直 -20 追上黑鹰了 接下来会有中国版“阿帕奇”吗?
中华网10-13

 

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?

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。

直 -10 武装直升机已经成为我陆军航空兵和空军的主力武装直升机

近期在天津直博会上公开亮相的直 -19 雷达型武装直升机列装后将让我军直升机部队的编成更加合理

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。

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。

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。

直 -10 的原型机原定正常起飞重量接近于美国海军陆战队的 AH-1Z 武装直升机,都是接近 8.5 吨的体量,在武器携带量、燃油携带量、装甲等方面都比较宽裕

使用进口发动机的 " 重型 " 直 -10 目前也在我军陆航部队少量服役

未来如果直 -19 能使用更高性能的发动机,它也可能加装隐身装置和更多更先进的侦查系统,发展成 " 科曼奇 " 这样的中型侦察攻击直升机,事实上,从已经成为纪念雕塑的 " 专武 1" 大比例模型可以看出,该机立项早期或许就是奔着这个目标去的

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 "。

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。

我军对直 -10 的要求比较接近法国陆军对 " 虎 " 式直升机的要求,即能够为地面部队提供火力支援

相比之下,冷战时期德军对武装直升机要求更倾向于反坦克,因此取消了机关炮,增加了桅顶光电系统,重点强化反坦克作战任务,现代条件下这有些不合时宜了

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。

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。

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。

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。

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。

中国与法国联合研制的涡轴 -16 发动机理论上也可以用在直 -10 上,可大幅度改善直 -10 的功率重量比性能

但迄今为止该发动机仍只在直 -15(AC-352)上得到运用

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。

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。

直 -19 更适合作为类似 OH-58 这样的侦察 / 攻击直升机使用

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。

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。

现在毕竟不是冷战时期,不需要火力跟固定翼攻击机一样强大的武直(图为日本动漫《机动警察》中安装 A-10 的 GAU-10 型 7 管转管机炮的超级武装直升机)

武装直升机也不是越大越好(图为《虎胆龙威 5》中幻想的安装双管 30 毫米机炮的米 -26)……

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。

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。

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。

米 -2435 这一系列直升机带一个累赘的载员舱,浪费了很多空重和空间,适合苏联 " 飞行步兵战车 " 的要求,但实战中有些不伦不类

冷战末期,老牌的米里设计局开始拥抱 AH-64 的设计思路,研制了米 -28 直升机,最近他们推出的米 -28NM 的布局与 AH-64E 已经几乎一模一样了

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。

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。

锐意创新的卡莫夫设计局的卡 -52 直升机现在也已经开始服役,但这种共轴双旋翼直升机对于陆军航空兵来讲其实并不是很符合需求,因为其抗损性比传统布局直升机要低不少

类似 " 阿帕奇 " 这样的直升机依然是现代武装直升机的理想布局方案

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。

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。

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。

使用涡轴 -9 改进型发动机后,直 -10 有望恢复原型机时期的起飞重量,装甲、燃料、武器载荷都可以提高,高原性能也可以得到改善。再配合比当初更先进的航电和空地武器,已经足以满足现阶段陆军大部分近距离空中支援的需求

在直 -20 直升机研制成功后,是否可以借鉴美国由 UH-60 直升机动力系统基础开发 AH-64 的套路,研制一种中国版 " 阿帕奇 " 呢?或许直 -10 总设计师吴希明曾透露,正在研制的比直 -10" 复杂很多 " 的直升机就是指这个方案

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评论
蒲騰宇
10-13
感觉还有点差距啊
强行有实力型围观群众
10-13
在直 -20 直升机研制成功后,是否可以借鉴美国由 UH-60 直升机动力系统基础开发 AH-64 的套路,研制一种中国版"阿帕奇"呢?或许直 -10 总设计师吴希明曾透露,正在研制的比直 -10 "复杂很多"的直升机就是指这个方案
吹逼秒美国,已经秒过了,就差发动机了
Chasing You
10-13
咳咳,咱先看看发动机现在整的怎么样了。
香山豆包2012
10-13
“诶!什么时候出长弓武直十?”
微加幸福
10-14
好文
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