時間:2017-11-14 19:36來源:北國防務 作者:中國航空
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近日,直-20上高原的測試引發(fā)了廣泛關注。這一動作背后或許預示研發(fā)工作告一段落,測試工作正緊鑼密鼓進行中。我國國產(chǎn)直升機陣容中10噸級直升機這一缺口,也即將補上。
看到直-20,人們第一感覺肯定是和“黑鷹”比較像。然而,中國直升機工業(yè)與俄羅斯及歐洲的關系密切,已有多個授權或合作研發(fā)的計劃,為何要去“參考”沒有合作關系的美國直升機呢?今天,北國防務特約撰稿人Flak就從“黑鷹”一個有趣的技術細節(jié)來說說這事。
![]() △最近傳出的直-20高原測試照片,據(jù)稱所在機場海拔超3000米
美國“黑鷹”直升機起源于美國陸軍1972年的“通用戰(zhàn)術運輸飛機系統(tǒng)”計劃。根據(jù)越戰(zhàn)經(jīng)驗,需要一種能載滿11人步兵班,并能在32攝氏度高溫與海拔1219米高空進行作戰(zhàn)的中型直升機,同時具備1.75G的機動性與抗彈/抗沖擊生存性來降低地面炮火的威脅。西科斯基公司為了提供高溫高空高機動性所需要的高升力,設計了一種鈦合金翼梁,末端后掠,懸停品質因素可達0.75的全新旋翼,加上20度傾斜的尾槳提供的0.39噸額外升力,滿足了陸軍嚴苛的性能需求。
由于中國在西南高原也需要優(yōu)異的高溫高空性能,因此在1984年采購過一批民用型的“黑鷹”直升機,它們據(jù)稱至今仍是解放軍高原性能最好的機種。然而,現(xiàn)代旋翼可利用復合材料的強度方向性達到更好的抗扭曲效果,配合計算機計算出更符合氣動力學的旋翼已經(jīng)能達到0.75-0.8的品質因素。
![]() △網(wǎng)傳的“黑鷹”與直-20外形對比
而直-20將旋翼增為5片,理論上可提供更大的升力,可能因此就沒有模仿“黑鷹”的傾斜尾翼設計。另外,旋翼設計與機身沒有必然的關系,既然中國已開發(fā)了不同于“黑鷹”的五葉旋翼,為何機身還要參考“黑鷹”的外型呢?“黑鷹”強大的“縮骨功”或許是一個重要原因。
“通用戰(zhàn)術運輸飛機系統(tǒng)”計劃其實有一項嚴苛需求限制了直升機的外型:直升機必須在2小時內塞入C-130的貨艙以滿足向戰(zhàn)區(qū)前沿部署的需求。這意味著飛機旋翼轂高度不得高于2.6米,尾椼也要能完全折迭。雖然因為氣流震動的原因,西科斯基不得不將旋翼轂升高0.38米,并在陸用型設計一個伸縮機構,但黑鷹的旋翼轂高度與折收能力仍然是10噸級直升機中最強的,這讓美國海軍可以將兩架“海鷹”直升機塞入4000噸級護衛(wèi)艦。
![]() △據(jù)稱是2006年便出現(xiàn)的國產(chǎn)10噸級直升機模型,當時就已經(jīng)采用5葉旋翼
一般艦用直升機可依重量分成三個等級:
· 輕型(4-6噸):中國直-9(法國“海豚”)、英國“山貓”
· 中型(9-11噸):美國“海鷹”、歐洲NH-90
· 重型(12噸以上):中國直-8(法國“超黃蜂”)、英國“默林”、俄羅斯卡-27
其中輕型直升機由于載重較小,不能同時攜帶魚雷與聲納,需要兩架協(xié)同作戰(zhàn):一架搜索目標,另一架攜帶魚雷進行攻擊。中型以上才能攜帶全套偵察、搜索以及攻擊裝備,甚至自帶完整聲納分析系統(tǒng)在視距外獨立作戰(zhàn)。但由于歐洲中重型直升機所需機庫較大,護衛(wèi)艦多半只能容納一架中重型或2架輕型,同時間只能與一艘潛艇交戰(zhàn)。
![]() △“提康德羅加”級巡洋艦的機庫所占艦體寬度比例并不高,卻能收納2架“海鷹”直升機
相較之下,美國冷戰(zhàn)時期的護衛(wèi)艦與驅逐艦都可搭載2架中型直升機,讓拖曳陣列聲納在2-3個匯聲區(qū)偵測到潛艇蹤跡后就出動2架中型直升機同時標定2個目標,或以接力方式長時間追蹤1個目標,并在符合攻擊條件時立刻發(fā)動攻擊。由于美國面對大量的蘇聯(lián)核潛威脅,直升機的速度可縮短區(qū)域掃蕩的時間,或是追上核潛艇的移動,避免核潛利用速度突破反潛防御圈。
![]() △幾款典型重、中型艦載直升機收縮后的尺寸,“海鷹”最小
俄羅斯卡-27系列獨特的共軸雙旋翼架構縮小其收納的面積,但也使旋翼轂達到5.4米高,挑高的機庫會連帶讓上層結構變大而影響穩(wěn)定性。蘇聯(lián)時期建造的驅逐艦往往有萬噸以上,仍可承受2個機庫,但中國的驅逐艦與護衛(wèi)艦多半是西方尺寸,就只能(針對性的)容納一架卡-28(卡-27的外銷版)。
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