第七節 陸上狂龍
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第七節 陸上狂龍
南昌直升機研究中心9月下旬當今陸軍的機動和火力極大地依賴各型直升機,美國在二十世紀末陸軍每萬兵員裝備了 140架直升機,而且武裝直升機、運輸直升機和戰勤直升機按合理的比例配置。
我軍雖然早在1988年就在一些主力野戰軍組建直升機大隊,配置了直升機。
然而直升機是耗資巨大的裝備,不僅採購成本高,維護成本更高,所以配備的數量與美軍相距甚遠,高效能的直升機更是鳳毛麟角,遠不能滿足部隊的需要。
王剛決策從俄國引進先進的機型和生產線,又大幅度提高軍費開支,為陸航兵團的大發展奠定了基礎。
但是直升機的製造工藝複雜,尤其是渦軸發動機-減速器和控制系統。
要想掌握這些重型直升機的製造工藝是極為不易的。
以日本的先進工業基礎仍只能依靠美國提供的各型軍用直升機。
年初哈爾濱、南昌、昌河三大直升機研製中心都在組織專案組全力消化引進的卡-50系列、卡-60和米-26的資料,推進其國產化。
一得到金龍電池的訊息,那些資深的專家就敏銳地感到金龍電池的發明對我國軍用直升機的研製猶如神助,但是欲將其實用化難度和工作量都極大。
一旦用電動機代替渦軸發動機-減速器來驅動主旋翼,那些複雜的供燃油和滑油的管路都不用了,巨大的噪聲也將不復存在,優點是不言而喻的。
直流電機的低速大扭矩在此場合很合用,而且尾部的反扭小旋翼可以用單獨的電機驅動,可以省去複雜的傳遞裝置。
由於是金龍電池供電,用於調速的電壓控制十分簡單,直流電機的過載效能又突出,所以設計組決定用直流電機。
可是電動機一向是以笨重著稱的,尤其是直流電機。
因此難點是開發大功率重量比的低速大扭矩直流電機。
實際上汽油機原來也是很重的,只是經過多年的不懈努力才研製出高馬力重量比的航空發動機,後來又被功率重量比更大的噴氣機取代了。
國家科委立即組織了航空直流電機攻關專案組,經過極其艱辛的努力,歷時9個月終於拿出了世界上第一臺航空直流電機。
電機工程師採用大磁通量的稀土材料和鋁合金材料,完成了減重設計,功率重量比達到smenhu.cn千瓦/公斤。
這款直升機專用直流電機,用於改裝國產的 WZ-10武裝直升機。
這臺1400千瓦的電動機如同一個巨大的園餅,正好貼合在直升機的頂上,直徑與機身同寬,在smenhu.cn米以上,因此轉動力矩大,它直接驅動巨大的旋翼。
與電動機攻關的同時,直升機專案組分出二支人馬。
一組負責改造我軍現有的1千多架直升機的電氣系統等,主要是拆除發電機、蓄電池和配電裝置,裝上金龍電池和新的配電裝置,每架直升機都能減重不少,還提高了電氣系統的可靠性。
改裝了新穎的半導體空調機,加裝了高效能的熱成象儀。
直升機的效能也有了提高。
他們的進展比較快。
另一組的任務要吃重得多,他們負責改造控制系統。
對渦軸-旋翼的控制與對電動機-旋翼的控制是很不相同的,他們除了在理論上進行研究,更是用直升機進行試驗以取得控制引數。
一開始沒有金龍電池就用電纜供電。
高效能電動機沒有就先把經過初步減重的電動機裝上直升機,例如第一臺裝上WZ-10的1400千瓦的直流電機重達2000多公斤,好在也不帶武器和燃油,對起飛總重5500公斤的WZ-10也無太大影響。
讓它拖著電纜測試各種飛行狀態下的資料。
今天終於得以進行世界上第一架電動直升機的試飛了。
這是件大事,總裝備部副部長牛天星中將、郝志剛少將都來到了試飛場。
這架展現在軍方大員面前的WZ-10M與以往的WZ- 10外形上都有很大的差異,機身背部的發動機-減速機不見了,只是一個圓盤狀的超薄大直徑的直流電機緊貼在頂部,它擁有1400千瓦功率,用於直接驅動主旋翼。
直升機的氣動特性有了改善。
更驚人的是函道尾槳不見了,只有一根略粗一些的尾梁伸向後方,其端部有一片垂尾。
這可是單旋翼的直升機啊。
郝志剛問旁邊的總設計師霍田農:“我們也用上了美國人的環量控制技術造出了無尾槳直升機(注1)了嗎?”霍總笑著說道:“我來給大家介紹一下這架新生的寶貝吧。
武直-10是二十世紀末從法國引進法德合作開發的“虎”式武裝直升機(注2)的技術,自行研製開發的輕型武裝直升機。
可以說除了武器和基本框架保留下來以外,我們對它來了個脫胎換骨的改造。
先說小的方面,整機的電源電氣系統徹底變了,電源質量和可靠性提高了,重量還減輕了不少。
新的半導體空調機既輕、噪聲又小,而且決無製冷劑洩漏的危險,飛行員會有切身體會。
半導體強制冷熱成象儀“探針”的效能是世界一流的。
這些改進雖不起眼,卻很實用。
“大的改進有三項,有二項大家一眼就看到了,第3項是眼睛看不出的,我先介紹。
這副旋翼就是大名鼎鼎的‘隱形旋翼’,是我國的科技人員的一項創新,它大幅度地提高了直升機的戰場生存能力。
巨大的旋翼是直升機上最顯眼的部件,美國人的 ‘阿達茨’ 火控系統(注3)就採用脈衝多普勒頻率捷變雷達,利用多普勒效應來測出旋翼的轉速,並透過計算機處理來消除假目標的回波,就能得到低空直升機的距離和三維資料。
美國和俄國都搞出了隱形旋翼,我們的有點獨創性,旋翼以高強度硬鋁管作骨架,硬鋁管上分三段塗復了三種強烈吸收不同波長雷達波的塗料,因為要研究一種能吸收各種波長的塗料是太困難了,翼面是特種碳纖維樹脂可透射大部分雷達波。
雷達波照射到高速旋轉的這種旋翼上,一小部分被翼面吸收,透射到硬鋁管塗層上的又被不同程度地強力吸收,再反射出來的雷達波,不但訊號很弱,而且是些不連續回波被計算機當作‘雜波’處理掉了。
這比塗在機翼表面要好多了,這些塗層受到翼面的保護。
經對抗測試,證實了脈衝多普勒頻率捷變雷達不能探測到低空的新型直升機。”
場上的“聽眾”都入迷了,“隱形”對於直升機來說是太重要了,美國人大吹大擂,化了那麼多錢。
我們現在也搞出來了,怎麼能不入迷呢。
“郝少將剛才說的‘環流控制技術’,是美國人在上世紀九十年代初實用化的一項技術,他們去除了尾槳,在尾樑上開了長縫,透過側向吹氣使主旋翼的尾流在尾梁的兩側的速度不同,由此產生了平衡反扭矩的側力。
尾梁內沒有噴出的氣流流向尾部,從可控制的噴氣錐直接噴出,以提供航向操縱推力。
我們借用了這個概念,但有創新:這根尾梁的外殼由一臺小電動機轉動,由於附面效應主旋翼的尾流在尾梁的兩側形成了速度差,同樣產生了平衡反扭力的側力。
只要控制轉速就能提供航向操縱力。
我們的方法節能、噪聲更低。
“有一點需要指出,自從麥道公司推出MD520N無尾槳直升機後,這一技術並未得到更多的應用。
原因是後來的直升機大都使用了渦軸噴氣發動機,它們向後噴射的強大氣流雖然提供了部分的前進推力,但極大地干擾了主旋翼吹向尾梁的下洗氣流,導致環流控制力無法形成。
我們WZ-10電動旋翼的下洗氣流不受干擾地勁吹在尾樑上,尾梁外殼旋轉後產生的環流側向推力非常強勁。
“最主要的改進當然是以一臺功率為1400千瓦的超薄、大直徑(同機身一樣寬)的低速大扭矩直流電機取代了二臺渦輪軸發動機及其減速機構,直接驅動巨大的旋翼,由於不需要向尾槳傳遞動力,動力實際上有了相當的提高。
雖然電動機的重量比渦輪軸發動機要大,但驅動裝置的總體重量並未大多少;其強勁的動力(短時間可達2500多千瓦)把最高速度提高到380公里/小時。
電動機是全封閉的,在低空飛行時根本不怕沙暴和飛鳥。
“機動性的改進更是出乎專家的意料之外。
原有的直升機的動力裝置多為自由渦輪式發動機,其動力渦輪與燃氣發生器之間無機械連線,僅藉助氣流聯絡起來。
動力渦輪的轉速對燃油閥處流量變化的響應,存在一定的滯後。
在武裝直升機高速機動時旋翼轉速變化大和發動機響應滯後這兩個方面的問題,使得旋翼和發動機更加不易時刻保持協調和功率匹配,不僅難以達到良好的機動性,而且在機動飛行中導致配平變化複雜,駕駛員工作負荷繁重。
美俄等先進國家研製了極為複雜的智慧增穩系統和恆轉速調節器等,仍不足以徹底解決問題。
而新型的直流電動機直接驅動的旋翼是剛性連線,一舉解決了問題,而且直流電機在短時間內可以超額定功率1倍以上,功率裕度很大。
在試飛中證明電動直升機的機動性和靈活性有了成倍的提高,將在直升機空戰中擁有很大的優勢。
郝少將是行家,等一下可以親自體驗。
“在燃料方面優勢就大多了:它使用最高階的金龍電池,能量密度高達12千瓦·時/公斤,已經與航空煤油的熱值相同,但是直流電動機在很大的功率變化範圍內的效率均高達 97%,而渦輪機加減速機構的總效率只有30%左右,透過傳動杆向尾翼傳遞的動力(一般佔總功率的13%)的損失就更大了。
而且取消了原來的蓄電池、發電機、充電器等裝置,而電池的體積只有煤油的五分之一都不到,只要航空煤油2/3重量的電池(安裝了1000公斤金龍電池,可加裝到1200公斤),航程反而可增加到近2000公里,最大續航時間為6小時40分。
在外掛武器總重1500公斤不變的情況下,全機淨重由5500公斤增加到6000公斤,主要是大大增強了裝甲,提高了戰場生存能力。
“請郝少將坐在後座的射擊員位置親自體驗一下吧,當然也可以親自駕駛一番啦。”
郝志剛早就躍躍欲試了,由於這是定型試飛,可以這麼做的。
直升機一啟動,其優點就突出來了:運轉時噪音之低,令習慣於震耳欲聾的發動機轟鳴的郝志剛簡直不敢相信自己的耳朵了。
參加定型試飛的郝志剛的中央突擊師的突擊隊員們對這架武裝直升機的效能可以用欣喜若狂來形容。
直升機一向被認為是操縱複雜、造價昂貴、維護費用同樣高昂、耗油大,因此航程也短,駕駛員的工作條件又惡劣。
你只要想一下,頭頂上就是二臺發出巨大轟鳴聲的渦輪機和裝滿飛速轉動齒輪的減速箱,無論什麼隔音裝置又有多大用處呢。
所以名噪一時的美軍的“阿帕奇”直升機,在科索沃戰爭中根本沒有出動作戰,在準備階段的飛行中就摔掉了二架,還死了好幾個飛行員。
現在一切都變了:直流電機操縱和維護之簡單是任何人都知道的,什麼滑油系統、齒輪減速箱、複雜的供油系統都不見了;造價也大幅度降低;電動機的高效率大大提高了直升機的航程;駕駛員的工作條件得到了極大的改善,可以充分地發揮作戰技能。
隱形旋翼和2000公里的驚人航程對武裝直升機的意義任何人都可以想象得到。
改裝後的“武直-10M”在定型試飛中得到了軍方的一致好評,其他型號的直升機均按此方案改裝。
注1:無尾槳(NOTAR)概念,1976年美國麥道公司開始了環量控制技術研究。
1990年9月MD520N無尾槳直升機試飛成功,1991年取得FAA適航證。
無尾槳系統由尾梁前部的可變距風扇、帶長縫的尾梁和尾部噴氣錐組成。
風扇提供低壓氣流,氣流從尾梁長縫中側向噴出,與旋翼尾流匯合形成環量控制,產生平衡反扭矩的側力。
剩餘氣流流從尾部可控制的噴氣錐噴出,以提供航向操縱推力。
消除了尾槳的振動和噪聲;提高了安全性;機構簡化,維護成本降低;改善了駕駛品質。
消耗的功率與常規尾槳相當。
注2:虎式武裝直升機,法國航宇公司和德國MBD公司合作開發,預計2001年投入批次生產。
串列雙座,單旋翼帶尾槳,機身低矮狹窄,二側短翼各有二個掛架。
基本的機架加上各種任務裝置和武器形成系列機型。
二種基本配置:HCP:護航和火力支援的多用途型,可出口。
(WZ-10引進其技術,並帶採購合同)駕駛員在前艙,射擊員在後艙。
瞄準具在機身的頂棚上。
30毫米的機炮在機頭下方的轉塔內,備彈450發,攻擊距離1500(地面目標)或1200米(敵直升機)。
短翼可掛載:8枚“霍特” 反坦克導彈加4枚“西北風”空空導彈;或44枚火箭彈加4枚“西北風”;或68枚火箭彈(22 ×2+12×2)。
掛載導彈或火箭彈後,要減少機炮的備彈量。
UHT:強調反裝甲。
射擊員在前艙,駕駛員在後艙。
瞄準具在旋翼軸的槳轂上。
8枚“崔格特”發射後不管的反坦克導彈,射程500-8000米。
也可掛載其他空空導彈。
二者有85%的相同部件。
引數(括號內為UHT不同時的資料):極速smenhu.cn公里/小時(smenhu.cn公里/小時),出擊速度smenhu.cn公里/小時(smenhu.cn),巡航速度smenhu.cn公里/小時,無地效懸停高度3500米(3200米);使用內部油箱(1020公斤)最大航程800公里,最大續航時間3小時25分;最大油量(加外掛)1575公斤。
注3:“阿達茨”是瑞士和美國在九十年代初共同研製的、世界上第一種具有防空、反坦克雙重作戰能力的導彈武器系統。
一具“脈衝多普勒頻率捷變搜尋雷達”探測直升機旋翼的轉速,進而精確測出直升機的距離和三維座標;光電裝置具有精確跟蹤能力和抗電子干擾能力。
8枚導彈的發射架裝置在M113履帶裝甲運輸車上,車上還有8枚備用彈。
戰鬥部為破片式外殼加空心裝藥聚能,兩種引信:裝光電近炸引信時,靠破片毀傷飛機;裝觸發引信時,靠高壓高溫金屬射流穿透坦克裝甲。
有效距離6-8千米。
群龍飛舞接著在俄國專家幫助下改裝了引進的卡-50N“灰狼”和卡-52“短吻鱷”重型武裝直升機,這對12噸級的重型機搭檔,全面改裝了動力系統,為這款同軸雙旋翼的直升機,特殊設計了一臺電動機MS-1500,把二臺反向旋轉的1500千瓦的大直徑扁平的直流電機封裝在一個機殼內,伸出機殼的二個同心軸分別驅動二付直徑為smenhu.cn米旋翼,由於是直接驅動,功率與原來的渦軸發動機是相當的,又由於直流電機的特性,短時間內的功率還遠遠超過了原來的渦輪軸發動機,所以它們的最大速度和機動性都得到了提高。
航程更是有了驚人的提高,達到2000公里。
改造了全機的供電系統,去除了燃油、滑油的管路。
改裝了半導體空調裝置、微光夜視儀、半導體強制冷熱成象儀。
並在俄國專家的協助下,把這一切整合進主控計算機系統。
節省下來的重量一部分用來加強裝甲,一部分在空出來的空間內增加了機炮炮彈。
這些驚詫萬分的俄國專家看到經過改裝後,外形簡潔的電動“灰狼”武直-12M和電動“短吻鱷”(卡-52的外號)武直-13M,一致斷言,除了隱形效能外,總體效能超過了美國的科曼奇武裝直升機。
卡-60也是我國引進的一款卡莫夫公司的中型多功能直升機,可用於執行偵察,運送傘兵,向戰區運送武器和彈藥、撤離傷員、進行搜尋救援行動、警戒和巡邏等戰勤任務。
最主要的是在戰場上,俄國已經制定出卡-50N與卡-60武裝運輸直升機協同作戰的戰術。
對它的改裝主要是以一臺1600千瓦的電動機代替2臺渦軸發動機和減速箱直接驅動主旋翼,由於採用無尾槳技術涉及的變動太大,以另一臺小電機直接驅動函道尾槳,所以升力超過了原來的,再利用其強勁的結構把最大起飛重量提高到7000公斤,巡航速度仍提高到260 公里。
航程則提高到2000公里。
由於電池的體積比燃油箱小得多,機艙體積也增大了。
新機型在進行電子戰配置時更是大顯身手,金龍電池的強勁而穩定的電源提高了電子裝置的效能,並大大地簡化了機上的供配電系統,提高了系統的可靠性。
新的電動卡-60的效能有了全面的提升,被命名為Z-15M,用於全面取代Z-9。
俄國專家同時幫助改裝了世界上最大的超重型的米-26運輸直升機,它那32米直徑的8 葉巨大旋翼,改由1臺14500千瓦的超大功率低速大扭矩直流電機直接驅動,代替二臺11557 軸馬力的渦軸發動機和減速機組,另一臺小電機直接驅動尾翼。
高寬長為3×smenhu.cn×20米的通長貨艙可放置2輛卡車或2輛BMD傘兵坦克或者100名全裝士兵;7000公斤的燃油改為7500公斤金龍電池後,航程從800公里提高到2200公里(這點俄國專家是不知道的)。
大大降低了運輸成本,也極大地提高了我軍的垂直運輸能力。
由於電動機的裝置和操縱都很簡單,機組人員由4名減為2名。
可以說我國強大的陸軍突擊部隊是如虎添翼。
國產的電動米-26被命名為直-14M。
我軍在上世紀八十年代曾經引進了24架美製“黑鷹”直升機(注1),至今還有17架能飛行,但維修費用很高,主要是要經過多重曲折才能買到備件,尤其是發動機的部件。
這次也得到了解決。
以直流電動機取代了它的主發動機,以一臺小電動機單獨驅動尾翼。
拆除了油箱和輸油管道,裝上了金龍電池組。
自然也安裝了新型熱成象儀和半導體空調裝置。
還恢復了3架。
這一下有20架電動“黑鷹”可供使用了。
效能當然大大超過原來的“黑鷹”啦。
注1:UH—60A(出口編號S-70A)“黑鷹”,陸軍突擊運輸型。
西科斯基公司為美軍研製的,1979年6月服役。
採用帶尾槳的單旋翼佈局,2臺渦輪軸發動機,單臺功率2800~3800軸馬力。
機身扁平貼地,可載3個空勤人員及14名士兵;外吊能力3630千克;可運送105毫米榴彈炮、5名炮手及50發炮彈,機艙壁有自衛機炮1~2門。
有垂尾與平尾。
後三點耐衝擊起落架。
機身側面有大型滑動艙門。
大洋天燈11月15日新機型的開發才真正顯示了設計組的功力。
海軍的航母叢集極需艦載預警機,前蘇聯由烏克蘭製造的A-72艦載預警機,效能並不出眾,探測距離200公里,留空時間才4-smenhu.cn小時,起飛時要靠一臺助推發動機。
英國的“海王”AEW直升機預警機,我國已引進,它安裝一部“搜水”雷達,探測距離160公里,留空時間僅4小時,但無指揮能力。
目前只有美國的 E-2C是效能較好的艦載預警機,當然是無法引進的了。
今天海軍軍代表和海軍司令部官員和總裝備部官員看到的是一架外形奇特的電動米-26 巨型直升機,它的旋翼軸頂上頂著一個巨大的圓盤。
原來設計組受到偵察直升機頂上伸出一個內裝偵察儀的小圓球的啟示,把小圓球換成了直徑9米的“熊蜂M”的雷達天線園罩,裝在直-14M的巨大旋翼的上方,相對32米直徑的巨大旋翼,並不影響直升機的氣動特性。
當然旋翼的驅動裝置作了特殊設計,以便中間伸出一根粗大的金屬園管支撐雷達天線罩。
由於旋翼基本上是碳纖維玻璃鋼構成的也不影響雷達的波束。
為了艦載的需要,8片旋翼是可以收束。
而且大比重的金龍電池全部移到底艙,降低了重心,起落架也大大加強了,以承受著艦時巨大的衝擊力。
電氣裝置也細緻地進行了防腐蝕的處理,以適應海面的高溼度和多鹽霧的環境。
巨大的機艙內裝滿了儀器裝置,還有休息間、盥洗間和餐廳。
4名機組人員和20名監控人員可以分二班,輪流休息。
14000公斤的金龍電池的強大電能使它的留空時間長達13小時。
最大速度為320公里/小時,巡航速度260公里/小時對於預警機這個速度是可以的。
設計組下了很大功夫,把使用升限提高到6500米,使雷達的探測距離基本達到A-50的水平:對空探測距離550公里,下視小型戰鬥機的探測距離為195公里。
最大跟蹤目標數為50個,可同時引導20架戰機作戰。
這是世界上第一架的真正意義上的艦載預警直升機被命名為EZ-14H 型。
設計組還為之配套設計了空中充電直升機CDZ-14H型,機艙的底板上固定著6個電池艙,可裝載22噸金龍電池,前端有一根可以伸出旋翼園面的伸縮式的送電杆,YJ-14H預警直升機可以在尾部放下一根頭端帶一個圓錐的受電線,只要送電杆插入圓錐鎖定後,強大的電流就輸向預警機,不但可以驅動預警機的全部裝置(包括旋翼),而且可以向它的電池充電。
這比空中加油要簡單得多。
只是充電時間要2小時,幸虧直升機的速度比較低,可以一邊執勤飛行一邊充電,還可以忍受。
由於YJ-14M某些方面比A-50U的效能還好,如可以在接近前線的狹小平地起降,留空時間更長,所以空軍也要求定購。
昌河直升機廠湖上試驗平臺10月12日直升機改進也並不全是陸軍得益,今天展現在總裝備部和海軍首長和專家面前的電動型卡-28外形變化得也不少。
頂上的二臺龐大的渦軸發動機和減速機不見了,扁平的電動機與機身緊密地融合在一起,共軸雙旋翼似乎是直接從機頂上“長”出來的。
機頭下面的大雷達包也縮小了體積。
機身延長了1米,機身底下的二側是2個長條型的圓筒型密封艙,4點式的起落架已可收放進這2個水密的筒艙,它們完全取代了外掛的應急落海救生浮筒。
據改造專案組的陳東平總工程師介紹,採用新的翼型,電動卡-28的最大速度由250公里/小時提高到 295公里/小時。
首先由試飛員駕駛它輕盈地從平臺上迅速升空,只有改進後的旋翼划動空氣的摩擦聲。
在湖面上試飛了懸停、轉向、高速升空等專案後,它直接停在了湖面上,並關閉了發動機。
在水密條型圓筒艙和50釐米高的底層武器艙的浮力支援下,這架重型直升機穩穩地飄浮在湖面上,飛行員打開了後艙門,既可以很方便地收放拖曳式聲納、回收聲納浮標,也可以營救落海的人員。
從湖面上再次起飛後,進行模擬著艦,又順利地降落在平臺上。
海軍副司令上前向試飛員表示祝賀。
卡-28是卡-27的出口型。
共軸雙旋翼的卡-27是前蘇聯海軍直升機局與卡莫夫設計局研製的專用於艦載反潛直升機。
共軸雙旋翼可說是俄國的獨門祕技,就如同縱列雙旋翼是美國人的獨門祕技一樣。
那是俄國專家歷時十幾年的心血結晶,至1981年正式定型生產裝備部隊。
至今仍是世界上效能最獨特的艦載直升機,其戰術技術綜合指標在某些方面至今仍保有優勢。
它可在5級海情條件下搜、反潛,並採用雙機同搜同反式作戰。
在潛艇可航行的海區分別實行鍊形、鏈式、品字、點陣、隔柵等各種佈陣方式,投下無線電漂浮聲納,每個聲納作用半徑可達10千米以上。
卡-27可飛行於各個聲納上方收聽訊號,必要時它還可以在漂浮聲納搜尋範圍外放下吊放聲納,抽樣監聽捕捉訊號。
一旦發現潛艇,一機進入低空放下深海聲納或探測儀,進行精確定位,另一機則在高空警戒或幫助進行輔助搜尋。
一機投雷攻擊如果未命中,另一機在修正偏差後立即追蹤攻擊。
當卡-27披露之初,西方曾將其比喻為潛艇的天敵和剋星。
卡-27的共軸雙旋翼結構,使之有對稱的空氣動力特性,懸停和低速飛行能力極好,能保持穩定且持續時間長。
全世界唯有它能夠在艦艇上的任意指定位置、指定方向、指定高度著艦和作業。
它的起飛重量已近13噸,可機身竟然小於4噸級的涵道式尾槳直升機,因此它能在排水量1千噸級的艦艇上著艦,並搭載遠航。
它實行的是主動著艦(不用拉降裝置輔助著艦),艦面上只需鋪設阻尼繩網,它即可用不收放的大跨距4點式起落架輕鬆著艦。
它不僅能夜航夜戰,而且成為世界上真正能在5級海情條件下進行反潛作戰的艦載直升機。
卡-27定型後,很快被軍用、民用航空部門採用,並繁衍出陸戰攻擊機寬機頭的卡-29,寬機身的海上預警機卡-31,海上攻擊機卡-32A7,兩棲工程機卡-32C,海上搜救機卡 -27NC,吊裝、運輸機卡-32T等多種型號。
卡-32甚至能夠在海拔8250米的高度飛行,這樣的高原效能至今還沒有見到有超過它的。
卡-27是純粹的艦載直升機,它完全是為艦載和海上飛行而設計。
寬大的駕駛艙可供二名乘員在低速和懸停時,寬廣地觀察下方、兩側和前方。
單駕駛系統放在左側,讓飛行員就象開汽車那麼順當。
而飛行儀表系統卻方便右座和戰術操縱員觀看,還能協同駕駛員操縱按鈕和開關。
由於無尾槳操縱問題,腳可以離舵踏板,大部分時間只用手操縱,使上身比較放鬆。
為了方便海上飛行和防水,卡-27在機艙內所有的電路開關都放在頂板上,防止了空中飛行中機身抖動時飛行員的誤動,電路設計中每路開關都實行單迴路,萬一出現故障,不影響其它迴路,檢修十分方便。
卡-27的自動駕駛儀的記憶功能可查詢原運動軌跡,實施自動返航。
當然也有不少專家指出卡-27是60年代末研製的產品,有重大的設計缺陷。
首先卡-27的電子裝置落後,龐大的電子管電路佔去了大量的重量、機艙空間和耗電量。
無線電漂浮聲納又大又重,海上自持力不強。
由於雷達技術落後,機頭下面鼓出個大雷達包,既增加了重量又破壞了直升機前飛時的氣動流場,還影響了底部的掛彈和射擊。
機艙內寶貴的空間用來裝兩噸半的燃油,使機艙高度只有smenhu.cn米.艙內乘員長時間飛行容易疲勞。
其大減速器重達smenhu.cn噸,加滿機油超過了smenhu.cn噸,槳軸系統用傳統的三絞式,又大又重,導致機身框架十分厚重,又限制了旋翼系統的高速旋轉,升力和快速飛行能力都受到抑制。
儀表系統還有許多是機械式的。
4點式起落架雖然抗震著艦效果好,但外伸不收放式結構還是影響了效能。
發動機耗油也太大,小型艦艇很可能搭載不起。
優異的共軸雙旋翼系統卻使機身縱向高度達smenhu.cn米,在艦艇上存放困難。
強大的升力系統在機艦結合時會產生強烈的地效反應,控制不好就要撞艦或翻到海里。
儘管艦載反潛直升機比的是低速飛行能力,但卡-27不甚舒暢的氣動外型還是有較大的氣阻力。
外掛的應急落海救生浮筒既無實用性又增加了裝置和重量,還影響了大速度飛行。
由於當時還沒有小型化高效魚雷,所以卡-27的彈艙設計不合理,缺乏多用性,艦上裝雷很不方便。
但是專案組的專家從這些問題中也看清了卡-28的發展潛力。
從二十世紀末引進卡-28 和卡-31之初,中俄雙方的專家就著手對這些問題進行了攻關。
對這款二十世紀六十年代的產品,俄國的新老專家已經有了很多改進方案,只是苦於研製經費不足,改進的步伐不大,隨著反潛搜尋雷達、大功率半導體器件、智慧型儀表等技術的重大突破,卡-28的“內臟” 已經有了一些變化,但遠不能滿足國際市場的需要。
這次大改造不但有我方聘請的俄國專家參加,並與卡莫夫集團達成了多項合作協定。
專案取得的進展十分紮實。
金龍電池、半導體空調裝置和“探針”半導體強制冷熱成象儀的發明及其應用更是大幅度提升了它的效能。
它們的電動機與電動卡-50的相同,所以動力部分的改造都相同,總功率達3000千瓦的電機總重只有1200公斤,比卡-27的大減速機都輕,再加上大比重的金龍電池都裝在底部的圓筒艙內,整機重心大幅度降低。
由於反潛直升機和預警直升機大都以低航速飛行,此時電動推進系統的節電效果特別明顯,航程延長到了2000公里以上這對海軍是極為重要的。
由於新型反潛魚雷的小型化,底層密封的武器艙中央可以放置2枚。
魚雷發射艙兩側是8 枚深水炸彈和36枚聲納浮標,可以透過側壁的發射孔彈射出去。
由於金龍電池的應用,聲納浮標有了重大改進,體積和重量大大減小,探測距離則提高到15公里。
由於儀表的智慧化和小型化,只要機艙頂上的兩側就可以放下了。
因此機艙中央走道的高度達到smenhu.cn米,改善了飛行員和作業人員的工作條件,這對巡航時間長達8-10小時的反潛或預警直升機意義非常重大。
機艙延長了1米又去掉了油箱和電子機櫃,容積達到21立方米。
有效負載大幅度地由4 噸提高到smenhu.cn噸。
它可以穩定地漂浮在海面上收放拖曳式聲納和聲納浮標,當然也可以救助落海的人員。
卡-28上的反潛裝置和卡-31上平板式相控陣雷達的效能由於電源質量的提高也有所提升。
它們都裝上了“探針”熱成象儀,對於探測潛艇的通氣管和直升機都很有效。
海軍有了強勁的中程反潛利器,電動卡-31也是一款機動效能良好的預警機。
電動卡-28批產後國產化編號為Z-1H,電動卡-31為EZ-1H。
至於改進後的電動卡-32多用途直升機,以其7500米的實用升限和6200公斤的有效載荷用於西部邊防有特殊的意義,國產化編號為Z-1L。
陸軍航空兵、海軍和空軍對直升機的需求量是極大的,初步測算需要5000架各型直升機(美軍裝備了8700架,俄國裝備減到了2800架)。
現在有了電動直升機這一新銳武器,成本低、維護簡單、效能又是如此出眾,使這一目標有了實現的可能性,三軍無不欣喜萬分。
三軍聯合加快現有機型的改造,軍委投入巨資改造並擴大昌河直升機廠、哈爾濱直升機廠和南昌直升機廠的生產規模。
成都飛機廠和西安各興建一個直升機生產廠。
到年底達到了第一步目標,初步形成了國產和引進機型的改型系列型號:多用途直升機:直-15M(“M”表示電動型)可用於執行偵察,運送18名傘兵,向戰區運送武器和彈藥、撤離傷員、警戒和巡邏任務,也可用於進行搜尋救援行動等戰勤任務。
醫療救護型能從戰場上撤出7名躺在擔架上的傷員並搭載3名衛生員。
一臺1600千瓦的直流電動機直接驅動主旋翼,最大起飛重量7000公斤,巡航速度260公里。
航程為2000公里以上的驚人距離。
其中一款WZ-15M改型是加強了裝甲,採取了隱形技術措施,安裝了頂置的強大的偵察裝置和資料處理/傳輸裝置,並裝備了機炮和外掛空空導彈,用於與WZ-12M協同作戰或作為機群的指揮機。
軍方的需求量很大,至少在1000架。
輕型反坦克武裝直升機:武直-10M縱列式雙座艙,窄機身,有防撞毀起落架。
配有機鼻球形火控雷達(FLIR),為機頭下方的30毫米機炮和外掛的反坦克導彈、或自衛用的霹靂空空導彈標定目標。
外掛57(或90)毫米多管火箭,23毫米機炮夾艙。
戰場生存能力強,座艙下的複合裝甲可抵禦23毫米炮的轟擊,前後座艙中間有防火、防彈隔牆。
主控計算機有無線資料通道與友機和指揮機直接傳遞各種資訊。
軍方的需求量也很大,初步在800架以上。
重型反坦克武裝直升機:單座的武直-12M(電動“灰狼”)、並列雙座的武直-13M (電動“短吻鱷”)12噸級的重型機,機身頂上二臺串列的1400千瓦的直流電機驅動兩具共軸反向旋轉旋翼,具有很強的低空盤旋與貼地飛行的能力。
裝備有反坦克導彈、高精度航炮、空空導彈和火箭彈;機鼻球形火控雷達系統,主控計算機和無線資料通道。
總體效能超過了美國的科曼奇。
(僅在雷達隱身能力上還不及)突擊隊員稱之為“雷公”。
軍方的需求在500架以上。
重型運輸直升機:直-14M(俄製米-26的國產電動型)一次可運載100名全副武裝的戰士,或二輛BMP輕型坦克。
軍方的目標是100-150架。
戰鬥直升機:武直-11M透過加大機動性,採用收放式起落架,速度提高到400公里/小時;加強了頂置偵察裝置,以加強對空搜尋能力;加強裝甲;加強了火控系統,裝備了空空導彈,高射速航炮,是專門用於對付敵人的直升機。
對付空中的高度機動的目標,與對付地面移動目標是完全不同的。
這款輕型偵察/戰鬥直升機很受軍方的歡迎,需求在600架以上。
並在直-14M的基層上開發了我國獨有的艦載預警直升機EZ-14H,海上“天燈”。
另外根據特種部隊的要求改裝了突擊火力直升機QZ-14M:它也是在俄製米-26的基礎上改裝的。
機身底部加裝了高強度的裝甲,側面也加強了裝甲,在右側面加裝了三門30毫米的雙聯裝的機炮,連同原來機腹下的一門機炮,配備了2500發炮彈!並加了二個短翼,下面有4個武器外掛點,各可掛裝一個32管火箭發射筒。
全副武裝下還可以運載25名突擊隊員。
郝志剛把它稱為“空中炮艦”。
海軍則得到Z-1H(電動卡-28),EZ-1H(電動卡-31預警機)。
Z-1L(電動卡-32多用途直升機)特別適合高原地區使用。
我國的生產線全力生產也無法迅速滿足這麼龐大的需求。
軍方委託俄國生產了一批卡- 50系列、卡-28、卡-60、卡-31等的機身,當然某些部分作了修改。
然後在我國的生產線上裝配電動旋翼和新型的電氣系統。
加快了部隊的裝備進度。
中國正在邁開大步,向直升機研製、生產和裝備大國突進,這是極為重大的進展。
由於直升機的動力系統及其控制系統非常複雜,國際上真正有影響的直升機研製生產大國也就是美、俄和法德為代表的歐洲集團,現在中國以其金龍電池和電力驅動的優勢站到了直升機大國的前列。
我國最優秀的南昌直升機設計生產集團把下一步的目標瞄準了美國人發明的MV- 22“魚鷹”,將完全按照金龍電池及直流電機直接驅動旋翼的特點,挑戰這款全新的直升機機型。
注1:H—60,別號“黑鷹”,西科斯基公司研製的通用運輸型中型直升機,公司(出口)代號S—70。
1979年6月服役。
我國於80年代進口24架“黑鷹”直升機,用於高原運輸、衛星迴收等。
帶尾槳單旋翼佈局,2×2800~3800軸馬力。
機身扁平貼地,機腹呈一直線,尾撐從機身向後逐漸收縮,有垂尾與平尾。
後三點起落架,可耐墜落時衝擊力。
機側大型滑動艙門。
可載3個空勤人員及14名士兵,外吊能力3630千克,艙內可運送105毫米榴彈炮及5名炮手加50發炮彈,機艙壁有自衛機炮1~2門。
主要改型:UH—60B “黑鷹”,陸軍突擊運輸型。
UH—60L1989年投產的運輸型。
EH—60C電子對抗型。
HH—60J“夜鷹”,空軍戰場救援型。
MH—60K特種作戰型。
SH —60F “海鷹”,海軍艦載反潛型。
S—70AUH—60A的戰術通用型,供出口用。
SS—70B海軍反潛/反艦/ 偵察型,相當於SH—60B“海鷹”。
四川川西某訓練場11月17日由於我國擁有了各型先進的直升機的強大生產能力,軍委責令中央突擊師研究利用電動直升機優異效能的遠端協同突擊戰術,一方面從俄軍引進了卡-60與卡-50N的協同攻擊戰術,派遣了一批尖子隊員前往俄國的託木若克的陸航飛行員作戰訓練與培訓中心接受培訓。
自己也在高強度的訓練和戰術演練中摸索出一套行之有效的突擊戰術。
今天在這裡王剛和軍委的主要領導觀看了中央突擊師的實戰演習,別開生面的是首長們全部分乘在數架Z-15M指揮直升機上觀看指導演習,有了更直接的感受,並可以從顯示屏上了解演習的全域性。
只見紅軍的大批武裝直升機貼著山坡,越過深溝突然向蘭軍的坦克叢集發起攻擊,另一批戰鬥直升機則與敵直升機群在低空纏鬥,可以看出一架Z-15M(電動卡- 60)和一架WZ-12M(電動卡-50N)的協同攻擊效果不錯,有點類似於戰鬥機的長機和僚機的配合,這比卡-52與卡-50N的配對要節省多了。
接下來是一批重型Z-14M搭載了大批的突擊隊員和BMD-M傘兵戰車、“電甲蟲”深入敵後,一下直升機他們就以狂猛的火力打擊敵人的步兵和輕型戰車。
空中地面的聯合打擊,很快就撕開了敵軍的防線。
首長們透過熱成象儀可以清晰地看到“敵軍”的內燃機坦克和直升機,可是不能看到我軍的電動戰車和電動直升機。
在相干脈衝多普勒雷達上可以準確地顯示“敵軍”直升機的三維座標,卻只能時斷時續的顯示我軍新型直升機的光點(只要大樹遮擋住機身或者懸停時就探測不到了)。
這一切給軍委的領導留下了極為深刻的印象,劉全政部長感嘆道:“我軍總算有了象樣的遠端打擊力量了。”