波音推出新款高速型阿帕奇武直,64阿帕奇武装直升机

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在近日开幕的垂直飞行学会(Vertical Flight Society)75周年年会论坛上,波音公司出人意料地展出了其复合推进“阿帕奇”武装直升机的风洞模型,揭示了这个概念的许多有趣特点。

  出品:科普中国

俄罗斯米老鼠,传承自苏联

在美国推出AH-64阿帕奇武装直升机之后,苏联开始大量吸取这款直升机的设计思维,于1972年开始着手设计一款新的武装直升机的原型机,并在1976年开始进行优化改进,1982年11月10日首飞成功,并在后来的20多年的时间内进行相当多方面的改进优化,使得这款直升机在各种场合的作战能力都更进一步地趋近于完美,这款直升机就是今天的主角,历经半个世纪才列装成功的米-28浩劫武装直升机!

波音AH-64“阿帕奇”武装直升机是现美国陆军主力武装直升机,发展自美国陆军上个世纪七十年代初的先进武装直升机计划,作为AH-1眼镜蛇攻击直升机后继机种。

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  作者:李小白

米-28浩劫武装直升机

米-28浩劫武装直升机在设计上并没有延续米-24的设计,可以说是彻底的放弃了米-24的独特设计,在布局结构和功能上倒是跟西方国家的武装直升机有许多相似之处。

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在结构设计上,采用了当年许多先进的科技,机身的整体结构使用的是比较传统的全金属半硬壳式结构,机身的横截面积比较小,机身细长,这样的机身能够让米-28直接装进安-22或者是伊尔-76运输机机舱内运输到指定的作战地区进行作战,因而米-28武装直升机具有很高的灵活性和良好的生存能力。

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机身大量采用钛合金装甲板加强防护能力,在机身和座舱外都使用一种特种陶瓷装甲配合钛合金作为防护材料,两层陶瓷装甲处于外部,钛合金装甲板安装在两层装甲板的内部,能大大地提升防护能力,驾驶舱为串列前后驾驶舱布局,前面驾驶舱为射手的位置,后面的为驾驶员的位置,双人配合能够更好地应对战场的环境。

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座舱采用平板防弹玻璃覆盖,这些防弹玻璃可以承受12.7毫米大口径子弹的直接射击和20毫米口径机炮的破片的攻击,因而米-28的装甲防护可以应对大部分的战场需求。

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驾驶员的座椅采用的是能吸收撞击能量可调高低的座椅,除了机身的装甲外,在座椅两侧和后方均装有防弹钢板,还能进一步保护机组成员的人身安全。

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在机身的中部,设计有小展弦比的悬臂式前缘后掠短翼,这个短翼采用轻合金材料制造,前后缘采用复合材料来提升结构强度,这两个短翼可以吊挂各种反坦克武器,例如可以吊挂16枚Ataka 9M120反坦克导弹或者是两个20枚57毫米或80毫米火箭的火箭巢用来提升反坦克能力,当然也可以挂载机炮荚舱提升对地攻击的火力。

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在两个短翼翼根上方,是米-28直升机的发动机短舱,分别在机身两侧,可以安装两台克里莫夫设计局的TV3-117发动机,单台功率为1640KW。

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两台发动机位置离得较远,在发动机中间由减速器隔开,这样可以防止一发炮弹同时击中两台发动机直接失去动力,发动机的进气口在发动机舱的侧面,入口部分装有导流板,在低空飞行的时候可以用来阻挡砂石、灰尘和一些比较大的外来物,在进气道内部有从发动机废气引入的热气体实现防冰的作用。

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发动机通过驱动半刚性铰接式结构的5片主桨叶提供主动力,这五片桨叶是具有弯度的高升力翼型,材料采用玻璃纤维D型翼梁和蜂窝夹芯的凯芙拉材料组成,在桨叶前缘设计有有钛合金防蚀条,前缘后掠结构,并且每片后缘都有全翼展调整片用来应对飞行的调整。

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主旋翼的旋转速度为242转每分钟,配合上两具大功率的引擎,能让米-28武装直升机拥有325公里/小时的最高速度、实用升限为5800米、爬升率为13.6m / s,机身内携带1900升的燃油,可以提供1100公里的航程,另外也可以通过吊挂4个外部油箱来进一步提升航程。

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武器方面,除了两侧固定翼携带的吊舱之外,在机头下方的炮塔内还配备了一门备弹300发的改进型2A42型30毫米机炮,这门机炮能左右摆动100°、上仰13°、下俯40°,在对空作战的时候,其射速为900发/分,而对地作战的时候射速为300发/分。

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在后来的夜间改进版本米-28N的旋翼轴上方,还装有能自由转动的锤状整流罩,这里面安装了毫米波火控雷达,用来提升夜间的探测和火力控制能力。

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当年米-28武装直升机的研发主要是用来攻击坦克、近距空中支援攻击机和直升机、拦截低空飞行的巡航导弹、攻击地面活动目标和进行战场侦察等任务,在几十年的研发过程中,做了很多的优化,其实早期的时候米-28并不是这个样子的,早期米-28的第一个全尺寸实体模型01号是一种奇特横向双旋翼的布局。

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在机翼两侧的翼尖发动机上各配备一副直径10.3米的旋翼,尾部还布置了一副推进螺旋桨,虽然这种设计和早期的苏联一些直升机设计理念相符,但是没有达到预期要求,因而才改成后来的米老鼠造型的米-28。

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在推出之后,很多人就跟他的对手AH-64的战术技术性能和在对抗演习中的表现进行了分析,因为米-28直升机很多设计借鉴了阿帕奇的设计,因此欧美国家戏称米-28为阿帕奇斯基、而其独特的机首突出的雷达酷似米老鼠的鼻子,在俄罗斯内部还被称为米老鼠。

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当年米-28直升机正式向世界亮相是在研制了九年的1989年6月,在法国的国际航空展亮相,显示出超越了阿帕奇的优异机动性能,具有惊人的超负载能力。在当年几乎是完全符合西方关于反坦克直升机的作战标准的设想,并且米-28具备20米以下的超低空突防能力,能以超低空躲避地面防空雷达的跟踪,几乎是一种完美的武装直升机。

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不过后来遇到了苏联解体,因此Mi-28的发展就一直搁置,之后大家也就知道了,当年推出的米-28原型机并不具备夜间作战的能力,所以在苏联解体之后,俄罗斯在米-28的基础上加装一些夜间作战的装置,改成了米-28N。

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升级的米-28N长度17.01 m、高度3.82m、空重8.1吨,发动机也升级成了功率更大的TB3-117BM涡轴发动机。

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米-28N于1996年8月19日首次展示,10月进行了首次飞行,不过这次展示并没有拯救这款机型,反而给对手卡-52直升机带来了灵感,让对手把卡-52做了改进,派生出了并列双座、加装雷达光电设备的卡-52。

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再加上米-28机体大、重量大、机动性不足和火控系统跟武器水平落后于西方,甚至有抄袭西方的设计,因此跟卡-52相比没有特别的地方,以至于技术停滞不前的米-28至今为止都没有得到很好的认可。只有少部分最新改进型的米-28N装备俄军,其命运如何,只能让未来决定了。

AH-64武装直升机现已被世界上13个国家和地区使用。AH-64以卓越的性能、优异的实战表现,自诞生之日起,一直是世界上武装直升机综合排行榜第一名。

这个高速“阿帕奇”概念是在去年10月首次被曝光的,当时两张模糊的照片仍人们惊呼几十年前下马的洛克希德AH-56“夏延”武装直升机又杀回来了,因为高速“阿帕奇”完全拷贝了AH-56的单主旋翼+尾部推进螺旋桨+平尾侧置尾桨布局,在设计上没什么新意。

  策划:毕孝斌

AH-64威力强大,多次在实战中大发神威。它是目前攻击直升机的最终极表现,其强大火力与重装甲,使它就像是一辆在战场上空飞行的重坦克。

波音公司把这种直升机称为AH-64E Block 2复合推进,号称与现有的AH-64E“阿帕奇卫士”相比,速度和航程均能提升50%,燃油效率提高24%,同时机身寿命延长两倍,价格仅提高20%。

  监制:光明网科普事业部

AH-64的第一种量产型是AH-64A,从1984年起正式服役,1986年7月达成初始作战能力(IOC),美国陆军总共接收了超过800架此型机。

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  武装直升机是打造信息化立体陆军的中坚力量,是现代陆军必备的主战装备,其重要性丝毫不亚于主战坦克。世界上最强的武装直升机为美国AH-64“阿帕奇”武装直升机,美国陆军的主力武装直升机,AH-1“眼镜蛇”攻击直升机的继任者。AH-64成名之后,许多军事大国开始研制或采购自己的武装直升机,在一定程度上讲,AH-64推动着各国陆军作战体系的变革。

"阿帕奇"在结构设计上很有特色,从而保证了该机具有比较好的基本性能和生存能力,在改进机型中其机体设计上基本没有大的变化。

这种程度的性能提升全要归功于其复合推进设计。传统直升机无论是在悬停、垂直飞行、还是前飞中,其升力和前飞动力都是由旋翼产生的。但由于旋翼后行桨叶失速效应和前行桨叶压缩效应,阻止了直升机速度的进一步提高。因此通过辅助推进装置来专门产生前飞动力,则能使旋翼大大卸载,只需负责产生升力就行了,这样就能通过降低旋翼的总距和转速来有效推迟后行桨叶失速效应和前行桨叶压缩效应的发生,大幅提高直升机的速度。

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前后座舱均有装甲,可抵御23毫米炮弹的攻击。两台发动机的关键部位也有装甲保护,而且中间有机身隔开,两者相距较远,如果有一台发动机被击中损坏,还有另一台可以继续工作,保证飞行安全。

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  AH-64“阿帕奇”武装直升机

机身的设计可以承受20G的坠毁撞击,而不会伤到机上人员,而且油箱的设计也可以经得起坠毁的撞击,同时还会自动封闭。

从波音公布的风洞模型看,AH-64E Block 2复合推进虽然号称AH-64E的改进型号,但实际上已经是一种全新的直升机。该机经过了整机气动修形,与有棱有角的“阿帕奇”相比更加流线化,圆滑的座舱盖不再是平板设计,主起落架被收入机身凸起两侧电子设备舱内,30毫米链炮也被整流罩包裹,机身中部短翼翼展大幅增加(用于在飞行中产生升力进一步为旋翼卸载),旋翼头也被整流罩包裹,全新设计的发动机尾喷管向后喷气以产生喷气推力。整个尾梁经过重新设计,末端有一副大尺寸5叶推进螺旋桨,垂尾被改为向下的腹鳍并在末端集成尾轮,平尾前移到尾梁两侧,左侧平尾翼尖安装有传统抗扭X形剪刀尾桨。

  美国陆军武装直升机的发展最早可以追溯到越南战争,在UH-1直升机基础上改进的武装型直升机表现尤为突出。美国陆军发现了武装直升机的巨大潜力,并提出“先进空中火力支援系统”,计划研制出一款专职武装直升机来支援地面部队的作战行动。随后,美国陆军授权洛克希德•马丁公司制造10架AH-56A“夏延”直升机,但AH-56A直升机只像是一款武器搭载发射平台,并不具备良好的机动作战能力,无法适应单兵防空武器逐渐普及的战场。生不逢时,美国陆军最终还是取消了“夏延”直升机项目。

较多的扇叶可以增加直升机的升力,而且可以更平顺、更安静地飞行。"阿帕奇"采用的是四片桨叶全铰接式旋翼系统,旋翼桨叶翼型是经过修改后的大弯度翼型。

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为这些旋翼提供升力的则是机上安装的两具GE公司T-700-GE-701C发动机,单台最大功率1265千瓦。

但AH-64E Block 2复合推进的前景并不被人看好,该机显然是为了参加美国陆军FVL未来直升机项目中的武装直升机竞标而设计的。目前FVL运输直升机项目已经进入贝尔V-280“勇士”倾转旋翼机和西科斯基-波音SB-1“无畏”刚性双旋翼复合推进直升机两雄相争阶段,两者还将派生出武装型来竞争FVL的武装直升机项目。由于在技术层次上的巨大差异,无论是哪一种设计,派生出的武装直升机都将在速度和航程上胜过AH-64E Block 2。因此AH-64E Block 2复合推进想要最终成功,只能寄希望于以更加低廉的价格吸引外销用户了。

  AH-56A“夏延”直升机

"阿帕奇"机头圆筒状物体是目标截获/标识系统(TADS)和飞行员夜视系统(PNVS)等。包括一台高分辨串电视、一台“直视光学装置”望远系统、自动跟踪器和激光光点跟踪装置。

  空军有A-10攻击机项目,海军陆战队则有“鹞”式战机,美国陆军开始寻求一种在自己指挥体系下的空中支援项目。1972年,美国陆军公布了先进攻击直升机(AAH)的需求建议书,寻求更先进的直升机来替代已有的AH-1“眼镜蛇”攻击直升机。建议书对直升机的载弹量、机动性、续航时间、实用升限做出了十分苛刻的要求,并要求机身所有的部位都必须能够承受23毫米口径高爆穿甲燃烧弹的攻击。由于肩扛式防空武器的普及,新型武装直升机还必须抑制自身的红外特征,直升机还要确保在坠毁后能够吸收地面的冲击,在最大限度上确保飞行员的生命安全。

这赋予了它可以从上方或后上方摧毁一辆坦克,而且几乎可以摧毁目前使用中的任何种类的装甲人员运输车,或是战斗车辆的能力。

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  美国AH-1“眼镜蛇”攻击直升机,在重量级与作战效益上远低于AH-64

  1973年6月,美国国防部宣布贝尔公司的YAH-63和休斯公司的YAH-64从第一轮的竞争中胜出,进入新的竞争阶段。经过原型机的飞行测试、静力测试、可靠性测试等全方位测试后,休斯公司的YAH-64成为了最后的胜出者。

  AH-64直升机有一个四叶片的主旋翼和一个四叶片的尾旋翼(直升机是旋翼飞行器的一种,并不属于飞机,因此“直升飞机”的叫法是错误的),旋翼直径为14.63米,旋翼面积为168.11平方米。AH-64配有两名飞行员,分别是驾驶员和武器操作员,其中武器操作员兼任副驾驶员。机长(不是机身长度)为17.73米,机身长度为15.06米,高度为3.87米。空重接近5.2吨,拥有超过10吨的最大起飞重量。使用两台通用电气公司的T700-GE-701涡轴发动机,最高速度为293公里/小时,巡航速度为265公里/小时。两名飞行员分布在阶梯式串列驾驶舱,两个驾驶舱设置了隔断,使得至少一名飞行员可以存活。

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  “阿帕奇”直升机拥有厚重的装甲,防护性能较高

  AH-64直升机同样拥有十分先进的航电设备,除了各种必备的传感器与信息化座舱之外,AH-64还配有头盔瞄准系统。高度集成的头盔可以直接将飞行数据呈现给飞行员,机首机炮的指向会随着飞行员头盔任意转动,飞行员利用头盔即可完成瞄准、锁定、击发。

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  AH-64配备的链式机炮

  作为专职武装直升机,AH-64拥有完善的对地攻击火力。在机首设置有多功能光电转塔,机身前部下方为一具30毫米口径机炮作为辅助武器。两侧的短翼共有四个外挂点,可以挂载火箭发射巢,也可以挂载空地导弹。在导弹的选择上,AH-64可以挂载AGM-114“地狱火”空地导弹、AIM-92“毒刺”空空导弹以及Spike反坦克导弹。

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  利用复合挂架,AH-64可以挂载16枚导弹

  AH-64“阿帕奇”武装直升机有多种改进变种型号,其中最为著名的是AH-64D“长弓阿帕奇”。配备了AN/APG-78长弓毫米波火控雷达,可以同时跟踪并引导攻击多个目标,且能够探测并引导直升机规避周围障碍物。有效弥补了光电探测系统受气候影响给武装直升机造成的作战局限,成倍提升作战效益。目前,美国和一些其他国家和地区都装备的是最新的AH-64D“长弓阿帕奇”武装直升机。

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  AH-64D“长弓阿帕奇”的旋翼顶部有一具圆形整流罩

  与A-10攻击机相似,在AH-64武装直升机问世的初期,同样有很多人怀疑其实战用途。而在1991年的海湾战争中,AH-64武装直升机摧毁了大量的伊军关键防空设备和地面装甲车辆。同样是海湾战争,美军意识到AH-64武装直升机不仅仅可以作为地面部队的支援装备,也可以进行独立编组,单独遂行对地精确攻击任务,此时,美军又一次提升了武装直升机的地位,并持续开发武装直升机的战术战法。

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  正在进行飞行表演的AH-64“阿帕奇”武装直升机

  虽然不是第一款武装直升机,但AH-64“阿帕奇”却将世界范围的武装直升机发展推向了高潮。包括中国在内的一些军事强国都着手研制自己的武装直升机,传统陆军的作战样式开始变革,陆军航空兵成为了现代陆军不可缺少的元素,联合化立体陆军在武装直升机的推动下铺天盖地、席卷而来。

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  立体陆军是目前陆军发展的潮流和趋势

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