分享

骑白马的印第安人——AH-64“阿帕奇”武装直升机

 hercules028 2019-04-26

武装直升机都很丑陋,看起来像是科幻电影中的外星飞行器,飞起来也绝对称不上优雅。这方面典型例子是俄罗斯的米-24“雌鹿”,充满了苏式武器的暴力美学,冷战铁幕另一边的范例则是波音AH-64“阿帕奇”(之前是麦道,再往前属于休斯)武装直升机了。该机是美国陆航武装直升机部队的中坚力量,也在一些外军中服役。

安装了雪地滑撬大脚板的AH-64E
安装了雪地滑撬大脚板的AH-64E

AH-56“夏延”的惨败

  20世纪60年代,美国陆军把对未来武装直升机的全部设想与希望都寄托在先进的洛克希德AH-56“夏延”上。AH-56采用刚性旋翼和尾部推进螺旋桨设计,在高速模式下发动机驱动机尾螺旋桨,主旋翼和尾桨做风车式自由旋转,前飞状态下的升力基本由短翼产生,最大速度达到393公里/小时,大幅超越当时的直升机。

AH-56、AH-64、AH-1三种武装直升机中比例侧视图对比
AH-56、AH-64、AH-1三种武装直升机中比例侧视图对比

  由于该机过于复杂,研制周期冗长,所以美国陆军先装备相对简单的贝尔AH-1“眼镜蛇”武装直升机作为临时解决方案。但就像许多临时解决方案一样,“眼镜蛇”的服役时间将远超最初预计。由于AH-56“夏延”在研制中遭遇严重的操控性问题,由于直升机模式和高速模式之间的切换操纵复杂,导致该机在试飞中发生多起机毁人亡的恶性事故。此外,AH-56高达13.6吨的最大起飞重量和高速度也引起了美国空军的警觉,认为这是陆军想绕开“基韦斯特协定”(禁止陆军装备固定翼飞机)耍的另一个花招。于是在多方面压力之下,AH-56“夏延”最终倒下了。

最终以悲剧收场的AH-56“夏延”高速武装直升机
最终以悲剧收场的AH-56“夏延”高速武装直升机

  美国陆军认真反思了“夏延”项目,发现该机已经偏离研制初衷,变成一种沉重的“飞行坦克”,牺牲了敏捷性和树梢作战能力,但在速度和火力上又不及固定翼攻击机。在低空作战环境中,更轻型、机动性更好的武装直升机将具有更好的生存能力。

“阿帕奇”诞生记

  “夏延”项目的失败使美国陆军在1972年8月重新发起了新的“先进攻击直升机”(AAH)的方案征求书(RFP)。五家制造商提交了了各自的方案,西科斯基提交的是基于UH-60“黑鹰”直升机旋翼和动力系统的S-71方案,采用串列双座布局。洛克希德提交的是CL-1700方案,看起来就像是取消了推进螺旋桨的AH-56。波音·伏托尔提交的是BV-235方案,采用怪异的交错式并列双座布局。

西科斯基S-71,UH-60“黑鹰”的串列双座改型
西科斯基S-71,UH-60“黑鹰”的串列双座改型
西科斯基S-71,UH-60“黑鹰”的串列双座改型

洛克希德CL-1700方案
洛克希德CL-1700方案
洛克希德CL-1700方案

丑陋无比的波音Model 235
丑陋无比的波音Model 235
丑陋无比的波音Model 235

  1973年6月22日,美国陆军宣布贝尔的Model 409和休斯的Model 77方案双双入围,分别获得了YAH-63和YAH-64的编号,每家承包商都获得了制造两架飞行原型机和一架地面测试机身的合同。

  贝尔相信YAH-63将稳操胜券,因为AH-1“眼镜蛇”武装直升机在越战中表现出色,验证了串列双座布局狭窄机身可降低中弹概率的理论。YAH-63像是AH-1“眼镜蛇”的放大型,具有类似的跷跷板式两叶旋翼和平板玻璃串列驾驶舱,但改为前三点轮式起落架、T型尾翼和通用电气XM-188 30毫米转管炮。YAH-63的飞行员在前座,与AH-1相反。贝尔认为这样布置能让飞行员在树梢高度的贴地飞行中更好地观察周围环境。

YAH-63三面图
YAH-63三面图

YAH-63折叠运输状态
YAH-63折叠运输状态

YAH-64大概是5个竞争者中外形最协调的,采用串列双座布局,具有修长的机身和后三点式耐坠毁起落架。第一架YAH-64原型机抢在贝尔原型机前一天的1975年9月30日首飞。第二架YAH-64原型机在1975年11月22日首飞。随后所有4架原型机开始了密集的对比试飞项目。AAH传感器和瞄准套件单独竞标,马丁·玛丽埃塔和诺斯罗普两架公司在1976年11月提交了各自的提案。

YAH-64全尺寸模型
YAH-64全尺寸模型

试飞中的YAH-64原型机
试飞中的YAH-64原型机

试飞中的YAH-63原型机
试飞中的YAH-63原型机

  在原型机对比试飞后期,美国陆军突然决定把AAH的主要反坦克武器的TOW线导导弹改为新型“地狱火”激光制导导弹,后者射程更远,杀伤力也更强。这个决定存在很大风险,因为美国陆军在1976年10月才与罗克韦尔国际公司签署该弹研制合同,万一研制失败,这个决定很可能会导致AAH无弹可用。

AGM-114“地狱火”反坦克导弹
AGM-114“地狱火”反坦克导弹

  1976年12月10日,美国陆军宣布休斯YAH-64获胜。陆军表示两种武装直升机在设计上都具有较高水平,但YAH-63的双叶旋翼中弹后的生存能力不及YAH-64的4叶旋翼,此外该机的前三点式起落架的地面稳定性不及YAH-64的后三点式。休斯公司在第二阶段发展合同中获得了制造三架预生产AH-64的资金,并将两架YAH-64原型机和地面测试机身升级到相同规格。贝尔公司则把在YAH-63上积累的双T700涡轴发动机设计经验改进美国海军陆战队的AH-1T双发“眼镜蛇”,最终诞生了AH-1W“超级眼镜蛇”。

YAH-63和64在设计上各有千秋,但后者略胜一筹
YAH-63和64在设计上各有千秋,但后者略胜一筹

  第二阶段研发由于各种原因遭受了一系列延误持续了五年以上。第一架原型机升级后于1977年11月28日进行首次飞行,1979年10月31日第一架全新制造的预生产型原型机首飞,该机在1979年4月首次试射了“地狱火”导弹。两架预生产型原型机之间也展开了竞争性评估,其中一架安装了马丁·玛丽埃塔传感器/瞄准套件,另一架安装了诺斯罗普套件。马丁·玛丽埃塔在1980年4月赢得竞争。

马丁·玛丽埃塔(左)与诺斯罗普观瞄系统
马丁·玛丽埃塔(左)与诺斯罗普观瞄系统

骑白马的印第安人

  1982年3月26日,休斯终于收到了生产11架AH-64A“阿帕奇”的首批订单。由于休斯和政府间出现一些分歧,第二批48架的订单被推迟签订。1983年9月30日,第一架生产型AH-64A在亚利桑那州梅萨的休斯工厂下线,根据美国陆航直升机以印第安部落来命名的传统,该机被命名为“阿帕奇”。在美国“西部开拓史”上,阿帕奇部落是最难缠的对手之一,他们是最后一个向美国政府投降的部落。一位阿帕奇部落印第安人赤裸上身骑着白马,手持温彻斯特步枪出现在了下线仪式上。但令人尴尬的是,休斯公司内部报纸列出了所有出席仪式的重要人士,但唯独没有这位印第安人的名字。

在下线仪式上骑白马的印第安人
在下线仪式上骑白马的印第安人

  首架生产型“阿帕奇”在1984年1月26日交付美国陆军,该机被涂成全机橄榄绿,从此成为AH-64的标准涂装。由于麦道飞机公司在1983年12月收购了休斯直升机公司,所以AH-64成为了“麦道阿帕奇”。波音在上世纪90年代并购了麦道,因此该机又变成了“波音阿帕奇”,标准的三姓家奴啊。

骑白马的印第安人同样出现在AH-64A项目的臂章上
骑白马的印第安人同样出现在AH-64A项目的臂章上

  美国陆军的AH-64A在1986年7月达成初始作战能力(IOC),在1989年开始在装备陆军国民警卫队。美国陆军最初计划购买536架“阿帕奇”,最后因成本上涨而削减到436架。但后续额外采购最终使美国陆军到1994年共订购了807架“阿帕奇”(不包括六架原型机)。加上用于补充事故损失的小批订单,最终美国陆军共购买了821架AH-64A,于1996年交付完毕。

美国陆军AH-64A开光仪式上的印第安长者
美国陆军AH-64A开光仪式上的印第安长者

AH-64A印第安勇士的设计特点

  AH-64A是“阿帕奇”家族的基准型号。该机具有现代武装直升机的标准布局,采用单旋翼-单尾桨传统设计,具有串联座舱、机鼻瞄准装置和两个短翼,短翼下方有4个武器挂架。机身主要使用铝合金制造,可承受来自所有方向上的12.7毫米子弹的射击,关键部位可承受23毫米炮弹。

AH-64A三面图
AH-64A三面图

  AH-64A安装有“电线冲击保护系统”(WSPS),由六个切割器和十一个偏转器组成,可避免直升机在低空飞行时因撞上电话线和电缆线而发生事故。

AH-64的电线切割器
AH-64的电线切割器

  炮手位于前座,后座飞行员的座椅抬高了49厘米,可从炮手头顶上方看到前方。炮手座舱内有简单的后备飞行控制系统,所有他的正式名称是“副驾驶/炮手”(CPG)。前后座舱都内衬有硼防护装甲,凯夫拉防弹座椅吸收坠机冲击的功能。

AH-64的座舱装甲
AH-64的座舱装甲

  AH-64A采用固定式后三点起落架,主起落架配备重载减震支柱,可承受硬着陆的冲击。主起落架支柱在坠机时可以受控方式塌陷以进一步吸收撞击能力,也可“下跪”便于塞入运输机货舱。“阿帕奇”的座椅和起落架具有令人惊讶的抗坠毁能量,一架原型机在90米高度飞行中因灾难性发动机故障而坠机,两名乘员自行爬出残骸,仅受轻伤。

  机组人员通过向上铰接的右侧座舱盖面板进出座舱,座舱周围有各种手柄和踏板便于进出。在紧急情况下,机组可启动爆破索炸掉两侧座舱盖玻璃,快速撤离。

  AH-64A安装两台通用电气T700-GE-701涡轴发动机,单台额定功率1265千瓦(1696轴马力)。原型机和预生产型使用功率较低的T700-GE-700,第604架生产型AH-64A开始换装T700-GE-701C发动机,单台功率提高到1342千瓦(1800轴马力)。两台发动机至于机身两侧,不仅便于维护,宽间隔发动机舱也有助于降低两台发动机同时被地面火力击中的可能性。为了降低发动机排气的红外辐射,每台发动机都安装了三喷管的“黑洞”排气抑制器,通过加速冷空气与热废气的混合来降低排气温度,还能完全阻止红外制导导弹的引导头直视发动机涡轮叶片。传动系统在完全失去润滑油之后还能运转一个小时。在发动机舱之间的机身中有一台加莱特GTCP 36辅助动力装置,功率93千瓦(125轴马力),用于启动主发动机和提供地面动力。

AH-64的“黑洞”排气抑制器
AH-64的“黑洞”排气抑制器
AH-64的“黑洞”排气抑制器
AH-64的“黑洞”排气抑制器

  AH-64A的主旋翼和尾桨都是四叶的,主旋翼采用宽弦叶片,后掠桨尖以降低噪音并提高旋翼的气动效率。尾桨为“剪刀”式结构,叶片间以55度和125度间隔交替布置,这种设计能降低尾桨噪音。垂尾根部有一个全动平尾,在悬停时下偏以减少旋翼下洗气流对操控的影响,在平飞时处于水平位置,改善直升机的纵向操纵性和稳定性。顺便提一下,YAH-64的平尾在垂尾顶部。

AH-64的剪刀尾桨
AH-64的剪刀尾桨

起飞时处于全下偏位置的全动平尾
起飞时处于全下偏位置的全动平尾

  每片旋翼叶片都有五根不锈钢翼梁,旋翼叶片采用玻璃纤维增强的不锈钢蒙皮,后段为Nomex蜂窝夹芯和玻璃纤维蒙皮结构,可承受12.7毫米子弹的射击。旋翼叶片可以拆下以方便运输。主旋翼头的设计基于早期的休斯OH-6侦察直升机,大气数据传感器突出安装在旋翼头上。

AH-64的旋翼切段
AH-64的旋翼切段

主旋翼叶片的后掠桨尖
主旋翼叶片的后掠桨尖

旋翼头顶部的大气数据传感器
旋翼头顶部的大气数据传感器

“阿帕奇”非常敏捷,服役早期该机被认为是世界上机动性最好的直升机之一,过载限制+3g到-2g,俯仰角限制30度,虽然滚转角限制60度,但显然具有做桶滚机动的能力。

斤斗机动中的荷兰“阿帕奇”
斤斗机动中的荷兰“阿帕奇”

“阿帕奇”的武器弹药

  “阿帕奇”的固定武器是麦道M230 30毫米“链炮”,一种通过链条由电动机驱动的自动武器。链炮结构非常简单,在实现轻量化的同时达到很高的可靠性。机炮备弹1200发,最大射速每分钟650发。其30毫米弹药与英国“阿登”和法国“德发”30毫米机炮兼容,常用弹药是M789高爆双用途弹药(HEDP),同时具有锥形装药和破片外壳,可穿透5厘米厚的钢制装甲。

M230 30毫米“链炮”
M230 30毫米“链炮”

  链炮安装在主起落架之间的液压旋转支架上,炮管仰角11度,俯角60度,可向两侧各旋转100度。如果失去液压,机炮会自动转到存放位置,炮管指向前上方。机炮上方的机腹结构中有个空腔,机炮在直升机坠毁时缩入空腔,降低乘员受伤的可能性。

链炮可随动于乘员头盔瞄准具
链炮可随动于乘员头盔瞄准具

  机身两侧的短翼在平飞中可产生一定升力,该机短翼下方的4个武器挂架采用模块化可调设计,挂弹模块通过一根水平转轴安装在挂架上,通过液压机构调节挂弹俯仰角,以匹配直升机当前俯仰角,提高火箭弹射击精度。无论“阿帕奇”处于悬停还是前飞状态时,武器挂架都能自动把火箭巢的俯仰角调整到对齐瞄准轴线。挂架可能在降落时自动调整为水平位置,方便军械员装弹。但这幅短翼对“阿帕奇”的悬停飞行造成了一定干扰,并且不利于直升机的自旋降落,因为短翼产生的升力会干扰旋翼的无动力自旋,从而导致更大的着陆冲击。

AH-64的可调挂架设计
AH-64的可调挂架设计
AH-64的可调挂架设计

  “阿帕奇”主要的外挂武器是激光制导的AGM-114“地狱火”反坦克导弹,最大射程8公里。该弹的最初陆军型号是AGM-114A,很快就被AGM-114C取代。“阿帕奇”每个挂架都能挂载4枚“地狱火”,最多可挂载16枚。

满挂16枚AGM-114的“阿帕奇”
满挂16枚AGM-114的“阿帕奇”

  该机的另一种常见武器是19发70毫米“九头蛇 70”无制导火箭巢。火箭具有穿甲、通用破片、反人员、烟雾、照明或训练战斗部。炮手可对火箭战斗部的引信进行设置以攻击不同类别的目标,如碰炸或者延迟爆炸,或者定时爆炸。

“地狱火”反坦克导弹和“九头蛇 70”无制导火箭
“地狱火”反坦克导弹和“九头蛇 70”无制导火箭

  在转场时AH-64还可以挂载四个772升副油箱,该机转场航程可达1850公里。

挂载两具副油箱的“阿帕奇”
挂载两具副油箱的“阿帕奇”

光电观瞄

  “阿帕奇”的主要传感器套件是TADS/PNVS,其中“TADS”是英文目标获取和瞄准系统的缩写,“PNVS”则对应飞行员夜视系统。这是一套复杂的多转塔系统,安装在机鼻的水平环形支架上。

安装在机鼻的TADS/PNVS模块
安装在机鼻的TADS/PNVS模块

  AN/ASQ-170 TADS是炮手瞄准系统,安装在环形支架下方,看起来就像是侧放的桶。该系统包含四个子系统:

    直瞄光学(DVO)传感器,实际上就是个光学望远镜。

    日光电视(DT)摄像机。

    前视红外(FLIR)成像仪。

    激光测距仪/激光光斑跟踪器/目标指示器。

  TADS转塔可以向两侧各旋转120度,并向上或向下旋转30度。FLIR在桶的右侧(夜侧),其他四个子系统位于左侧(昼侧),DVO在上,DT在下,激光子系统的小透镜位于DT视窗左下方。TADS转塔的昼夜两侧可以独立上下旋转,当然只能作为一个整体左右旋转。服役中TADS升级了滤光片,保护其免受激光照射。

TADS转塔内部
TADS转塔内部

  DVO望远镜可以设置为18度广角视场(FOV)或4度窄视场,DT摄像机具有4度宽视场和0.9度窄视场两种模式,FLIR具有放大功能,视场可设置为50、10、3.1或1.6度。激光目标指示器采用大功率掺钕钇铝石榴石固体激光器,对人眼不安全,所以该装置的训练使用受到了限制。TADS系统具有自动跟踪功能,可将十字线自动保持在移动目标上。

  正如其名称所示,AN/AAQ-11 PNVS被飞行员用于驾驶直升机。该设备安装在环形支架的上方,传感器镜头组件被置于一个扁平的鼓状旋转部件顶部。PNVS仅具有一台广角FLIR成像仪,没有变焦功能,能让飞行员昼夜飞行,但最恶劣的天气除外。FLIR的视场为水平40度和垂直30度,PNVS可以向任意一侧旋转90度,向上旋转20度和向下45度。不使用时可以倒转以保护光学视窗。

AN/AAQ-11 PNVS结构图
AN/AAQ-11 PNVS结构图

  TADS/PNVS的图像可由录像机系统进行备份以便事后分析,这对训练飞行很有用。TADS/PNVS自带稳定系统。传感器系统的维护强度较高,因为直升机的飞行振动会导致传感器无法对齐,从而影响瞄准精度。“阿帕奇”的地勤人员需要花费相当多精力校准传感器。

TADS/PNVS系统的旋转角度
TADS/PNVS系统的旋转角度

  综合头盔和显示瞄准系统(IHADSS)是乘员和这套传感器系统之间的主要接口,这是一种早期的有点笨重的“智能头盔”,带无线电通讯、激光防护镜和头盔显示单元(HDU),后者被乘员戏称为“hoodoo”。TADS和PNVS可从动于头盔,也就是说传感器(对于TADS来说是激光目标指示器可跟随着头盔转动),此外链炮也可以从动于TADS。

IHADSS头盔显示器
IHADSS头盔显示器

  炮手还可用一个操纵手柄来控制TAD,并可以把TADS图像显示在一个小型单色(绿色)显示器上,也就是所谓的“光学中继器管”(ORT),而不是显示在“hoodoo”上。飞行员也有一个类似的但尺寸更大的“视频显示单元”(VDU)用于显示PNVS图像。

炮手座舱的ORT
炮手座舱的ORT

自卫套件

  最初安装在AH-64A上的主要自卫套件是AN/APR-39(V)1雷达警告接收器(RWR),其天线在TADS/PNVS转塔组件左侧和垂尾后方。

  AN/APR-39(V)1与飞行员座舱内的一个小型圆形显示器相连,显示威胁。如果直升机被雷达照射,RWR会点亮警告灯并在机组耳机中发出音频警报。“阿帕奇”的座舱用一系列不同的声音来表示不同的警告,如发动机停转,敌我识别激活等。AN/APR-39(V)1可被设置为只对特定雷达辐射作出响应。

  AH-64A后来升级了AN/APR-39A(V)1 RWR,特点是具有一个威胁数据库,可对辐射进行识别。这个RWR也能发出音频警告,并描述具体威胁和方向。AH-64A还具有AN/AVR-2A(V)激光探测器,在本机被激光瞄准器瞄准时发出警告,该设备也可以在对抗演习中探测蓝军部队是否“击中”自己。

AN/AVR-2A(V)激光探测器
AN/AVR-2A(V)激光探测器

  “阿帕奇”可在尾梁两侧选装M130干扰弹发射器,每个容纳30枚箔条或红外干扰弹。但“阿帕奇”机组并不喜欢红外干扰弹,因为发射后可能会撞击尾桨,并引燃地面植被。为了对抗红外制导导弹,AH-64A在旋翼头后方安装了AN/ALQ-144“迪斯科灯”红外干扰机。

夜间发射红外干扰弹的AH-64D
夜间发射红外干扰弹的AH-64D

  该机的其他航电包括保密无线电、敌我识别设备、基于多普勒雷达的航向和姿态参考系统(HARS)。在AH-64A的设计中,HARS是一个弱点,因为在任务开始之前至少需要6分钟的时间校准。

“海阿帕奇”

  在项目早期阶段,麦道向美国海军陆战队和美国海军推销了两种“阿帕奇”的舰载型,都为海上作业增强了防腐保护,主旋翼叶片可折叠,具有更多的固定点并改进了电磁干扰保护。海军陆战队员在1981年9月对“阿帕奇”进行了为期两周的评估,并进行了船上操作测试。

“海阿帕奇”的进化
“海阿帕奇”的进化

  “阿帕奇”陆战队型没有链炮,不过可挂载TOW反坦克导弹和“祖尼”127毫米(5英寸)重型无制导火箭巢,以及AIM-9“响尾蛇”空空导弹或“响尾蛇”反辐射导弹(SideARM),该机把“响尾蛇”导弹挂载与翼尖滑轨。“阿帕奇”在1987年取得了发射“响尾蛇”的资格。海军陆战队非常喜欢“阿帕奇”,但问题是没钱。

  海军的“海阿帕奇”将具有折叠尾梁以方便舰上存放,并用AN/APG-65海上搜索和瞄准雷达取代了TADS/PNVS和链炮,该机还具有可伸缩空中加油探管,可挂载四艘“鱼叉”、“企鹅”或其他反舰导弹。但美国海军对专用武装直升机毫无兴趣。

“海阿帕奇”早期构型想象图
“海阿帕奇”早期构型想象图

后期构型想象图
后期构型想象图

艰难服役

  AH-64A的服役并不顺利,由于单机成本急剧上涨,使“阿帕奇”成为美国国会的一个靶子。雪上加霜的是,该机作为一种复杂的直升机,在服役初期遭遇了常见的磨合问题,因制造缺陷产生的旋翼裂纹问题让该机声名狼藉。“阿帕奇”的无故障间隔时间(MTBF)在服役初期只有3.83小时,不过考虑到该机系统的复杂性,美国陆军只要求2.8小时的MTBF,很快该机的MTBF攀升到4小时以上。

“阿帕奇”在服役初期饱受可靠性问题的困扰
“阿帕奇”在服役初期饱受可靠性问题的困扰

  美国陆军为该机设置了4机编队战术,可分成两个双机编队灵活作战。“阿帕奇”也能与地面或空中的前进空中管制员(FAC)合作,攻击后者指示的目标,并能与空军的A-10“疣猪”攻击机合作。“阿帕奇”和“疣猪”堪称一对致命组合,取得了1+1大于2上的战术效果。

  “阿帕奇”在1989年底美国入侵巴拿马的“正义事业”行动中首次参战,但作战表现毫无亮点,遭遇了几次地面火力的射击,并向诺列加总部大楼发射了两枚“地狱火”。

海湾战争

  在1991年海湾战争期间“阿帕奇”表现出色,在1991年1月17日凌晨开始的“沙漠风暴”行动中摧毁了三座伊拉克雷达站,让联军随后的空袭未被发现。当天0238小时,美国空军第20特战中队的3架MH-53J率领9架美国陆军的AH-64A“阿帕奇”攻击直升机组成“诺曼底特遣队”,从西侧深入伊拉克领土48公里,用AGM-114“地狱火”导弹摧毁了伊拉克第二防空区设置在曼雅附近的P-15/-18前线预警雷达站。13分钟后,两架F-117在雷达站东北48公里处轰炸了努海卜截击作战中心地堡,这三次攻击在西部分区作战中心地空雷达覆盖上撕开了一个宽97公里的大口子。

“沙漠盾牌”行动中部署在沙特的AH-64A
“沙漠盾牌”行动中部署在沙特的AH-64A

  “阿帕奇”随后参加了1991年2月24日开始的100小时地面战,支援联军地面攻势。一名美军指挥官回忆他曾以为“阿帕奇”部队需要经过一段时间的磨合才能适应这场战争,但没想到平常进行的训练使他们完全能胜任自己的任务:“‘阿帕奇’按照优先顺序迅速并有条不紊地机会敌方目标——使用‘地狱火’击毁坦克,使用火箭弹击毁BMP步兵战车,使用30毫米链炮击毁轮式车辆。”

  许多机组在战争前从未发射过“地狱火”实弹,仅在“阿帕奇”模拟器上进行了相关训练,而且模拟器的拟真度还不是很高。炮手发现扣动扳机后“地狱火”的发射有两秒延迟,并且在发射中会产生强烈闪光。战争结束后,“阿帕奇”模拟器在逼真程度上进行了改进。

  有277架“阿帕奇”参加了“沙漠风暴”行动,摧毁了约500辆伊拉克坦克以及大量地面车辆、火炮和定在地面的飞机。这场战争结束了人们对“阿帕奇”的大部分质疑。

海湾战争结束了人们对“阿帕奇”的大部分质疑
海湾战争结束了人们对“阿帕奇”的大部分质疑

  “阿帕奇”在2001-2003年冬季参加了美国在阿富汗发动机的反恐战争,2003年该机又参加了美国对伊拉克的入侵。

  AH-64最近的战斗行动是2003年春季美国对伊拉克的入侵,遭受重大损失。3月24日凌晨,美国陆军第一军第227航空团出动32架“阿帕奇”攻击巴格达以南80公里的卡尔巴拉地区的伊拉克共和国卫队麦地那师第二装甲旅,结果遭遇伏击,一架“阿帕奇”被击落,其他直升机个个遍体鳞伤。有人认为这次战斗昭示着有人驾驶武装直升机的时代已经结束,武装直升机将很快被固定翼或武装无人机取代。而武直支持者们则表示这次惨败主要原因是战术不利,以及“阿帕奇”在起飞时就有人通风报信,失去了突然性。他们进一步指出,大部分受伤“阿帕奇”在很短时间内被修复重回现役,正是该机能承受重大战伤能力的表现。

2003年坠毁在伊拉克的AH-64
2003年坠毁在伊拉克的AH-64

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”
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
AH-64D原型机

“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
AH-64D前座炮手座舱

后座飞行员座舱
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
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
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
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”
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
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
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”
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
“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
“阿帕奇”的载人吊舱
“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
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
“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
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
米-28奢侈的机身航电舱
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
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
AH-64E的新型ASPI尾喷管
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。

AH-64E“阿帕奇卫士”
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
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。

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
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
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
之前Piasecki公司也曾提出过复合推进“阿帕奇”概念

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多