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空军之翼:骑白马的印第安人——AH-64“阿帕奇”武装直升机(三)
送交者: 熠熠童心[★★★★仁党文化部长★★★★] 于 2019-04-13 16:11 已读 2042 次 3 赞  

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AH-64+

尽管AH-64A在1991年海湾战争中的表现非常出色,但仍然存暴露出明显缺陷。AH-64A过时的模拟导航设备、传感器、瞄准及其他航电子系统根本无法胜任现代战争,不得不依靠特种部队的“黑鹰”直升机以及其他具有现代航电设备的平台提供目标数据。

阿帕奇的“地狱火”导弹也暴露出一些问题,在某些情况下会被沙漠表面反射的激光吸引,一头扎入地面。战争结束后,美国陆军开始装备改进后AGM-114K“地狱火II”,该弹具有更智能的激光导引头和自动驾驶仪,更致命的战斗部,以及更远的射程。


AGM-114K“地狱火II”

对“阿帕奇”自身的改进有点耗时,麦道在上世纪80年代末曾经提出过AH-64B改进型,美国陆军也考虑了AH-64A升级计划,但都没有付诸实施,这是因为航电技术日新月异,上述改进在硬件实施阶段就会变得过时。海湾战争后,美国陆军终于下决心升级AH-64A,计划把254架AH-64A增量升级到AH-64A+标准,该机将换装新型旋翼叶片、带GPS卫星接收机和备用惯导系统(INS)的新型导航系统、发动机进气口沙滤器(海湾战争证明该装置在沙漠环境下的必要性)、新型保密无线电、数据链。

但到了1992年,美国陆军放弃了AH-64A+升级计划,决定启动更强大AH-64D改进型的研制。1990年8月,AH-64D研制计划获得绿灯,5架AH-64D原型机中的第一架原型机于1992年4月15日首飞。麦道在1996年获得了该机的生产合同,第一架生产型AH-64D于1997年春交付美国陆军。


AH-64D原型机
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“长弓阿帕奇”

AH-64D的航电经过重大升级,其中包括:

现代化座舱,前后座舱都具有两个15×15厘米(6×6英寸)多功能显示器(MFD),同时大大简化了AH-64A上的老式开关-表盘控制布局。AH-64D原型机安装的是单色显示器,生产型改用彩色显示器。


AH-64D前座炮手座舱


后座飞行员座舱

Plessey AN/ASN-157多普勒雷达导航系统、霍尼韦尔AN/APN-209雷达高度计和双GPS-INS导航系统。GPS-INS系统相对于原先的HARS系统是一大进步。

改进型语音无线电和MD-1295A综合数据调制解调器(IDM),能与其他平台交换作战数据。

具有数据传输模块(DTM)的全新汉密尔顿标准处理器系统,允许将任务计划上传至直升机,此外还具有双MILSTD-1553B数字航电总线。

AH-64D可以通过大型颊部整流罩与AH-64A区分开来,这是为了容纳新型航电设备。此外该机的电力容量增加了一倍。


AH-64D的两侧颊部大型整流罩

部分AH-64D安装了桅顶支座以安装“长弓”系统,以发射AGM-114L“长弓地狱火”导弹。整套“长弓”系统包括AN/APG-78火控雷达(FCR)、AN/APR-48A射频干涉仪(RFI)无源辐射定位系统。与TADS相比,“长弓”系统具有更好的全天候/昼夜瞄准能力,能远距离实施攻击,并降低了误伤友军的风险。要知道在海湾战争中曾发生多起“阿帕奇”误伤美军装甲车的事件。

桅顶雷达能让“阿帕奇”悬停在树梢高度瞄准敌人,这是安装在机鼻的TADS所无法实现的。在“阿帕奇”项目之初,就有人设想把TADS安装在桅顶,但这个概念超越了当时的技术。“长弓”雷达可同时跟踪12个目标,“长弓地狱火”导弹发射后可自主跟踪目标,适用于打击地面和空中目标。


头上顶个球的“长弓”雷达,球下方是AN/APR-48A射频干涉仪


AN/APG-78火控雷达

1995年春,美国陆军在加州亨特利格特堡进行AH-64A和AH-64D的对比测试,想搞清楚AH-64D的进步到底有多大。在测试中,AH-64A击毁了75个敌方目标,自身损失28架,误伤34个友军目标。而AH-64D击毁了300个敌方目标,自身仅损失4架,同时没有任何误伤。

带“长弓”雷达的“阿帕奇”被命名为AH-64D“长弓阿帕奇”。而没有雷达AH-64D直到1993年末一直被美国陆军称为AH-64C,后来才改为AH-64D“阿帕奇”。除雷达外这两种型号之间的差异很小,因为AH-64D可在几小时内在外场被升级到AH-64D“长弓阿帕奇”。


头上没有球的AH-64D“阿帕奇”

美国陆军曾考虑把所有AH-64A升级成AH-64D,其中“长弓阿帕奇”的数量占三分之一,但最后只升级了501架AH-64A,这与陆军期望的600架“阿帕奇”AH-64D机队的规模略有差距。未升级的AH-64A原本预定移交给陆军国民警卫队以取代AH-1“眼镜蛇”,但在2012年底全部退役。

大约一半AH-64D升级了功率加大的T700-GE-701C涡轴发动机,该机的的另一个升级项目是旋翼折叠系统,波音从2003年开始交付旋翼折叠套件。


AH-64D的手动旋翼折叠系统,便于机载运输

“阿帕奇”的标准空空导弹终于尘埃落定,“毒刺”在与英国“星光”导弹的竞争中胜出。在早期测试中,空空导弹是挂载在“阿帕奇”的短翼外侧挂架下方的,后改成挂载于翼尖两侧的发射管内。由于“毒刺”的重量很轻,所以没有理由占据短翼的重型挂架。


AH-64的双联“毒刺”发射管

此外,美国陆军启动了“箭头”项目,也被称为现代化TADS/PVNS(M-TADS/PNVS)项目,通过采用最新的传感器技术对“阿帕奇”的光电观瞄系统进行升级,来降低维护工作量,提高可靠性,并在最大射程上提高“地狱火”的瞄准精度。新FLIR有三种视野,并为炮手配备了一个新的LCD显示器,飞行员FLIR有两种视场。该系统还包括一台变焦CCD电视摄像机,一台激光测距仪和光斑跟踪器,以及自动目标跟踪和瞄准系统。M-TADS/PVNS于2003年底投产,2005服役,共有704架“阿帕奇”安装了“箭头”,该系统目前在增量升级中。


安装M-TADS/PNVS的“长弓阿帕奇”

“阿帕奇”的武器库中也增加了新单元,包括最新的AGM-114R“地狱火”导弹。该弹具有改进的战斗部,可攻击一系列不同的目标。其制导系统也经过改进,具有大离轴角发射能力。该机目前还能发射激光制导的70毫米火箭,也就是先进精确杀伤武器系统(APKWS)。


“地狱火”导弹家族

披萨运输机

自从休斯飞机公司的AH-64“阿帕奇”武装直升机在1986年4月服役后,这种知名重型武装直升机就在不务正业转行运输直升机的道路上越跑越远……

借助武装直升机强大火力和防护力运输人员的想法早已不是什么新鲜事了,苏联时代的米-24“雌鹿”就把这一设想发挥得淋漓尽致,其载员舱可装载一个完整步兵班执行机降作战,堪称飞行步战。

当然,先天不足的“阿帕奇”并不奢望能运输一个步兵班,但运输一两名人员执行搜救或者特战任务踮起脚尖还是能做到的。上世纪90年代末,一家英国公司就为“阿帕奇”研制了一种外挂式载人吊舱,这种吊舱大小类似副油箱,可挂载于武装直升机或垂直起降战斗机翼下挂架,吊舱内部配备有氧气罐和加热器,可供一人仰卧。可惜的是囊中羞涩的英国国防部并没有出钱支持该项目,导致载人吊舱无疾而终。



“阿帕奇”的载人吊舱

载人吊舱被取消的直接后果之一就是,在2009年的阿富汗战争中,英国皇家海军陆战队的4名士兵冒着巨大的风险,坐在两架AH-64“阿帕奇”直升机前机身两侧,在赫尔曼德省拯救了在此前战斗中失踪的大兵马修·福德。这次救援行动的意义不仅在于成功使AH-64变身为一种人员运输直升机(尽管只能运输2人),还开创了武装直升机载人搜救作战先例,被多国陆航纷纷效仿。


AH-64“搭便车”载人训练,心理素质要求极高

之后在2018年10月,美国陆航又开发出了AH-64的披萨快递功能,创造出在披萨外卖史上首次动用武装直升机送货的纪录。当时为了慰问在前进直升机装弹和加油点辛苦工作的地勤,第10山地师派出第6骑兵团第6中队的一架AH-64“阿帕奇”武装直升机,送去了六盒热腾腾的达美乐披萨饼。

由于“阿帕奇”武装直升机机身上没有专门设置的行李舱,也没有专用可挂载于短翼下方的行李吊舱,在接到快递披萨饼的命令之后可让机组犯了难。一阵头脑风暴之后,飞行员突然灵机一动,“阿帕奇”后机身不是有两个生存套件舱嘛,可以用这玩意来快递新鲜披萨啊。


“阿帕奇”的生存套件舱

顾名思义,生存套件舱就是用来存放生存套件的。这个小舱左右机身都有,内部可容纳一套直升机野外生存急救救援套件,包含必备的野外生存和所有救援工具,供机组在迫降或坠机之后在野外求生。于是“阿帕奇”机组取出机身右侧的生存套件,塞进六盒披萨饼,顺利完成了这次特殊快递任务。


正好可以放进六盒披萨

当然,“阿帕奇”费心尽力开发的运兵和运披萨功能在素有“阿帕奇斯基”的米-28“浩劫”武装直升机面前就不够看了。这种俄制重型武装直升机虽然没有继承“雌鹿”的运兵能力,但在后机身仍然保留的空间庞大的航电舱。早在上世纪90年代西方就怀疑米-28能够运输3名兵员,其实指的就是这个特殊设计的航电舱,在实际使用中,米-28机组经常用这个航电舱来运输个人行李和弹药。




米-28奢侈的机身航电舱

“阿帕奇卫士”

美国陆军本来计划采购1200架波音-西科斯基RAH-66“科曼奇”侦察/攻击直升机来取代“阿帕奇”,但随着“科曼奇”在2004年被砍,意味着AH-64D将需要服役更长时间。于是美国陆军在2005年夏启动了AH-64D Block 3研制项目。该机在2012年被重新命名为AH-64E。AH-64E的升级内容包括:

具有10000小时寿命的新型复合材料尾梁和旋翼。

功率升级的T700-GE-701D发动机和传动系统,使AH-64E在高温高原条件下仍具有最大有效载荷。AH-64E的发动机与UH-70M“黑鹰”相同,使用通用电气提供的升级套件,老式的-701和-701C发动机能在外场被升级到-701D标准。


T700-GE-701D发动机

ASPI上排式尾喷管是长弓 Block III项目生存性改进的成果,尾喷管下方可见冷空气进气口,其结构和原理可能和原先的“黑洞”喷管差不多,但改为上排利用旋翼下洗气流加强排气降温效果。以后美国陆军所有阿帕奇都将升级这种新型喷管。

 



AH-64E的新型ASPI尾喷管

联合战术无线电系统(JTRS或“Jitters”),Jitters是一种软件可编程的无线电,能与现有繁多型号的无线电通讯。

无人机系统战术通用数据链组件(UTA)能让AH-64E接收无人机的传感器数据,并对无人机进行遥驾。为了实现与无人机的编队作战,AH-64D Block II也安装了互操作性组合2级(VUIT-2)数据链,但只能接收无人机的视频数据,不能遥控。

“长弓”雷达的探测距离翻倍,并具有智能化任务处理器系统。

第一架经过升级的AH-64E“阿帕奇卫士”在2008年夏首飞,该机在2010年底开始低速生产,2011年底开始交付,2013年底正式服役。


阿富汗战场上的AH-64E“阿帕奇卫士”

美国陆军已经启动了改进型涡轮发动机计划(ITEP),计划研制一种2240千瓦(3000轴马力)级别的新型涡轴发动机来升级“阿帕奇”和“黑鹰”。ITEP的前身是2008-2014年进行的先进经济型涡轮发动机(AATE)验证计划,该计划证明了T700尺寸的发动机能够达到3000轴马力级别,除了功率大幅提高之外,这种发动机的燃油效率还将提高25%,使用寿命提高20%。在AATE验证计划中,通用电气展示了GE3000,霍尼韦尔与普惠公司合资先进涡轮发动机公司(ATEC)展示了HPW3000。陆军在2016年向ATEC授予一份合同以推进HWP3000的研制。


HPW3000概念图


美国陆军的690架AH-64E“阿帕奇”预计将服役到2025年,其中大部分都是升级而成,全新制造的仅有56架。AH-64E的后继机很可能是陆军“未来垂直升力”发展计划中胜出的一种高速旋翼机。
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高速阿帕奇

在高速旋翼机大行其道的今天,美国陆军正在推进未来垂直起降飞机(FVL)项目,预计将在贝尔V-280“勇士”倾转旋翼机和波音-西科斯基SB-1“无畏”复合推进直升机中选择一种,取代现役UH-60“黑鹰”和CH-47“支奴干”运输直升机,并派生出专用武装型来取代AH-64“阿帕奇”武装直升机。FVL可以说是又一个赢家通吃的重大军机项目,和F-35那样主导未来数十年的西方军用直升机市场。

在“阿帕奇”后继机问题上,两家公司都已经展示过各自的概念。例如波音公司在2018年10月初的美国陆军协会年会上展示的一种串列双座武装直升机概念,该机沿用了SB-1的动力装置、传动系统、同轴反转刚性双旋翼以及复合推进布局。


SB-1“无畏”的武装直升机派生型

但波音并没有把鸡蛋放在一个篮子中,在研究SB-1武装型的同时,也在进行AH-64E“阿帕奇”高速改进研究。这种高速型被称为AH-64E Block 2复合推进,加大了机翼短翼,发动机尾喷管改为向后喷气以提供些许推力,垂尾移到尾梁下方,末端还增加了一个后部推进螺旋桨,同时在平尾左端保留了抗扭矩尾桨。

目前该机的30%缩比模型正在波音费城风洞进行测试,预计将在明年1月份结束。波音公司表示这些改进将使AH-64E的速度和航程提高50%,机身寿命延长两倍,燃油效率提高24%,同时价格仅提高20%。


波音高速“阿帕奇”风洞模型

看来波音把AH-64E Block 2复合推进作为FVL武装型的低风险替代方案,做好两手准备,万一SB-1竞标失败也有余力以低价竞争一下未来武装直升机。

有趣的是该机在总体设计上与1972年下马的洛克希德AH-56“夏延”高速武装直升机一模一样,同样是加大短翼、后向尾喷管、尾部推进螺旋桨和平尾尾桨,不知洛马公司会不会大呼波音抄袭呢?

当年的AH-56在试飞中曾达到407公里/小时的最大速度,最后因三次坠机和难以解决的技术问题而被取消,让许多航空迷扼腕叹息。时隔四十多年之后,谁也不会想到“夏延”将借尸还魂,有可能在“阿帕奇”最新改进型上复活。


之前Piasecki公司也曾提出过复合推进“阿帕奇”概念

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