俄罗斯新一代武装直升机最大速度将可能接近音速

俄罗斯新一代武装直升机最大速度将可能接近音速
2010年06月21日  　来源：解放军报

俄罗斯米-28武装直升机     据报道，俄罗斯前不久决定投资10亿美元研制新一代武装直升机，将突出高速、隐形等技术特点。按计划，一切顺利的情况下，俄罗斯将在5年后推出新一代武装直升机。届时，新一代武装直升机将“长”成啥样呢？本报编辑部特邀我军陆航研究所张德和教授，对此热点问题进行深入解读。     机体结构     先进的全复合材料     近年来，直升机技术特别是旋翼技术迅猛发展，很大程度上取决于复合材料、纳米技术的应用。人们把复合材料在直升机上的应用，称为直升机的第二次革命，可见其影响之大。     直升机结构复杂，机动部件较多。部件一旦出现疲劳，就容易导致各种事故的发生。复合材料重量轻，抗疲劳强度高，不会骤然断裂，抗撞击能力也比金属强，雷电也穿不透桨叶，能大大提高直升机的安全性。     20世纪90年代，德国与法国合作制成的“虎”式直升机就采用了全复合材料的新翼型桨叶。美国“科曼奇”直升机采用全复合材料无轴承旋翼系统，机身使用的复合材料占结构的90%。目前，全复合材料机体的试验机已经问世。可预见，先进的复合材料特别是碳纤维将被广泛用于新一代直升机上。     机动速度     时速达600公里以上     伊拉克战争表明，直升机飞行速度慢是被击落的重要原因之一。因此，高速飞行是新一代武装直升机重要技术特征，其巡航速度至少要达到600公里/小时以上，航程超过1000公里（两项指标均接近固定翼飞机）。     直升机虽能垂直起降，但由于旋翼限制，飞行速度相对较慢。近年来，科研人员不断寻找新的方法，以求大幅度提高直升机的飞行速度。比如，美X2直升机采用的共轴双旋翼螺旋桨推进技术。此技术是在直升机机身的水平中心轴上，分别安装一个纵向和横向的螺旋桨旋转系统，两个螺旋桨旋转系统同时工作，就会大大提高直升机飞行速度。     目前，世界各国所使用的直升机，最高时速一般在250公里-350公里范围内。而此次西科斯基飞机公司正在研发的直升机X2最高时速将超过现役所有直升机，达到了463公里/小时，是美“黑鹰”直升机速度的2倍。俄罗斯正在研究三种高速直升机模型——“米里”设计局的米-X1以及“卡莫夫”设计局的卡-90和卡-92。通过采用双涵道喷气式发动机，卡-90直升机的最大速度将可能超过800公里/小时。     航电系统     高度集成智能化控制     复杂的战场环境，对直升机设计提出更高的要求。为此，采用综合化、数字化、智能化的航空电子系统，将使直升机的飞行控制、通信导航、火力控制、电子对抗等性能得以大幅提高，进而全面提高信息化作战能力。     一是驾驶和控制设备更先进。目前，比较先进的直升机上普遍装备有电子计算机、自动驾驶仪、多普勒导航仪、夜间驾驶仪、激光测距机等先进的驾驶及控制设备。二是安装电子战生存设备。现代直升机普遍装备有雷达报警、激光报警和导弹报警等电子战生存设备。这种多功能综合一体化的电子生存设备，使报警、识别、干扰于一体，有源和无源干扰于一体，雷达和光电对抗于一体，达到了一机多能，有效提高了直升机的战场生存能力。三是智能化控制成为新的发展方向。在综合运用各项成熟技术的基础上，直升机配备一体化的控制、导航、通信、侦察、报警、作战和故障自动显示系统，能在进行侦察过程中形成三维图像、战斗计划、情况报告，并进行导航修正和系统自检。     隐身性能     全隐身设计可能性不大     随着现代战场对抗的日益激烈，直升机的作战环境更加严酷，提高直升机的隐身性能，已成为未来直升机发展的重要方向。     美“科曼奇”项目取消后，人们开始反思直升机的隐身问题。直升机是否需要全面进行隐身，一直是存在争议的话题。但从“科曼奇”项目看，其隐身方案技术难度大，耗资也巨大，最终造成该机“下马”。因此，新一代武装直升机采用全隐身设计方案的可能性不大。     但是，寻求武装直升机的隐身性能的步伐不会停止，不付出较大代价的局部隐身技术将会在新一代武装直升机上采用。目前，世界一些先进的武装直升机，如“阿帕奇”、米-28、卡-52和“虎”式等，就是采用局部措施降低可视性、减少红外特征，使之难以被敌方雷达、红外等探测方法所发现、识别、跟踪和攻击，从而提高了战场生存能力。     武器配置     火力更强打击更精确     我们可以预见，新一代武装直升机装载的武器种类更多，武器系统更先进，打击火力更强，打击目标更精确。     提高直升机火力打击能力首先要提高武器的挂载量。美“科曼奇”空机重量只有3500公斤，但机内的武器舱和短翼武器挂架就能带约1600公斤重的武器，达到了机体重量的一半。     美军AH－64D“长弓阿帕奇”攻击直升机的武器系统包括：一门30毫米M230链式机炮（备弹1200发）；短翼下有4个外挂点，总共可挂载16枚“海尔法”反坦克导弹，可同时实施多目标攻击；根据作战任务的需求，也可选装76枚70毫米火箭弹；机头下方有一门炮塔，装有20毫米口径三管机炮，备弹750发。与之相比，新一代直升机应具有很强的综合火力系统，不仅可以打击多种目标，而且火力控制范围也很大。     为适应未来作战要求，提高直升机精确打击能力非常必要。新一代直升机将大量采用先进的通信及传感系统，以扩大战场视野，提供全天候多目标作战能力。如美国陆军航空兵提出的AH－64D“长弓阿帕奇”改进计划，重点就在于加强战场侦察能力和全面更新航空电子设备，其中最重要的就是使用毫米波火控雷达目标截获系统和具有发射后不管的“海尔法”导弹。目前，“长弓阿帕奇”可以同时跟踪并识别256个空中和地面目标，并可以将目标初步分类，列出16个最具威胁的目标及射击顺序，同时还能把目标的信息传输给其他友机，协同发起对目标的精确攻击。     生存能力     应用弹射救生系统     现代战争，随着地面火力增强，直升机面临的威胁越来越大。在2003年的伊拉克战争中，美国陆军第11航空团的32架直升机，首次出战就全部“挂彩”。技术人员认识到，提高直升机的生存能力是新一代直升机发展的关键之一。     增强直升机的防护能力是提高其生存能力最直接的手段。如美国“长弓阿帕奇”在座舱周围及弹射座椅采用复合材料装甲板及防护玻璃，驾驶员使用防弹服及头盔，旋翼桨叶采用玻璃纤维，燃料箱中采用氮气注入技术以防中弹后爆炸……这些措施有效提高了直升机抗弹能力。     不过，再厚的装甲也不能保证直升机不被击落。击中后如何逃生将是未来直升机需要解决的问题。     直升机和固定翼飞机的最大区别是头顶上装有旋翼。由于旋翼结构和飞行高度低等原因，直升机一旦遇险，驾驶员没法像固定翼飞机驾驶员那样，逾过头顶旋翼的障碍，迅速弹出机外跳伞逃生。因此，过去直升机的主要救生措施是耐坠毁，通过起落架、机身、座椅的耐坠毁吸震能力保全机组人员。     俄罗斯应用弹射救生系统成功地解决了这一难题。弹射救生措施是最主动的救生措施，它使驾驶员能在一定高度和速度范围内弹离直升机。弹射救生系统主要由弹射控制系统、降落系统、个人救生包组成。该系统的主要部分是飞行员座椅。在正常飞行过程中，该座椅可以根据飞行员需要对高度进行调整。遇险时，直升机座舱顶部舱门自动打开，旋翼与机身分离，座椅下的火箭系统将飞行员连同座椅一并弹出。然后，飞行员和座椅分离，降落伞系统能控制下降和着陆，确保飞行员下降速度不超过7米/秒。个人救生包里有一个能充气的橡皮船和一个无线电信号机，在飞行员着陆后可为救援人员提供位置信号。（张德和）

俄罗斯新一代武装直升机最大速度将可能接近音速
2010年06月21日  　来源：解放军报



俄罗斯米-28武装直升机     据报道，俄罗斯前不久决定投资10亿美元研制新一代武装直升机，将突出高速、隐形等技术特点。按计划，一切顺利的情况下，俄罗斯将在5年后推出新一代武装直升机。届时，新一代武装直升机将“长”成啥样呢？本报编辑部特邀我军陆航研究所张德和教授，对此热点问题进行深入解读。     机体结构     先进的全复合材料     近年来，直升机技术特别是旋翼技术迅猛发展，很大程度上取决于复合材料、纳米技术的应用。人们把复合材料在直升机上的应用，称为直升机的第二次革命，可见其影响之大。     直升机结构复杂，机动部件较多。部件一旦出现疲劳，就容易导致各种事故的发生。复合材料重量轻，抗疲劳强度高，不会骤然断裂，抗撞击能力也比金属强，雷电也穿不透桨叶，能大大提高直升机的安全性。     20世纪90年代，德国与法国合作制成的“虎”式直升机就采用了全复合材料的新翼型桨叶。美国“科曼奇”直升机采用全复合材料无轴承旋翼系统，机身使用的复合材料占结构的90%。目前，全复合材料机体的试验机已经问世。可预见，先进的复合材料特别是碳纤维将被广泛用于新一代直升机上。     机动速度     时速达600公里以上     伊拉克战争表明，直升机飞行速度慢是被击落的重要原因之一。因此，高速飞行是新一代武装直升机重要技术特征，其巡航速度至少要达到600公里/小时以上，航程超过1000公里（两项指标均接近固定翼飞机）。     直升机虽能垂直起降，但由于旋翼限制，飞行速度相对较慢。近年来，科研人员不断寻找新的方法，以求大幅度提高直升机的飞行速度。比如，美X2直升机采用的共轴双旋翼螺旋桨推进技术。此技术是在直升机机身的水平中心轴上，分别安装一个纵向和横向的螺旋桨旋转系统，两个螺旋桨旋转系统同时工作，就会大大提高直升机飞行速度。     目前，世界各国所使用的直升机，最高时速一般在250公里-350公里范围内。而此次西科斯基飞机公司正在研发的直升机X2最高时速将超过现役所有直升机，达到了463公里/小时，是美“黑鹰”直升机速度的2倍。俄罗斯正在研究三种高速直升机模型——“米里”设计局的米-X1以及“卡莫夫”设计局的卡-90和卡-92。通过采用双涵道喷气式发动机，卡-90直升机的最大速度将可能超过800公里/小时。     航电系统     高度集成智能化控制     复杂的战场环境，对直升机设计提出更高的要求。为此，采用综合化、数字化、智能化的航空电子系统，将使直升机的飞行控制、通信导航、火力控制、电子对抗等性能得以大幅提高，进而全面提高信息化作战能力。     一是驾驶和控制设备更先进。目前，比较先进的直升机上普遍装备有电子计算机、自动驾驶仪、多普勒导航仪、夜间驾驶仪、激光测距机等先进的驾驶及控制设备。二是安装电子战生存设备。现代直升机普遍装备有雷达报警、激光报警和导弹报警等电子战生存设备。这种多功能综合一体化的电子生存设备，使报警、识别、干扰于一体，有源和无源干扰于一体，雷达和光电对抗于一体，达到了一机多能，有效提高了直升机的战场生存能力。三是智能化控制成为新的发展方向。在综合运用各项成熟技术的基础上，直升机配备一体化的控制、导航、通信、侦察、报警、作战和故障自动显示系统，能在进行侦察过程中形成三维图像、战斗计划、情况报告，并进行导航修正和系统自检。     隐身性能     全隐身设计可能性不大     随着现代战场对抗的日益激烈，直升机的作战环境更加严酷，提高直升机的隐身性能，已成为未来直升机发展的重要方向。     美“科曼奇”项目取消后，人们开始反思直升机的隐身问题。直升机是否需要全面进行隐身，一直是存在争议的话题。但从“科曼奇”项目看，其隐身方案技术难度大，耗资也巨大，最终造成该机“下马”。因此，新一代武装直升机采用全隐身设计方案的可能性不大。     但是，寻求武装直升机的隐身性能的步伐不会停止，不付出较大代价的局部隐身技术将会在新一代武装直升机上采用。目前，世界一些先进的武装直升机，如“阿帕奇”、米-28、卡-52和“虎”式等，就是采用局部措施降低可视性、减少红外特征，使之难以被敌方雷达、红外等探测方法所发现、识别、跟踪和攻击，从而提高了战场生存能力。     武器配置     火力更强打击更精确     我们可以预见，新一代武装直升机装载的武器种类更多，武器系统更先进，打击火力更强，打击目标更精确。     提高直升机火力打击能力首先要提高武器的挂载量。美“科曼奇”空机重量只有3500公斤，但机内的武器舱和短翼武器挂架就能带约1600公斤重的武器，达到了机体重量的一半。     美军AH－64D“长弓阿帕奇”攻击直升机的武器系统包括：一门30毫米M230链式机炮（备弹1200发）；短翼下有4个外挂点，总共可挂载16枚“海尔法”反坦克导弹，可同时实施多目标攻击；根据作战任务的需求，也可选装76枚70毫米火箭弹；机头下方有一门炮塔，装有20毫米口径三管机炮，备弹750发。与之相比，新一代直升机应具有很强的综合火力系统，不仅可以打击多种目标，而且火力控制范围也很大。     为适应未来作战要求，提高直升机精确打击能力非常必要。新一代直升机将大量采用先进的通信及传感系统，以扩大战场视野，提供全天候多目标作战能力。如美国陆军航空兵提出的AH－64D“长弓阿帕奇”改进计划，重点就在于加强战场侦察能力和全面更新航空电子设备，其中最重要的就是使用毫米波火控雷达目标截获系统和具有发射后不管的“海尔法”导弹。目前，“长弓阿帕奇”可以同时跟踪并识别256个空中和地面目标，并可以将目标初步分类，列出16个最具威胁的目标及射击顺序，同时还能把目标的信息传输给其他友机，协同发起对目标的精确攻击。     生存能力     应用弹射救生系统     现代战争，随着地面火力增强，直升机面临的威胁越来越大。在2003年的伊拉克战争中，美国陆军第11航空团的32架直升机，首次出战就全部“挂彩”。技术人员认识到，提高直升机的生存能力是新一代直升机发展的关键之一。     增强直升机的防护能力是提高其生存能力最直接的手段。如美国“长弓阿帕奇”在座舱周围及弹射座椅采用复合材料装甲板及防护玻璃，驾驶员使用防弹服及头盔，旋翼桨叶采用玻璃纤维，燃料箱中采用氮气注入技术以防中弹后爆炸……这些措施有效提高了直升机抗弹能力。     不过，再厚的装甲也不能保证直升机不被击落。击中后如何逃生将是未来直升机需要解决的问题。     直升机和固定翼飞机的最大区别是头顶上装有旋翼。由于旋翼结构和飞行高度低等原因，直升机一旦遇险，驾驶员没法像固定翼飞机驾驶员那样，逾过头顶旋翼的障碍，迅速弹出机外跳伞逃生。因此，过去直升机的主要救生措施是耐坠毁，通过起落架、机身、座椅的耐坠毁吸震能力保全机组人员。
    俄罗斯应用弹射救生系统成功地解决了这一难题。弹射救生措施是最主动的救生措施，它使驾驶员能在一定高度和速度范围内弹离直升机。弹射救生系统主要由弹射控制系统、降落系统、个人救生包组成。该系统的主要部分是飞行员座椅。在正常飞行过程中，该座椅可以根据飞行员需要对高度进行调整。遇险时，直升机座舱顶部舱门自动打开，旋翼与机身分离，座椅下的火箭系统将飞行员连同座椅一并弹出。然后，飞行员和座椅分离，降落伞系统能控制下降和着陆，确保飞行员下降速度不超过7米/秒。个人救生包里有一个能充气的橡皮船和一个无线电信号机，在飞行员着陆后可为救援人员提供位置信号。（张德和）