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直-8X終結中國直升機發展彎路 比直-20作用更大(組圖)

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COSLATER 發表於 2015-1-12 14:14 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
  

  
   這是直-8X目前曝光的一張側面特寫,儘管並不十分清楚,但可以看到其相比傳統直-8直升機在機頭、動力艙等結構的改變。(資料圖)

  

 
 這張直-8X直升機的照片較為清晰,其標準的軍綠色塗裝顯示,這款直升機或已批量服役,但其具體編號尚不清楚。(資料圖)

  直-8X——中國國產直升機結束彎路步入正軌的里程碑

  導語:

  近期,一組國產新型直升機的圖片在網上曝光,從外觀上看,該型直升機的外形與原有的直-8較為類似,但如機頭、動力艙、尾梁等結構存在明顯不同。在此之前,曾激動人心的是被稱為「國產黑鷹」的直-20,對於現在曝光的這款直升機,人們並未太在意,因為此前我們看到的直-8型直升機的改進型已經太多了,但這款不知該在直-8後面加上何種後綴的直升機(姑且稱之為直-8X吧),卻很可能成為中國直升機的最大與最新的希望。

  被喧賓奪主的法國直升機

  眾所周知,即使海陸空導彈裝備全面發展的今天,中國的裝備發展仍需要引進外國技術進行助力,而這對於裝備研發的后發國家而言,是很正常的事情。而在中國的裝備體系中,直升機給人裹足不前與修修補補的印象。而提到該領域的技術引進,人們首先想到的是蘇/俄的米-8與米171 ,其次是美國的S-70「黑鷹」,最後才是法國的「超黃蜂」、「海豚」與「小羚羊」。這種看似混亂的引進方式使人感到中國似乎並沒有想好自己到底需要怎樣的直升機,而著眼於目前我國對俄制直升機長期的良好應用,當年對法國直升機的引進似乎顯得很多餘,但事實並非如此,法國直升機技術才是中國直升機中對外技術引進的主角。

  

  圖為部署在法國"克萊蒙梭"級航母上的"超黃蜂"直升機。對於中型航母而言,"超黃蜂"體積過大,但相比美製C-2"灰狗"固定翼艦載運輸機,其運力又明顯不足。

  

  中國引進法制三款直升機性能對照表(資料圖)

  


   

  圖為已進行系統升級的法國海軍"海豚"艦載直升機。但與其貌似彪悍的外表相反的是,即使在法國海軍,"海豚"直升機受制於自身的技術局限,並不是主力的艦載直升機。(資料圖)

  在對外的軍事技術引進中,中國屬於遠超印度的聰明國家。試圖通過少量引進成套技術,提升自身綜合技術水平,一直是中國研發各類軍備的主要模式,直升機顯然也不例外。上世紀80年代,隨著中國與整個西方蜜月期的到來,中國開始了對西方的大規模軍事技術引進,而從法國的直升機技術引進無疑是這一時期,甚至可以說是中國所有技術引進計劃中,最系統也最成功的。中國不僅獲得了重型、中型與輕型三款直升機的全套技術,而且按部就班的開始在本國建廠進行組裝、仿製,這對於今天的俄制直升機引進也是無法想象的。而中國對於美國「黑鷹」直升機的引進,實際上是在那個引進空前方便的時代,對法制直升機的一種補充。

 
 

  法國的"小羚羊"輕型武裝直升機的良好性能在中東實戰中獲得了充分體現,但輕型武裝直升機不是專用型武裝直升機的未來,因此中國在採購80架左右後,既沒有繼續採購,也沒有仿製。(資料圖)

  在美國已經不大發力研發直升機的今天(重點已轉向類似MV-22的新技術),歐洲直升機技術水平似乎要超過美國。但事實卻是,無論是今天還是上世紀80年代,只要簡單對比同時代的同類裝備數據就不難看出,歐洲的直升機水平整體要低於美國,而上世紀80年代的中國,在系統引進法國直升機之後不難發現,儘管這三款直升機涵蓋了直升機的各個類型與噸位,但「超黃蜂」與「海豚」之間跨度過大,而這一區間內的10噸級直升機正式中國長久以來最需要的機型,而在那個年代(包括今天),這個區間內的最佳直升機就是「黑鷹」。因此,那時的中國在通過系統引進法制直升機獲得整體技術之後,再通過引進「黑鷹」獲得最終需要的專項技術是很好理解的。而法美直升機每款幾十架的引進數量,也符合中國的一貫做法。

 
 

  儘管中國引進的S-70直升機是"黑鷹"家族的民用版,但此舉使20世紀末的中國不僅接觸到了世界頂級的直升機技術,也填補了法制直升機體系中缺失的10噸級通用直升機這一環節。(資料圖)

  

  (直-8與同類型直升機性能參數對照)

 
 

  對俄制米-171直升機的引進與成功使用解決了中國對直升機的急需,但對中國國產直升機的發展,卻並沒有什麼好處,其設計理念也與中國之前引進的法、美直升機差異很大。(資料圖)

  隨著蘇聯解體,中國與西方的蜜月期戛然而止,隨之而來的,就是類似中蘇斷交時的軍備發展窘境,即很多裝備發展方案已經具備,但整體上卻相當缺乏將方案實用化的能力,更何況此時面對的,還是無論技術水平還是精密程度都遠超俄制的西方裝備。而在直升機領域內,中國也被迫改變原有的發展計劃,將好壞先放一放,集中精力解決有無問題,而這就直接導致了俄制直升機的引進,而從發展與需求的關係來看,這無疑是一條彎路。原因很簡單,原本只需要一個體系就能解決海陸空三個軍種的需求,現在卻需要分別引進源於同一國的兩款幾乎完全不同的直升機,--陸軍裝備米里系列直升機,海軍裝備卡莫夫系列直升機,這兩款直升機之間不僅幾乎沒有任何技術關聯,對中國國產直升機發展不僅沒有什麼促進作用,還擠佔了很多資源,使得原本就發展不易的中國國產直升機更加舉步維艱。有鑒於此,法國直升機技術才是中國直升機發展的真正助力,而源於"超黃蜂"的這款直-8X直升機完全可以看成中國直升機發展在走完彎路后,回歸終歸的關鍵里程碑。

  動力、機頭、系統綜合

  如果仔細觀察此次曝光的圖片就不難發現,直-8X相比之前的直-8,最明顯的區別就是動力艙與機頭,而這兩個結構的變化預示著,此次曝光的這款直升機相比之前的型號,其改變絕不可能是小打小鬧,它很可能是一款已經脫胎換骨的,或已具備脫胎換骨潛質的重要裝備。

  

  圖為在珠海航展上面世的AC-313型直升機,脫胎於直-8型的這款直升機機頭、動力艙以及機腹都進行了改進,為最終的在直-8基礎上研發"大改型直升機"創造了重要條件。(資料圖)

  在此前公布的直-8民用型AC-313直升機上,中國用原裝進口加拿大普拉特·惠特尼公司的PT6B-67A型渦輪軸發動機替換了原有的渦軸-6A型發動機,儘管功率提升不大,但前者採用了數字化控制技術、極大降低了機組工作負荷,同時發動機的首次大修時間從600小時提升到3500小時,使用升限從不足 2000米提高至3000米以上。更為重要的是,中國在AC-313型直升機上,對發動機艙結構進行了修改,結構體積明顯增大,這預示了更大發動機的採用,而在直-8X上,發動機艙結構不僅保持了AC-313的體積,還對與尾梁連接處進行了修型。由此我們似乎可以得出這樣的結論,直-8X的動力裝置仍是 AC-313上的PT6B-67A型渦輪軸發動機,但在整體設計,尤其是在減速器與傳動裝置上,已經進行了良好整合。

  

  圖上為早期型直-8直升機,圖中為中期改進后的直-8直升機,圖下為直-8X直升機。通過這三幅圖的比較不難看出,在直-8系列直升機的升級過程中,動力艙經過了增大、修型的過程,而尾梁結構也針對新的傳動系統的需要進行了修型,但目前看來,尚不具備EH-101直升機的那種大幅摺疊功能。(資料圖)

  直升機動力艙與尾梁的改進實際上是體現直升機在升級過程中,性能提升大小的關鍵標誌。原因在於,動力艙體積的變化,不僅意味著功率更大的動力裝置的應用,也體現了研發機構有能力通過對直升機整體結構的局部甚至是整體設計的改變,為動力提升創造條件,反過來,直升機能夠進行這種大規模改進,也體現了自身蘊含的巨大技術潛力。而尾梁的改進,在直升機的改進中並不常見,但差不多也只有一個因素能夠導致這一"次要結構"發生改變,那就是直升機因為進行了較大幅度的,尤其是動力裝置的結構升級,從而導致傳動裝置需要進行相應大幅升級,最終使尾梁結構發生變化。在這一點上,只要看看"山貓"直升機家族的動力艙外形變化,以及從"山貓"到"野貓"直升機尾梁結構的變化就不難體會這一點了。

  

    

  圖上為英國"山貓"直升機,圖下為"野貓"直升機。相比前者,"野貓"直升機的機頭與尾梁結構變化很大,而其相比前輩的性能提升也很明顯。(資料圖)

  直升機機頭結構的改變也是之前比較容易被忽視的關鍵之一。原因在於,直升機在早期乃至今天,基本上都被作為通用運輸平台,在其家族中,只有少量機型才在研發之初賦予特定使命(如專用型攻擊、偵察直升機)。因此,對於直升機的探測與信息化能力要求並不高,所以作為安裝探測與信息化裝備的最佳位置,直升機的機頭結構基本上都是非承重的框架結構,而這也成為了直升機日後進行探測與信息化升級的主要瓶頸之一(在"黑鷹"直升機家族,其非承重機頭結構為其升級帶來了不少技術挑戰)。而直-8X的機頭在修型后採用了封閉承重布局的同時,還加裝了小型雷達,這種改進相比之前曝光的直-18F反潛直升機要徹底得多,在日後的進一步改進中,越來越大的機頭結構,無疑將使直-8X具備更強的探測與信息化能力。對於機頭結構能對直升機探測與信息化性能帶來多大影響,同樣參照"山貓"到"野貓"直升機的變化就能了解。得益於"野貓"直升機原本具有以及改進后結構良好的機頭結構,英國人為這款直升機裝備了Seaspray 7000E型有源電子相控陣雷達,這對於此前的,包括武裝直升機在內的所有直升機而言都是難以想象的。

  

  "野貓"直升機機頭下部的原型突起結構就是Seaspray 7000E型有源電子相控陣雷達的整流罩,在其之前,有源相控陣雷達還從未裝備在直升機上。(資料圖)

  除了這些技術上的提升,決定直-8X日後能否大量裝備部隊並良好使用的另一個更重要原因,就是能否做好系統綜合。原因在於,即使在世界範圍內來看,在一款直升機上採用來自不同國家或具有不同國家技術背景的子技術很正常,但對於中國這樣相對缺乏直升機整體研發能力的國家而言,能否做到諸如動力裝置、減速、傳動裝置整合;航電、探測、信息化整合;機體材料與整體應力整合,等方面的整合都是相當關鍵的。畢竟,直-8X只是中國直升機發展重回正軌的開始,日後中國要實現自己在直升機發展領域的夢想還有很長的路要走。

  希望與夢想之間的差距

  毫無疑問,直-8X是中國國產直升機的希望,從這一角度上講,其作用要大於更加著名的直-20。但對於中國這樣一個,日後必將大量裝備國產直升機的國家,直-8X似乎在很多性能方面,都不能很好的滿足需要,而這款代表著希望的直升機與中國夢想中的那款直升機的諸多技術差異,無疑將推動者中國國產直升機向著正確的方向發展。

  

  圖為直-20直升機,儘管其參照的美製"黑鷹"直升機性能相當優越,但這款直升機對的意義難以與直-8X相比。(資料圖)

  相比中美兩國的陸軍,中國陸軍的機動手段很大程度上還是依仗常規的陸地機械化運輸手段,除非面臨極端環境下的小部隊機動,才會集中使用相當有限的直升機運力,有鑒於此,如果具有更佳動力裝置,整體運輸能力達到歐洲EH-101的直-8X直升機(媲美EH-101是直-8X的中長期目標),似乎可以滿足中國陸軍日後日益增加的低空機動運輸需要,但事實或並非如此。從小的方面講,達到EH-101水平的直-8X確實能極大改觀中國陸軍的低空機動能力。但從大的方面來講,美國陸軍優異的低空機動能力,除了裝備足夠數量的運輸直升機外,還有大量在運輸直升機基礎上,改裝的護衛輔助直升機,以及各類其他直升機。因此,作為原型的運輸直升機的升級潛力,直接影響了整個陸軍直升機機隊的發展前景。儘管對於美國這種直升機研發頂級國家而言,無疑可通過研發多款不同直升機來更好的滿足需求,但對於中國這種剛剛獲得階段性成果的直升機研發后發國家而言,難以通過加裝不同任務套件改變用途的直-8X無疑較難滿足中國陸軍的多樣化需求。

  

  圖為加裝大量外置裝備的歐洲NH-90型直升機,良好的升級與掛載潛力,以及適中的噸位使這款直升機至少在理念層面,可以供中國未來國產通用直升機重點參考。(資料圖)

  NH- 90是由英國、法國、德國、義大利和荷蘭五國於1985年9月起共同研製的中型多用途直升機,2000年6月30日開始批量生產。在歐洲裝備聯合研發的歷史上,NH-90直升機與"颱風"戰鬥機是為數不多的,有善終的項目。多國聯合研發的壞處是多國不同需求難以調和,輕則使項目進度滯后,成本激增,重則使真箇項目流產。但這種研發模式也有好處,一旦產品研發成功就多半預示著,其有能力適應紛繁複雜的多種多種環境,這對於其在歐洲這種小國密布的地區,以及像中國這種幅員遼闊,任務類型多種多樣的國家有效服役是有很大助益的。事實上,NH-90直升機在這方面,做得也確實相當不錯。歐洲五國的聯合研發機構首先研製出NH-90直升機的基本型,之後在其技術上,又研發了海軍型與陸軍型。在戰艦上,原有容納"山貓"、"海豚"系列直升機的機庫與配施設均能適用於 NH-90,其承載能力完全可以在裝載全套反潛探測設備的同時,掛載各類反潛武備。

  

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 樓主| COSLATER 發表於 2015-1-12 14:14 | 只看該作者

  
   圖為荷蘭海軍裝備的NH-90型直升機,該機已加裝類似英國"野貓"直升機裝備的Seaspray 7000E型有源電子相控陣雷達的反潛探測設備,良好的升級改進潛力使其有條件在成為頂級反潛直升機的同時,具備良好的適裝性。(資料圖)

  而對於陸軍型NH-90直升機而言,其機身採用全複合材料製成,隱形性好,抗衝擊能力較強。螺旋槳軸使用了鈦材料,並採用了彈性軸承;油箱採用了最先進的自封閉式設計,整個直升機系統能耐住23毫米高射炮炮彈的襲擊(這是武裝直升機的標準),同時其採用的一體化通訊與識別管理系統和先進的電子戰設備,可以方便的攜帶空地導彈和空空導彈。從內部空間來看,在執行特種作戰時,NH-90直升機能搭載22至30名特戰隊員,這是與美國CH-47D直升機齊平甚至更高的運輸能力。

  更為重要的是,NH-90直升機是在歐洲直升機研發體系中誕生的,而在這一體系中,法國又是舉足輕重的意願。事實上,眾所周知,在歐洲的眾多國家中,目前具備獨立研發直升機的還是只有法國一家。因此,即便中國日後不會引進NH-90直升機(事實上,中國也不需要這麼做),但通過對直-8X這種法式直升機的系統研發與升級,一方面能夠吃透歐洲直升機體系發展的技術特點,明白歐洲直升機是在經過了哪些技術進步與具備了哪些關鍵技術后,完成了重型+中型+輕型直升機體系向單一的通用直升機體系的過渡。另一方面,也能使中國體會到新時代直升機與傳統直升機在結構與系統集成方面存在哪些繼承與不同,需要進行哪些技術革新才能設計出具備巨大改進潛力的基本型直升機,並通過加裝不同設備與有限的技術升級,滿足中國各兵種在不同任務中的需求。

  

 
 MV-22"魚鷹"傾轉旋翼機的誕生是與美國直升機體系持續的高速發展分不開的。儘管在可預見的時期,中國或許不會裝備類似"魚鷹"的飛行器,但構建類似美國的直升機高效發展體系卻是中國直升機發展的最終夢想。(資料圖)

  中國的直升機夢想是什麼?是依靠自己的力量研發一款世界一流的通用直升機么?顯然不是。中國的直升機夢想是構建類似美國的那種低空機動體系。在後冷戰時代,中國不會也沒必要成為冷戰時期美蘇那種超級大國,但面對國內的救災與國際低烈度衝突與各類人道主義救援等各類戰爭與非戰爭需要,中國不僅需要高性能直升機,更需要設計、製造、運用高性能直升機的體系。作為直升機技術積累薄弱的中國而言,不可能在裝備高性能直升機之前,憑空具備這種體系,但裝備與體系這種雞生蛋還是蛋生雞的關係,又使很多人感到迷茫--中國到底需要怎樣的直升機呢?答案就是研發一款能夠儘可能適應諸兵種各類現有需求的通用直升機,而如果未來的未知需求使我們迷茫時,我們只需要像歷史上那些成功的長壽武器計劃那樣做就可以了--不要對基本型裝備寄於過高的技術期望,預留下足夠的改進升級空間,在基本型成功服役后,根據需求研發升級套件,以不斷出現的成功改進型裝備,應對不斷出現的新需求。

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