可以进一步提升直升机梯队甚至是整个部队对作战、任务区域的掌控力,并且可为地面作战部队提供目标态势感知。这就意味着“英勇”不仅仅用于战场投送和伤员后送,还可以兼顾侦查情报功能。

    三、“英勇”之行,打造强袭

    在先前的“鱼鹰”和现在的“英勇”两款直升机的装备上我们可以看出,正如未来副总裁卡尔考夫曼所说,“贝尔对V-280Valor所做的是将倾转旋翼配置发展成为一种战斗机器,专为陆军空中突击和对抗环境中的实用任务而设计,并且可以在野外进行维护。”今后,美军空突力量可以预见的会在运输方面增加很多同“英勇”采用同样设计的倾转旋翼直升机,因为这种先进的设计大幅提高了航速、续航和灵活性。

    图6V-280进行空中突击概念图

    “英勇”直升机在续航和航速上的优势将大大提高装备者空中闪击战的效率和速度,配合“FVT”计划中其他配备的高航速长航程武装直升机,将能够有效地在战术甚至战略层面上将人员和装备投往战场的每一个点。配合并完善信息化作战的情报优势,能够对敌方战线薄弱环节或指挥部进行迅速强力的打击。在复杂的地形环境下,利用“英勇”这类快反部队装备可以忽略无机场低基建(或道路崎岖难以快速推进)的地形劣势,打出装备者的武器优势。

    在战术层面上,“英勇”还可以迅速改变局部战场态势,决策者可以根据战场的敌我情况迅速运输预备队并撤回伤员,这对于提升部队士气军心,稳定战场态势有着极大帮助。

    该装备还可以一定程度上帮助优势装备军队脱离被劣势装备军队进行传统游击战袭扰损耗的困境。利用好“英勇”的航速和航程,对游击队进行追捕式的打击,使得其有生力量在劣势条件下遭到一定破坏,削减敌方的袭扰能力。

    集侦查和人员装备投送为一体,“英勇”可以联合直升机梯队,对已经投送到地面的空突部队提供低空空中火力支援和情报支援。在未来单兵普遍配备作战信息系统的趋势下,可以给地面指挥官提供更好的决策辅助和多维度支援。可以预见的能够大幅提升空突部队作战能力。

    图7美军利用运输直升机运送伤员

    在美国“未来垂直升力”计划框架下,美军空突力量无疑将逐步提质升级,向着更加高速更加强大更加符合新时期新域作战要求转变。相信“英勇”直升机也只是冰山一角,美军以及世界的空突装备必将迎来另一次研究装备热潮。

    (责任编辑杨靖)
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