因此与其说直-20和黑鹰长得很像,不如说直-20和黑鹰的任务需求几乎一样:就是大国陆军冲杀在火线的战场出租车。直-20甚至在一些方面要求更高,比黑鹰还要黑鹰。

军用直升机种类繁多,在适用性最广的10吨级中型通用直升机领域,美国的UH-60系列和欧洲的NH-90分别代表了两大门派。

> 瑞典和澳大利亚是唯二同时运作这两种直升机的国家,表现值得关注,上图为瑞典空军的黑鹰(前)和NH-90(后)

黑鹰的特点是小机体,机身扁平,乘员舱低矮,侧舱门宽大,不设尾门,尾梁和机腹齐平,后三点布局,固定式起落架。

NH-90与之相反,大机体,机身厚实,乘员舱高大,侧舱门比黑鹰窄10厘米,设有尾门,尾梁高置,前三点布局,可收放起落架。

> 黑鹰和NH-90对比,黄色为货舱空间,红色是油箱位置,绿色是尾梁位置

这样的整体布局差异主要和双方的直升机体系、陆航规模以及技战术要求有关。

UH-60

美国有着庞大而完善的运输直升机体系:轻型有4吨级的陆军UH-72A(引进空直EC-145 - 无武装、用于战场救护)和空军UH-1N;中型是8吨级的陆战队UH-1Y;通直是装备数量最多的10吨级黑鹰系列,代替了过去的UH-1作为战场出租车;重型有20吨级的CH-47运货运人,陆战队和空军还有27吨的鱼鹰倾转翼飞机;再往上是30吨级的陆战队CH-53E/K。

> 美国现役运输直升机体系:型号下标注的是最大起飞重量,橙色是机组乘员人数,黑色是有座席的载员人数

黑鹰处于整个体系的正中间,主要任务是空中突击,将战斗人员(一个班11名步兵)和相应的器材物资机降或索降到战场上甚至是敌后,因此黑鹰必须具备出色的战场生存能力和环境适应能力。

> 在阿富汗干热河谷降落的黑鹰

战场生存能力包括:

① 防弹性- 拥有钛合金翼梁的主旋翼和复合材料尾桨叶片都能承受23毫米炮弹的直接射击,机体关键部位安装有凯夫拉装甲。

② 耐坠性- 根据MIL-STD-1290军标,垂直下落速度12.8m/s时乘员幸存率需达到95%。为此黑鹰像大多数攻击直升机一样采用了吸能更强的后三点固定式起落架,主起落架带有重型减震器,可以承受粗暴着陆;耐坠毁油箱垂直设置在后部机体内,底面积非常小;低置的尾梁在坠地时也可以参与溃缩吸能;乘员采用悬挂式防坠帆布座椅。

> 2014年12月3日,一架南卡罗莱纳州陆军国民警卫队1-171通用航空支援营F连2分队的黑鹰因旋翼故障在1分钟内坠落2千米高度,2名飞行员成功驾驶受损直升机迫降在哥伦比亚市郊外的一处农田里,机上3人没有受伤。从上图可见一片旋翼叶片残缺了一半,露出后半部的蜂窝结构,但前部的钛合金主翼梁没有损坏。4天后它被一架支奴干吊运回基地修复。

③ 低姿态- 黑鹰的机身格外的扁平,尽量降低机体高度以减少侧面受弹面积;机舱地板离地高度很低,尺寸非常大的侧开舱门(宽度1.8米)在火线机降时能让乘员向两侧快速离机展开或尽快多路登机。

④ 自卫对抗系统- 黑鹰的基本型安装了AN/ALQ-144“迪斯科灯”定向红外干扰机、雷达告警接收机及箔条-红外干扰弹投放器。MH-60K这样的特种作战型号还加装了前视红外转塔、地形规避/跟踪雷达、导弹/激光/脉冲/连续波告警接收机和射频干扰机。

环境适应能力包括:

① 高原性能- 自诩“世界警察”的美军作战地域覆盖全球,中东沙漠、阿富汗/伊朗高原都是典型的作战环境,对黑鹰的高温高原性能提出了非常高的要求。高气温和高海拔对发动机功率输出以及旋翼升力有影响很大,黑鹰采用了较小的机体,金属结构的机体空重仅仅4.8吨,不到最大起飞重量的一半,再加上功率强大的通用电气T700系列发动机,使它的高原性能非常突出。UH-60L实用升限达到5790米,远超同时代同吨位等级的其它直升机(晚3年首飞的法国航宇“美洲狮”最大起飞重量9吨,实用升限只有3450米)。

> 2010年1月21日,一架隶属于第82空降师第82航空战斗旅第82航空团2营A连的黑鹰在阿富汗扎布尔省一处山巅单前轮触地接回特种部队

我国进口的民用型S-70C2是黑鹰家族中最轻的型号之一,空重只有4.6吨,比UH-60L轻了0.6吨,发动机同样是功率增加到1900轴马力的T700-GE-701C,从而实现了我国提出的“三个6”硬指标,即实用升限6千米、载荷能力6百公斤、航程6百公里,这样的高原性能在当时无机能及。

> 飞行在布达拉宫上空的黑鹰,拉萨市海拔3656米

② 可空运能力- 为了全球部署,美军要求黑鹰必须能够装入C-130的货舱,C-5则能一次运输6架,C-17一次2架。黑鹰机体低矮,机载时主旋翼向后折叠,平尾能够快速拆除,主起落架也可以“跪下”。

> 从C-130上卸下的澳大利亚陆军黑鹰

③ 稳定性- 黑鹰重心低,尾轮设在尾梁末端,和主轮的轴距长达9.4米,是同级别直升机中最大的,着陆稳定性非常高,降低了对起降场平整度的要求,扩展了作战范围。同时低矮的轮廓外型也提高了抗侧风的能力,在干热河谷、高山峡谷等气流异常复杂的环境起降不容易受侧风影响。

> 2012年3月7日,一架黑鹰救援直升机从阿富汗库纳尔省山村外一处未铺设的临时起降场起飞,运走一位负伤的阿富汗特种部队突击队员

黑鹰并没有强化货舱的装载能力,机舱内部只能承载1.2吨,而外部挂载能力达到4.1吨,可以吊运榴弹炮和悍马。

> 黑鹰吊运第101空中突击师的M119 105毫米榴弹炮

综上所述,黑鹰的设计哲学就是用尽可能小的机体实现最大的飞行性能和战场生存力,关键词是“突击”。

NH-90

再来看看NH-90,它是由空客直升机、意大利莱昂纳多和荷兰福克合资成立的NH工业公司研制生产的,NH就是北约直升机的缩写。英国在早期曾经加入过这个欧洲最大的直升机联合研制计划,但后来退出另起炉灶和意大利联合研制了更重型的三发EH101。

既然是联合研制,自然要兼顾各参与国以及潜在用户的不同需求。这里不谈海军的NFH - 北约护卫舰直升机型,单看陆军的TTH - 战术运输型:

法国34架,替代同级别的“美洲豹”和“美洲狮”。

德国80架,并考虑增订20架由北约联合使用;德国过去没有中型通直,只有轻型的UH-1D和重型的CH-53G/GS。

意大利60架,替代众多贝尔205/206/212/214。

荷兰空军8架,替代12架“美洲狮”;直升机主力还是17架支奴干(又增订了14架F型)。

西班牙45架,替代33架“美洲豹”和“美洲狮”;西班牙还拥有17架支奴干。

阿曼20架,替代贝尔205/212。

澳大利亚40架,同时还操作35架UH-60L,后者将被逐步替换。

瑞典18架,其中9架安装了反潜系统,以应对2014年着名的不明潜艇入侵事件;瑞典还另外订购了15架UH-60M。

芬兰20架,替代老旧的米-8。

> 欧洲主要现役运输直升机体系

可以看到订购数量最多的德国也不过80架(目前2型NH-90总共交付了380架),而美国单一个第101空中突击师就装备了209架各型黑鹰(总产量超过4500架),这个差距是非常巨大的。

对于NH-90的用户来说,只有荷、西、德在其上还有更大的支奴干和CH-53,其它国家的实力都只能装备一两种直升机,数量也非常稀少。因此对NH-90的要求就是尽量多的用途,尽量大的空间。而且这些军队基本上已经不具备大规模战争潜力,主要任务都是阿富汗一类的低烈度治安战和日常的战术运输,对战场生存能力、远程部署、高原能力的要求远没有黑鹰这么高。

所以我们看到的NH-90货舱宽大,可以安排14个作席,顶棚更高,内饰更舒适。它的尾门其实是选装件,但大部分TTH型都安装了尾门,可以搭载一辆小型突击车或用于跳伞,方便装卸大型货物;但加强过的尾门连同开闭机构也大大增加了机体重量。

> 如果说NH-90的内部是舒适的保姆车,那黑鹰只能算简陋的“小面的”了

因为全通货舱和尾门的存在,NH-90的耐坠毁油箱被安排在地板以下,发生坠地时仍将是一个安全隐患;这也造成货舱地板离地高度较高,需要在舱门下安装踏板,登、离机不够方便;全机高度较高,侧面投影面积大,只能用A400M这个级别的大型运输机空运;只能采用前三点,在坠机时前起落架支架有可能击穿地板威胁到乘员的安全;尾梁只能高置,无法提供溃缩吸能的作用。

> NH-90和黑鹰的机身高度(蓝色为士兵身高)、地板高度(黄色)对比,注意NH-90放下了尾部跳板,2路同时离机

晚首飞21年的NH-90机身为全复合材料制成,轻巧坚固,但因为体型高大,空重仍然达到6.4吨,比UH-60L高出1.6吨之多,在发动机功率高出678轴马力的情况下最大起飞重量还要少60公斤,实用升限略高210米。

> 澳大利亚陆军的NH-90和黑鹰机群,前三架NH-90的机身顶部几乎就和后面黑鹰的旋翼顶部一样高

NH-90的先进性毋庸置疑,但除了高大上的构型不利于高烈度、恶劣环境的作战外,它还有一个最大的弱点就是太贵,2013财年的单价约4200万美金,2012财年UH-60的单价为2130万美金,便宜了一半。

对比黑鹰,NH-90的设计思路是在适中的重量下实现装载能力的最大化,关键词是“运输”。

直-20

终于说到直-20了,中国三军盼星星盼月亮一样期盼一款通用直升机,对它有什么样的需求呢?

首先中国军队规模庞大,远不是诸多欧洲小国可以比拟的,单是陆军按一个集团军100架通直算需求量就达到1300架了,因此直-20必须相对简洁易用,不能太复杂、太昂贵。

其次我军经过多年建设,目前运输直升机已经逐渐形成较完善的体系:4吨级有直-9、直-19;7吨级将来有直-15;13吨级有直-8/直-18。直-20的入役将补齐10吨级这最后一块拼图;尚且欠缺的30吨级重型运输机也在研制之中,相对而言对重直的需求没有通直那么迫切。

我们的建军思想、装备发展都是着眼于祖国统一以及外来强敌干涉,做高烈度大规模正规战争的最坏打算。在我军的直升机体系中,直-20同样专注于突击和救援任务,给陆军插上翅膀,达到更高的机动性和作战灵活性,而不用分心兼顾大件货运、武装侦察等其它职能。

再看看我国的地形,山地、高原和丘陵占陆地面积的67%,其中的1/3还是平均海拔高度4500米的青藏高原,险山恶水众多,对直升机高原性能的要求甚至高过美军。

我国疆域辽阔,东西跨度5200公里,南北相距5500公里,这样的地理尺度大大超过普通直升机一千公里以下的续航距离,用运-9及运-20将直升机投送到战区也是对通直的硬指标。

因此与其说直-20和黑鹰长得很像,不如说直-20和黑鹰的任务需求几乎一样:就是大国陆军冲杀在火线的战场出租车。直-20甚至在一些方面要求更高,比黑鹰还要黑鹰。

事实上美国陆军在1972年通用运输飞机系统(UTTAS)选型时也考虑过NH-90这样更传统的构型,那就是和西科斯基YUH-60A携手入围的波音·伏托尔YUH-61A,前三点、高置尾梁、无尾门,就像UH-1和UH-60的混合体。最终美国陆军在1976年选择了YUH-60,成就了一代名机。

> 对比试验中的YUH-60A(前)和YUH-61A(后)

黑鹰家族历经第一代A型、第二代L型和第三代M型,直到日前刚刚首飞的最新一代HH-60W型,机体架构一直没有什么变化,只是不断升级发动机、旋翼系统和航电。经过美国40年实战经验的验证,这可以说是同等需求下目前最优化的构型了。

> 2019年5月17日,HH-60W在西棕榈滩首飞

运用下一代先进航空技术的贝尔V-280倾转旋翼机和波音-西科斯基SB>1复合推进直升机目前仍然面临很多技术上的问题,要到2030年左右才能开始服役最终替代“黑鹰”。

从相关资料看我国在研制直-20时也走过相同的道路,不是简单地模仿黑鹰,而在早期阶段考虑过这2种不同的构型。

最终选择我们也看到了,就是今天的直-20,在10-20年内它都将是中国陆军通用直升机的主力,也完全符合中国的国情以及我军的需求。

> 这样的场景曾经只在梦中,如今指日可待!(作者署名:温哥华的鱼)

本文标题: 我军直20直升机长得为何像黑鹰:因为都注重突击任务
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