武直10:中國最強的「樹梢殺手」
武直-10的入役對提高陸軍作戰能力不言而喻,讓中國陸航從此揚眉吐氣
今年是抗日戰爭勝利70周年,我國將於9月3日在北京舉行盛大閱兵式,屆時將有眾多新型武器亮相。《講武堂》特推出《大國利器》系列文章,介紹我國現役最新型武器裝備的性能和研發歷程,第十一期——武直-10武裝直升機。
被譽為「樹梢殺手」的武裝直升機已經成為了各陸軍強國的標配,如果一國陸軍沒有裝備專用武裝直升機卻自稱為陸軍強國的話,必定會被貽笑大方。對於中國陸軍航空兵來說,21世紀初最值得載入史冊的事件之一就是武直-10武裝直升機裝備部隊,從此陸航進入了一個新的發展階段,對提高陸航乃至整個陸軍作戰能力都具有重大的意義。
我國對武裝直升機的不懈追求
上世紀40年代,納粹德國將機槍搬上Fa-223運輸直升機以後,武裝化的直升機開始登上戰爭舞台。在AH-1專用武裝直升機誕生之前,武裝直升機主要從通用直升機通過加裝機載武器和火控系統改裝而來。越南戰爭中,美國陸軍在UH-1系列通用直升機損失慘重的刺激下萌生了研製專用武裝直升機的念頭,最終導致了AH-1專用武裝直升機的出現。由於AH-1採用了縱列階梯式布局,機動性和飛行速度比UH-1有很大程度的提高,狹窄的截面降低了被彈面積,提高了生存能力。AH-1奠定了以後專用武裝直升機的基本布局和發展思路,即大部分採用單旋翼氣動布局,機身採用窄橫截面的結構布局,儘可能減少直升機的外形輪廓尺寸,注重低空機動性和生存力。
陸航此前只能用在通用直升機基礎上改進而來的武裝直升機
新中國成立之後,在蘇聯的技術援助下研製了首架國產直升機——直-5(蘇聯米-4直升機),初步建立了直升機工業基礎。進入60年代,由於當時面臨蘇聯百萬大軍壓境的壓力,考慮到當時美國蘇聯都有在直升機上搭載反坦克導彈的試驗,中國也試驗性的改造了一架直-5直升機攜帶機槍和反坦克導彈,但由於性能不穩定等原因,無果而終。後來由於文革等原因,國產武裝直升機長期沒有獲得突破,更惶論專用武裝直升機。
進入80年代,隨著陸軍航空兵的建立,武裝直升機的研製和裝備逐步提上議事日程。據悉,蘇聯解體後,中國曾試圖向俄羅斯、羅馬尼亞等前蘇聯國家購買米-24武裝直升機,但遭到拒絕,加上海灣戰爭中美國AH-64武裝直升機的出色表現,1992年,軍方正式提出了研製專用武裝直升機的要求。中國兩家直升機研製生產廠商昌飛和哈飛各自提出了方案,最終,昌飛的方案贏得「專武-1」競爭項目的勝利。武直-10在1998年左右正式立項,成為九五計劃的重點型號。在武直-10裝備部隊之前,為了提高陸航的對地攻擊能力,既有從法國購買的「小羚羊」武裝直升機,也有在直-9基礎上研製並裝備的直-9W/WA/WZ武裝直升機,但這些都不是名副其實的專用武裝直升機,實屬無奈之舉,然而卻見證了我國對武裝直升機的不懈追求。
解放軍軍官查看米24直升機
歷經磨難終成器
據媒體報道,武直-10的研製由中航602所研製(總設計師吳希明)。雖然在預研和正式研製過程中積極尋求法國、俄羅斯和義大利等國的技術合作,但受制於多方面因素,武直-10的研製歷程仍然頗為坎坷。不止有發動機問題的長期困擾,還發生過定型試飛中尾槳脫落等重大事故。2003年4月第一架原形機在昌飛公司的專用機場呂蒙機場試飛成功。由於我國在發動機領域長期處於落後狀態,為武直-10配備的渦軸-9發動機遲遲沒有獲得技術突破,只能選擇國外發動機。當時中國正準備從加拿大引進PT6C-67C渦軸發動機改進直-8直升機。PT6C-67C渦軸發動機功率超過1300千瓦,恰好也滿足新型武裝直升機的需要。因此武直-10原型機都是用的該型發動機。
第一架原型機試飛成功之後,陸續有8架原型機和試生產型號投入試飛。但由於加拿大維持對中國武器禁運,武直-10發動機受制於人。在決定使用PT6C-67C的那一刻起就為後來的遲遲難產埋下了隱患。後來美國向加拿大施壓之後,武直-10的「心臟病」問題成為當時發展的最大阻礙。在迫不得已的情況下,只能對武直-10進行修改,以適應功率更小的渦軸-9發動機。由於渦軸-9發動機功率只有1000千瓦,科研人員只能通過降低自身重量提高直升機載荷,措施包括減少飛機尺寸和體積、提高複合材料使用比例和使用重量更輕的光電轉塔等。因此,量產型武直-10與原型機在外觀上有較大差別。
直10原型機與量產型區別較大
武直10採用了國外流行的縱列階梯式窄機身武裝直升機布局,五葉漿單旋翼,兩側有懸掛武器的短翼,採用後三點式防撞固定式起落架。射手在前,駕駛員在後,機頭前方安裝了光電轉塔,機頭下方設置了一門23毫米機關炮。據悉,武直-10原型機起飛重量在7噸左右,後來由於換裝了功率更小的渦軸-9發動機,起飛重量降到約6噸,最大武器載重約1.5噸。短翼下各有兩個外掛架,可安裝複合外掛架,可掛載反坦克導彈和火箭發射巢等機載武器,也可以掛載副油箱以提高航程。
武直-10原型機採用了類似於AH-64的集成了目標截獲系統(TADS)和飛行員夜視系統(PNVS)的光電轉塔,前者包括前視紅外裝置、CCD攝像機、直視光學瞄具、激光測距機/ 目標指示器及激光跟蹤器,用於捕獲、識別和跟蹤目標;後者主要包括前視紅外探測裝置,夜間能通過頭盔顯示瞄準系統(IHADSS)看到機外1比1的景物圖像。這些設備可以獨立旋轉和工作,這樣可以提高直升機的探測範圍和探測能力,同時由於每個器件互相獨立,可以使用較大孔徑的器件,有利於提高探測能力。上文說過武直-10為了適應渦軸-9發動機,採取了多個措施減輕機體重量,其中換裝重量更輕的光電系統也是措施之一。批量生產的武直-10採用了類似於直-9WA/WZ的新型光電轉塔,由前視紅外探測系統、CCD攝像機和激光測距/目標指示系統組成,並且光電轉塔上方依然保留了類似PNVS的系統,這個組合的綜合性能和以前型號相比沒有下降,但重量較輕。
量產型直10相比原型機有了較大改動
專用武裝直升機是一種攻擊性作戰平台,只有裝備先進且可靠的武器才能完成作戰任務。武直-10的機載武器與世界第一梯隊武裝直升機處於同一水平,武器類型包括機炮、反坦克導彈、空空導彈和火箭發射巢等。大家知道,武裝直升機一直有一個「坦克殺手」的稱號,這是因為武裝直升機的研製初衷主要用於反坦克作戰。反坦克導彈是武裝直升機的核心武器,武直-10使用的反坦克導彈型號為AKD-10。該型反坦克導彈是一款類似美國「海爾法」的重型機載反坦克導彈,彈徑為170毫米,彈長1775毫米,彈重約46千克,最大射程8千米,靜破甲能力達到1400毫米,可擊破現役所有主戰坦克的前裝甲。AKD-10導彈採用激光半主動制導,具有很強的命中精度。據悉,AKD-10導彈具備多目標能力,其攻擊模式為:一種是間隔幾秒發射導彈,使用一台激光照射器,第一枚導彈擊中目標後迅速為第二枚導彈提供製導;另外一種是脈動發射,使用多個照射器相互交換激光編碼,進行單個制導,可引導較多的導彈。
「天燕」-90空空導彈是武直-10機載武器中一款比較有特色的武器。該空空導彈是世界上第一款專門為直升機研製的專用空空導彈,與那些在攜帶型防空導彈基礎或固定翼戰機使用的空空導彈改進而來空空導彈相比,其在設計之初就充分考慮了低空作戰的要求,更適合低空作戰。除了反坦克導彈和空空導彈,還可以掛載HF-25(57-1型火箭彈)或HF-7D火箭發射巢(90-1型90毫米火箭彈)及機炮吊艙執行對地打擊任務。目前,國產制導火箭彈已經研製成功,未來武直-10也可以使用這種武器,以提高精確打擊能力和執行任務的靈活性。有必要提一下的是,武直-10的機載武器還包括一門23毫米機關炮,這是它唯一的固定武器。雖然機炮的威力小於反坦克導彈等機載武器,但機炮在攻擊有生力量、輕型裝甲車等目標方面仍然有效費比高、靈活性好等獨到的優勢。
直10的主要對地武器是空地導彈
隨著防空武器的發展,武裝直升機的主要作戰環境(低空和超低空)早就充滿兇險,因此其不但要具備強大的火力,而且採用主動和被動防護措施以提高生存能力也是必需的。在被動防護方面,武直-10的窄機身設計有助於減少被彈面積,此外採用了機身裝甲、加強旋翼結構強度等措施以提高生存能力。在主動防護方面,武直-10安裝了被稱為「浴火」的綜合電子戰系統,系統包括短翼翼尖處安裝的紅外/紫外導彈告警系統和激光報警系統,在機身前後兩側的雷達告警器和後部下方安裝的箔條/熱焰干擾彈發射器等。該系統在發現敵方導彈來襲或雷達及激光照射後,立即向乘員發出警告,並根據情況使用箔條或熱焰彈干擾敵方的攻擊,結合機動規避,提高直升機的生存能力。
綜上所述,武直-10雖然歷經坎坷,但最終還是收穫了勝利的喜悅,這對我國直升機工業來說是個重大的成就。成功研製武直-10不僅縮小了我國在武直直升機領域與世界先進水平的差距,還為未來研製更先進的武裝直升機奠定了基礎。從最大起飛重量和基本設計來看,武直-10類似於歐洲「虎」式武裝直升機,綜合性能與之相近,在6噸級武裝直升機中名列前茅。
在測試平台上的天燕90空空導彈
未來升級空間大
前文中我們提到武直-10在PT6C-67C渦軸發動機遭禁運之後不得不使用功率更小的渦軸-9,由於功率降低,科研人員不得不想盡辦法降低武直-10的機體重量。反過來說,如果武直-10未來改用功率與PT6C-67C渦軸發動機相近的發動機(甚至更大一些),那麼武直-10的載荷就可以大大提升,從而為升級奠定了動力基礎。據悉,武直-10原型機起飛重量7噸,配用1200千瓦的加拿大發動機時,其功率重量比較接近AH-64,為342千瓦/噸。而現在批量生產的武直-10採用最大功率為1000千瓦的渦軸-9發動機,假設降低重量的武直-10為6噸,其功率重量為333千瓦/噸。數據雖然接近,但AH-64起飛重量卻為9噸。因此,若武直-10要提高作戰能力,動力升級無論如何也無法規避。另一個與直10相似的例子是AH-1系列直升機,早期雙引擎的AH-1W型最大起飛重量6噸多,經過動力升級後的AH-1Z起飛重量已經超過8噸,逼近阿帕奇。
武直-10採用功率更大的發動機後,載荷會有較大程度的提高,這樣武直-10就可以採用更多的裝甲提高抗彈能力。此外還可以為直升機發動機增加紅外抑制裝置及主動紅外對抗系統,以提高武直-10的生存能力。動力升級最大的好處是武直-10可以增加毫米波雷達。目前,後期生產的武直-19已經裝備了毫米波雷達,為武直-10配備毫米波雷達不存在任何的技術困難。毫米波雷達可以提高直升機在惡劣條件下的態勢感知能力,配合毫米波制導的反坦克導彈,可以進一步增強武直-10的遠程反坦克作戰能力。此外,還可以一次出動攜帶更多的反坦克導彈,有需要的話還可以增加翼尖掛架,這樣武直-10作戰時就可以同時攜帶16枚反坦克導彈和2枚左右的空空導彈,作戰能力會進一步提高。
目前,我國直升機發動機技術正在逐步提高,以中法聯合研製的渦軸-16渦軸發動機為例,該發動機最大功率為 1300千瓦,與PT6C-67C渦軸發動機基本相當。因此,武直-10升級只是一個時間問題,更先進和更強大的武直-10已經為期不遠,值得期待。(亡靈騎士)
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AH-1Z蝰蛇的大改裝策略直10或可借鑒
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