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低空风雷-我国直-10武装直升机及其发展  

2013-09-02 21:46:28|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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低空风雷-我国直-10武装直升机及其发展 - 小飞猪 - 小飞猪的博客
陆航直-10风雷表演队正在训练

     在今年天津直升机博览会上,我国陆军航空兵直-10风雷飞行表演队首次公开亮相,进行了精彩的表演,展现了直-10和我国陆军航空兵强大的作战能力。

不过,我们也应该清醒的看到直-10的作战能力距离当今最先进的直升机如AH-64D可能还是有一定的距离,需要我们在今后进行改进,以进一步提高它的作战能力。

我们知道作作战飞机有日重一磅的定律,这是因为作战飞机服役以后,会根据威胁的变化情况,增加相应的设备、武器,从而导致飞机的空重不断增加,以AH-1武装直升机为例,最初的AH-1S的空重大约在3吨左右,最大起飞重量4.5吨,随着各种航空电子系统的不断增加,导致飞机的空重在不断上升,到AH-1W,它的空重已经增加到5吨,6.7吨,而最新的AH-1Z的空重为5600公斤,最大起飞重量增加到8.5吨.

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 单发发动机的AH-1S 

直升机空重的增加势必导致飞机功率载荷的降低,从而影响飞机的飞行性能,在这种情况下,显然需要增加发动机的功率,AH-1S的动力装备是一部1300KW的T53-L-703涡轴发动机,到了AH-1W就更换为两部T700-GE-401涡轴发动机,一个发动机的功率就达到1300KW,而AH-1Z则换装了T700-GE-401C发动机,功率增加到1500KW左右,这样保证了直升机在空重不断增加的情况下,飞行性能尤其是机动性能能够得到保证,以消除重量增加对于飞行性能不利的影响.

我国直-10武装直升机原型机配备的是PT6C-67C涡轴发动机,它的起飞功率达到1250KW,但是后来发动机来源的中断,所以量产型直-10换装了国产涡轴-9发动机,它的起飞功率大约在1000KW左右,发动机功率的下降,必然会导致飞机性能的下降,所以我国相关厂所对于直-10进行了减重设计,以保证直升机飞行性能不会下降太多,但是这样的设计,性质是一些设备的减少,不可避免的会影响直升机的作战性能.同时也限制了直-10今后升级的空间.

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双发发动机的AH-1Z武装直升机
 

举一个例子,直-10原型机使用的类似于AH-64的光电转塔,里面的设备也相当于AH-64的目标截获系统/飞行员夜视系统(TADS/PNVS),前者包括由前视红外装置、昼用电视、直视光学瞄具、激光测距机/ 目标指示器及激光跟踪器组成,用于捕获、识别和跟踪目标,这些设备安装在两个可以独立旋转和工作,这样可以提高直升机的探测范围和探测能力,同时由于每个器件互相独立,可以使用较大孔径的器件,以提高系统的探测能力,但是它的缺点重量较大,直-10量产采用了光电吊舱设计,它的外形类似于AH-1Z的AAQ-30”鹰眼’XR吊舱,它里面集成有前视红外探测系统、CCD摄像机和激光器件,它的优点就是重量较轻,但是光电系统不能独立工作,控制范围和灵活性要低于可以独立运作的TADS/PNVS,

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 采用光电转塔早期的直-10 

限制飞机潜力方面,就是直-10在加装毫米波机载火控雷达方面缺乏必要的动力基础,我们知道光电系统最大缺点就是烟雾、雨天等条件下探测受到限制,另外探测距离也比较有限,最重要的就是它无法测量目标的距离,因此不能直接提供火控解算,必须依靠激光测距仪,这样只要对方配备有激光告警系统就能对武装直升机及其发起的攻击进行预警,从而让武装直升机失去攻击的突然性,另外光电系统多目标攻击能力也比较低,难以同时打击多个目标。

所以AH-64D等武装直升机配备了毫米波雷达,它提高武装直升机在恶劣气候条件下探测与攻击能力,它可以伸出桅杆顶部的雷达,隐蔽探测目标,同时探测多个目标,进行锁定,然后跃起攻击,采用毫米波制导的海尔法导弹具备发射后锁定能力,飞机发射导弹以后可以迅速的机动,以提高飞机的生存能力和攻击的突然性。不过它的代价就是飞机空重的增加,AH-64D的空重由AH-64A的5100公斤增加到5350公斤,相应的它的最大速度由后者的290公里下降到260公里,最大爬升率由16.5米/秒下降到12.3米/秒。另外AH-64D一些极限条件下的性能如高温高原地区也受到影响,如在阿富汗作战的AH-64D就不得不拆掉长弓毫米波机载雷达。

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采用光电吊舱的量产型直-10 

因此对于直-10来说,未来最重要的工作就是换发,笔者认为,最合适的发动机就是中法联合研制的涡轴-16涡轴发动机,它的应急功率达到1300KW,相当于AH-64D的T700-GE-701C发动机。从而为直-10升级打下了坚实的动力基础。

首先就是增加直-10的最大起飞重量,结合升力系统的改进、主减速器效率的提高,可以有效的增加直-10的最大起飞重量,虎式直升机的发动机功率与直-10相近,它的最大起飞重量不过6吨,而AH-64D的最大起飞重量可以超过9吨,这样的话,可以通过各种措施来提高直-10的最大起飞重量达到或者接近AH-64D的水平,以后者内部燃料1吨计算,这样还有8吨的重量给飞机的结构重量、武器、设备等,从而为飞机增加毫米波雷达、火控系统、电子战和防护装备等提供了空间。

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WZ-16是我国目前多个直升机型号的动力基础 

直-10未来最重要的升级莫过于配备机载毫米波火控雷达,同时将现有的红箭-10机载反坦克导弹升级成毫米波雷达制导反坦克导弹,以增加直升机全天候作战能力。对于直-10来说,机载毫米波火控雷达的配备让它具备了自主搜索、探测目标的能力,减少了对外部目标探测与指示系统的依赖,美国的AH-64在没有安装长弓雷达之前,需要OH-58侦察直升机提供情报支持,安装长弓雷达之后,不但可以负责本机的目标搜索任务,还可将雷达信息通过数据链传递给其他飞机,形成联合网络作战系统。

另外直-10配备机载毫米波雷达配合毫米波制导反坦克导弹也扩大了直升机的打击范围,同时提高直升机的多目标攻击能力,长弓雷达和毫米波制导海尔法导弹可以提供8公里左右的打击距离,而最新的有源相控阵毫米波机载雷达对于移动目标的距离可以达到20公里左右,最一步提高直升机的攻击范围,另外长弓雷达可以同时跟踪128个目标,可以对16个目标进行威胁排序,并且在1分钟之内,对它们进行攻击。

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长弓雷达有效的提高了AH-64的作战能力 

另外毫米波雷达还可以提供地形测绘,可以提高前方90-180度的地形特征及不良气候,为飞行员进行低空突防飞行提供辅助导航功能,这样也提高直升机低空突防时安全性能,根据相关资料,按照美国陆军航空兵的说法,配备毫米波雷达之后,可以让武装直升机的攻击效能提高4倍,战场生存能力提高7倍,整体作战效能提高28倍之多,从相关图片来看,我国也研制了这样的雷达,因此直-10未来配备毫米波机载火控雷达是重中之重。

毫米波机载雷达的运用并不意味着武装直升机光电系统受到轻视,相反光电系统由于分辩能力高,不辐射电磁波等优势,在敌我识别、隐蔽侦察等方面比毫米波机载雷达有独特的优势,美国在给AH-64D安装长弓雷达的同时,也为它配备了箭头光电探测系统,以提高直升机的探测能力,特别是为前者提供必要的敌我识别,在配备箭头系统之间,美国陆军航空兵飞行员就曾经反映原来配备的TADS/PNVS采用的是第一代光电器件,灵敏度较低,在恶劣环境之中探测距离较近,所以有时不得不靠近对方获得清晰的图像,从而降低直升机的生存能力。

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 AH-64的箭头光电系统

根据珠海航展的资料,我国光电吊舱已经开始配备新一代光电器件阵,探测距离和灵敏度得到大幅度的提高,与之配套的激光测距仪的工作距离已经达到12公里,可以有效的提高直-10武装直升机的探测距离,与毫米波机载雷达形成主/被动复合探测系统,增强了直-10的战场态势感知、控制能力、电子对抗能力。

随着我国陆军战术互联网建设的深入,直-10理所当然的成为我军战术互联网的关键节点之一,这样的话直-10就可以凭借高速数据链与其他武装直升机、地面装甲部队、空中攻击机和地面指挥所形成联合网络作战系统,迅速的交换战场信息,特别是毫米波机载雷达和先进光电系统的运用,让其成为这个网络的重要的传感器,可以把机载探测系统获得的信息传递给其他系统,同时接收其他系统传递来的信息,这样就可以形成完整的战场态势数字地图,从而更好的发挥各参战单元的整体作战能力,减少友军之间的误伤。

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 美国人开始尝试AH-64与无人机之间的配合

其中比较重要的一点就是为直-10增加指挥无人机的能力,我们知道新世纪各国军队建设一个重要的趋势,就是无人机越来越多,无人机已经广泛的运用于侦察、电子对抗、攻击等各个方面,如果将无人机与有人机相结合就会起到1+1》2的作用,增强系统的整体作战能力,如美国已经开始试验性的将AH-64与无人机进行协同作战,双方通过数据链共享探测画面,这样AH-64为后者提供火力掩护,降低后者自卫火力弱、容易受到攻击的缺点,而无人机可以替代武装直升机深入到恶劣战场之中探测目标,这样避免AH-64深入相关地区,受到攻击的概率。因此对于直-10来说,增加指挥无人机,有我军有人机/无人机协同作战开路,显然是十分重要的。

电子战系统是另外一个重点,根据相关报道,直-10减重的一个措施就是取消发动机红外抑制系统,另外也没有看到机载红外干扰机,这些都对直升机的生存能力是不利,所以需要为直-10增加这些系统,以提高直升机的生存能力,特别是随着红外成像导引导弹的运用,传统的照明弹、红外干扰机实际上对它的作用效能已经不大,需要增加激光红外定向干扰系统,这些都会增加系统的空重,提高直升机生存能力其他措施还包括,加装轻型防护装甲,提高直升机的抗打击能力等等。

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 直-10仍旧需要进一步改进,以适应新时期作战的需要

前面说过即使T700-GE-701这样的发动机依然无法满足AH-64D的需要,考虑到我国武装直升机需要在3000米以上的高原作战,我国也需要进一步提高WZ-16的功率,将其功率提高1500KW,这样就可以进一步增加直-10的作战能力,特别是极限条件下的作战,以便进一步提高我国陆军航空兵的作战能力。

 

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参考资料:

       1、世界飞机手册

       2、数据链在陆军航空兵中的运用

       3、世界航空发动机手册

      4、本文配图来源于网上,权利归原作者所有


 

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