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直-20,中國(guó)軍隊(duì)的又一款明星裝備
李友成 李偉//agustinmoreno.com2014-02-07來(lái)源:中國(guó)青年報(bào)
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  直升機(jī)是一支軍隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的重要標(biāo)志,中國(guó)研制的直-20新型直升機(jī)前不久成功進(jìn)行了首飛。直-20的誕生填補(bǔ)了我國(guó)中型直升機(jī)的空白,也改變了我國(guó)中型直升機(jī)依賴國(guó)外進(jìn)口的不利狀況。

  直-20是中國(guó)軍隊(duì)先進(jìn)武器裝備大家族中的新成員,在通用運(yùn)輸型基礎(chǔ)上,未來(lái)可以衍生出運(yùn)輸型、突擊型、電子戰(zhàn)型、加油型等,廣泛執(zhí)行空中突擊、特種部隊(duì)滲透等各種軍事任務(wù),它必將成為一款耀眼的明星裝備。

  七年艱辛 自主創(chuàng)新

  隨著對(duì)快速機(jī)動(dòng)能力、特別是對(duì)高原機(jī)動(dòng)能力需求的不斷增長(zhǎng),我國(guó)對(duì)運(yùn)輸直升機(jī)的需求越來(lái)越大。尤其是對(duì)起降場(chǎng)地要求不高,能夠裝進(jìn)中型運(yùn)輸機(jī)內(nèi)空運(yùn)的直升機(jī),需求更為迫切。

  但中國(guó)的直升機(jī)要么太大,要么太小,一直缺乏在中間起骨干作用的中型通用直升機(jī)。為此,我國(guó)曾于20世紀(jì)80年代從美國(guó)引進(jìn)過(guò)一批“黑鷹”直升機(jī)。隨著“黑鷹”日益老化,加上多架“黑鷹”在高原地區(qū)失事墜毀、美國(guó)對(duì)中國(guó)實(shí)行禁運(yùn)政策,中國(guó)必須依靠自己的力量研制中型直升機(jī),以填補(bǔ)大型直升機(jī)和小型直升機(jī)之間的運(yùn)力空缺。

  從海軍反潛的角度看,中國(guó)海軍艦載反潛直升機(jī),要么載重小、航程短、反潛作戰(zhàn)效率低、只適合近岸防御,要么個(gè)頭太大、安全系數(shù)低、艦載機(jī)數(shù)量少。這與中國(guó)海軍走向深藍(lán)的雄心壯志很不適應(yīng)。

  所以,中國(guó)海軍“求賢若渴”,迫切需要一款功能強(qiáng)大、占據(jù)艦艇空間小的中型反潛直升機(jī),能夠前出數(shù)百公里進(jìn)行大范圍反潛搜索,以保護(hù)艦隊(duì)安全。

  為此,20世紀(jì)80年代,我國(guó)曾制定了按噸位系列發(fā)展的直升機(jī)遠(yuǎn)期規(guī)劃,其中就有中型通用運(yùn)輸直升機(jī)。后來(lái),我國(guó)曾嘗試仿制“黑鷹”直升機(jī),但因?yàn)楫?dāng)時(shí)工業(yè)水平有限,一直未能成功。

  經(jīng)過(guò)多年不懈努力,中國(guó)研制出了與SH-60B“海鷹”(“黑鷹”的海軍型)反潛直升機(jī)處在同一個(gè)級(jí)別的發(fā)動(dòng)機(jī),為中國(guó)研制中型通用運(yùn)輸、反潛直升機(jī)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

  在2006年的珠海航展上,中國(guó)航空工業(yè)第二集團(tuán)公司展出10噸級(jí)高性能通用運(yùn)輸直升機(jī)的模型。隨后,該機(jī)被賦予“直-20”的序號(hào)并且正式立項(xiàng)。經(jīng)過(guò)7年艱苦攻關(guān),終于迎來(lái)了2013年12月直-20的成功首飛。當(dāng)然,直-20是大家按照直-10、20、30的序列進(jìn)行的通俗化命名。它的正式裝備名稱,只有等服役之后才會(huì)給出。

  直-20的綜合技術(shù)性能符合中國(guó)的國(guó)情和實(shí)際需求,是我國(guó)直升機(jī)工業(yè)的集大成之作,集中體現(xiàn)了我國(guó)直升機(jī)研發(fā)的水平與能力。它的研制成功,濃縮了中國(guó)航空工業(yè)多年來(lái)自力更生、艱苦奮斗的汗水,也說(shuō)明我國(guó)已經(jīng)擁有全套先進(jìn)直升機(jī)研發(fā)、生產(chǎn)體系。為研發(fā)直-20而帶動(dòng)的鈦合金鍛件等多種產(chǎn)品的研制成功,必將推動(dòng)我國(guó)新一代直升機(jī)朝著大速度、高機(jī)動(dòng)性、高生存力、高安全及可靠性等方向發(fā)展,從而進(jìn)一步加速我國(guó)直升機(jī)產(chǎn)業(yè)的自主發(fā)展。

  五大優(yōu)點(diǎn) 一個(gè)短板

  從總體布局和直升機(jī)外形來(lái)看,直-20酷似美國(guó)“黑鷹”直升機(jī)和歐洲NH-90直升機(jī)。但直-20的外形設(shè)計(jì)是靠風(fēng)洞吹出來(lái)的,并不是“黑鷹”的復(fù)制品。直-20在吸收“黑鷹”設(shè)計(jì)理念的同時(shí),也加入了中國(guó)特色的技術(shù)。它在外形細(xì)節(jié)上與“黑鷹”大有不同,而且其性能也超過(guò)“黑鷹”直升機(jī)。與“黑鷹”及國(guó)外同型先進(jìn)直升機(jī)相比,直-20具有以下幾個(gè)顯著特點(diǎn):

  第一,直-20擁有低噪音的氣動(dòng)布局。它采用了旋翼帶尾槳式的典型布局,這是一種5槳葉旋翼和4槳葉尾槳系統(tǒng)。飛行時(shí)轉(zhuǎn)速較低,因而振動(dòng)小、噪聲低。

  直升機(jī)采用下平尾設(shè)計(jì),平尾翼呈固定角度安裝在尾梁的末端,是典型的反升力翼型。尾槳和S-70C“黑鷹”一樣,安裝在尾斜梁右側(cè),并沒(méi)有采用“黑鷹”直升機(jī)向左傾斜20度角的尾槳設(shè)計(jì),而是采用通常的垂直水平面安放。這說(shuō)明直-20重心的布置還是放在主旋翼軸的前面。

  尾槳的4片鉸接式槳葉,呈“X”型(剪刀型)安裝在槳轂上,而不是普通的十字型交叉結(jié)構(gòu)尾槳。兩對(duì)尾槳不在同一平面內(nèi),還帶有彈性軸承和粘彈減擺器,減少了每對(duì)靠近的槳葉尖端渦流的氣動(dòng)耦合,使尾槳具有效率高、噪聲小的突出優(yōu)點(diǎn)。這一點(diǎn)與美軍著名的AH-64“阿帕奇”武裝直升機(jī)十分相似。

  旋翼的外延采取了后掠布局,是一種低噪聲旋翼。直升機(jī)的噪聲是其容易暴露的軟肋,所以,直升機(jī)的隱身,關(guān)鍵在于隱聲。直-20采用這種設(shè)計(jì),可在很大程度上避免出現(xiàn)“機(jī)未來(lái),聲先到”的不良局面。

  第二,直-20擁有實(shí)用的特殊構(gòu)型。

  直-20的旋翼為第三代先進(jìn)的球柔性旋翼。球柔性旋翼槳轂又稱為三鉸合一式槳轂,由彈性軸承提供槳葉的擺振,避免了全鉸接式槳轂構(gòu)造復(fù)雜、重量大、維護(hù)檢修工作量多以及疲勞壽命低等缺點(diǎn),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、維護(hù)方便、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。槳轂支臂上裝有槳葉變距搖臂,與變距拉桿相連。5個(gè)槳轂支臂與槳轂中央件之間還裝有液壓減擺器,可以減小直升機(jī)的振動(dòng)。

  該機(jī)采用了不可收的后三點(diǎn)式起落架。不可收的好處是在直升機(jī)突然墜落時(shí)有更強(qiáng)的安全性,這說(shuō)明直-20在設(shè)計(jì)考慮上更重視直升機(jī)的抗墜毀和成員的存活率。后三點(diǎn)式起落架的好處是,在粗暴著陸時(shí),尾輪首先觸地而消除了直升機(jī)的慣性,不需要在較高的抬頭姿態(tài)飛行時(shí)保護(hù)機(jī)體的尾撐或其他相關(guān)裝置,從而大大減少了后機(jī)身的載荷和重量。

  從實(shí)用化的角度看,尾輪的突出優(yōu)點(diǎn)是在貼地飛行時(shí)可用作“探頭”,這樣,飛行員就更有信心進(jìn)行超低空飛行,而不必?fù)?dān)心直升機(jī)觸地引起機(jī)體的重大損失。當(dāng)直升機(jī)進(jìn)行地面搬運(yùn)時(shí),后起落架與主起落架間隔距離較大,直升機(jī)更加穩(wěn)定,不容易向后翻倒。這一優(yōu)點(diǎn)在野外不平的地面上顯得更為突出。直-20的起落架還有雙腔式吸能裝置,能使直升機(jī)以很高的下降速度著陸,并能承受近10噸的沖擊載荷。

  該機(jī)機(jī)身為扁平形,外形低矮,目的是為了更好地滿足空運(yùn)要求,有利于未來(lái)上艦時(shí)與軍艦的機(jī)庫(kù)相適應(yīng),還有助于減小雷達(dá)反射面積和降低地面人員目視發(fā)現(xiàn)的概率。

  直升機(jī)的前部為全玻璃駕駛艙,艙內(nèi)并排放置著正副駕駛員座椅,駕駛艙的風(fēng)擋為兩片式,可使駕駛員獲得清晰的視野。駕駛艙后面是座艙,座艙可裝載12名全副武裝的士兵,中部?jī)蓚?cè)各有一扇較大的滑動(dòng)艙門,便于人員迅速登機(jī)和離機(jī)。兩側(cè)艙壁從前到后安裝了兩對(duì)大塊方形舷窗和一對(duì)圓形觀察窗,便于機(jī)上人員觀察窗外情況,增強(qiáng)了乘坐的舒適性。

  直-20的油箱是抗墜毀油箱,油箱位于座艙后部,并留有內(nèi)部輔助油箱、外掛輔助油箱和空中加油的管路以及接口,以進(jìn)一步增大直升機(jī)的航程。

  第三,直-20擁有自動(dòng)化的航電系統(tǒng)。

  直-20采用最先進(jìn)的綜合化航空電子系統(tǒng),取消了傳統(tǒng)的機(jī)械儀表,取而代之的是大屏幕高清晰度主動(dòng)矩陣液晶顯示器。駕駛員可以很方便地從儀表臺(tái)的顯示器上看到各種信息。包括飛行參數(shù)、導(dǎo)航和數(shù)字地圖、動(dòng)力系統(tǒng)信息、報(bào)警信號(hào)以及各種戰(zhàn)術(shù)信息等。并且,這些信息可以在多個(gè)顯示器之間互相切換顯示。

  直升機(jī)的4軸自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)、雷達(dá)測(cè)距系統(tǒng)、GPS全球定位系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)等通過(guò)總線與兩臺(tái)中央計(jì)算機(jī)相連。這種總線型模塊式結(jié)構(gòu)使該機(jī)能夠很好地利用先進(jìn)的“外掛物管理系統(tǒng)”,并保證直升機(jī)在惡劣氣候條件下的晝夜飛行。

  第四,直-20使用了大量高質(zhì)量的復(fù)合材料和新技術(shù)。

  直-20的機(jī)身采用半硬殼式結(jié)構(gòu)和符合“三性”(可靠性、維修性、保障性)的設(shè)計(jì)技術(shù),并且運(yùn)用了大量復(fù)合材料、新技術(shù)、新手段。包括大噸位鈦合金球柔性槳轂、先進(jìn)復(fù)合材料槳葉、新構(gòu)型彈性元件等。槳轂的鈦合金鍛件無(wú)論從鍛件結(jié)構(gòu)、尺寸以及各項(xiàng)性能指標(biāo)上看,都達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。它不僅降低了直升機(jī)的重量,使直升機(jī)具有較好的控制性和機(jī)動(dòng)性,還可大大提高其使用壽命以及耐腐蝕性能。機(jī)上運(yùn)用了外場(chǎng)可更換模塊,能最大限度地提高直升機(jī)的使用效能。

  第五,直-20使用了大升力的多槳葉旋翼。

  與“黑鷹”的4槳葉相比,直-20采用了5槳葉旋翼。更多的槳葉意味著更大的升力和更小的阻力,從而提升內(nèi)部載重和外部吊掛性能,增大直升機(jī)的整體載重能力。同時(shí),還意味著更小的直徑和轉(zhuǎn)速,這將十分有利于在狹窄空間起飛和著陸。當(dāng)然,5槳葉與4槳葉相比,也增加了結(jié)構(gòu)重量和維護(hù)難度。

  該機(jī)機(jī)身和尾梁連接處也有較明顯的過(guò)渡結(jié)構(gòu),目的是進(jìn)一步優(yōu)化機(jī)艙的運(yùn)輸性能。專家們估計(jì),直-20的整體載重能力可達(dá)5噸左右。

  但是,必須正視的是,直-20的動(dòng)力系統(tǒng)仍需依賴進(jìn)口。

  發(fā)動(dòng)機(jī)一直是我國(guó)航空工業(yè)的短板。目前,國(guó)外先進(jìn)直升機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)都配有雙通道全權(quán)數(shù)字電子控制系統(tǒng),并采用單元體和耐久性設(shè)計(jì),還裝有綜合監(jiān)視診斷系統(tǒng),能夠?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施維護(hù)。

  直-20直升機(jī)面臨的最大難題也是動(dòng)力系統(tǒng),其發(fā)動(dòng)機(jī)目前仍需要依賴進(jìn)口。因?yàn)閲?guó)產(chǎn)的直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)功重比低、油耗大,難以適應(yīng)直-20的使用需要。當(dāng)然,在使用進(jìn)口發(fā)動(dòng)機(jī)的同時(shí),軍用型直-20在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口安裝了紅外抑制器,以增強(qiáng)直升機(jī)的低可探測(cè)性。

  用途多樣 前景廣闊

  作為一款全新的中型運(yùn)輸直升機(jī),直-20將采用一種直升機(jī)、多種構(gòu)型的方式,來(lái)滿足各種軍用和民用的需求,并以此提高各種機(jī)型的通用化水平。因此,其發(fā)展空間很大?稍谕ㄓ眠\(yùn)輸型基礎(chǔ)上,衍生出運(yùn)輸型、突擊型、電子戰(zhàn)型、加油型等適用于多種需要的龐大家族。

  它們可以成為具有空中突擊、特種部隊(duì)滲透、后勤支援、近海海域作業(yè)支援、搜救、戰(zhàn)場(chǎng)運(yùn)輸、火力支援和中繼制導(dǎo)等多種功能和型號(hào)的直升機(jī),成為我國(guó)未來(lái)三軍通用直升機(jī)裝備的主力,廣泛執(zhí)行各種軍事任務(wù)。未來(lái)的直-20將猶如曙光破曉,將萬(wàn)丈光芒灑向中華大地,人們將隨處邂逅它那修長(zhǎng)的身影。

  直-20一旦入役,將會(huì)增加我軍直升機(jī)的裝備數(shù)量,提高陸航部隊(duì)的裝備自主性,大幅緩解我軍缺乏特種用途直升機(jī)的窘境,為中國(guó)陸軍“插上翅膀”。中國(guó)陸軍就能迅速被投送到熱點(diǎn)地區(qū),形成機(jī)動(dòng)突擊能力,改變陸航僅僅只能實(shí)施支援地面作戰(zhàn)的模式。

  因此,裝備直-20后,就能真正組建中國(guó)的空中突擊作戰(zhàn)部隊(duì),使陸航成為真正意義上的空中獨(dú)立突擊力量,并成為陸軍決戰(zhàn)的主力。直-20一旦帶上導(dǎo)彈,再與大型運(yùn)輸機(jī)運(yùn)-20相互配合,還可進(jìn)一步提高我軍的戰(zhàn)略戰(zhàn)役機(jī)動(dòng)能力、遠(yuǎn)程投送能力和快速反應(yīng)能力。

  我國(guó)西藏、新疆等高原邊境地區(qū),地理?xiàng)l件特殊,自然環(huán)境惡劣,非常需要中型運(yùn)輸直升機(jī)擔(dān)負(fù)搶險(xiǎn)救災(zāi)、高原哨所補(bǔ)給等多種任務(wù)。要在3000米以上的高原地區(qū)自由地部署兵力和裝備,直升機(jī)必須要有強(qiáng)大的動(dòng)力和非常好的機(jī)動(dòng)外形。一般的直升機(jī)很難達(dá)到這一要求。目前中國(guó)還沒(méi)有一款如“黑鷹”一樣的優(yōu)秀中型直升機(jī),來(lái)守衛(wèi)祖國(guó)南大門的天空。一旦將直-20部署在這些地區(qū),就能夠更好地維護(hù)高原邊境地區(qū)的安全穩(wěn)定。因此,上高原就成為直-20的重要應(yīng)用之一。

  在我國(guó)區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害,特別是地震、洪水、泥石流等較為多發(fā)的情況下,維護(hù)簡(jiǎn)便、使用成本低廉的直-20在抗災(zāi)救援等方面將堪當(dāng)大用。有了直-20,解放軍的救災(zāi)行動(dòng)將如虎添翼。所以,直-20未來(lái)很可能會(huì)成為中國(guó)航空抗災(zāi)救援力量的核心機(jī)型。

  如果直-20發(fā)展成為海軍型的艦載機(jī),不僅能執(zhí)行遠(yuǎn)距離巡邏、反潛、反艦、掃雷、救護(hù)等任務(wù),還可以執(zhí)行警戒、偵察、補(bǔ)給、反艦中繼制導(dǎo)、遠(yuǎn)程通訊中繼等任務(wù)。屆時(shí),折疊式機(jī)尾將使其占據(jù)更小的空間,一艘驅(qū)逐艦、甚至護(hù)衛(wèi)艦就可搭載兩架這種直升機(jī),中國(guó)海軍的反潛能力必將會(huì)向前邁出一大步。

  直-20一旦加入海軍陸戰(zhàn)隊(duì),登上未來(lái)的兩棲攻擊艦,就可以參與奪島作戰(zhàn),使我們能更好地應(yīng)對(duì)島礁沖突等各種風(fēng)險(xiǎn)。所以,有專家認(rèn)為,直-20未來(lái)在戰(zhàn)艦甲板上擁有的一片天空,甚至比在陸地上更“陽(yáng)光燦爛”。

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