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图说战争利器之AH-64D“长弓·阿帕奇”武装直升机

2007-09-03

现代兵器 2007年9期
关键词:阿帕奇雷达直升机

全世界的军事爱好者恐怕无人不知“阿帕奇” 武装直升机的大名,从1984年1月诞生之时起,它便是美国陆军主战直升机的不二之选。在二十余年的战火洗礼中,“阿帕奇”系列武装直升机先后经历了巴拿马战争、海湾战争、波黑战争、伊拉克战争等诸多考验,其优异的实战表现几乎赢得了各国兵家众口一词的好评。1995年,装备了“长弓”雷达系统的新一代“阿帕奇”武装直升机横空出世,其空前强大的信息作战能力更令世人为之瞠目。下面我们就一起走进“长弓·阿帕奇”的高科技世界。

研制背景

1972年底, AH-1武装直升机在越战中展现出的巨大威力让美国陆军下决心发展更为先进的武装直升机,于是“先进攻击直升机”(AAH)计划应运而生,其实就是要求国内的飞机制造商开发能在恶劣环境中进行全天候作战、具有超强战斗、救生和生存能力的新一代武装直升机。经过90天的设计竞争,休斯公司的“YAH-64”设计方案最终赢得了军方的订单;1984年1月,第一架AH-64A正式交付部队试航,美国国防部用北美印弟安传说中勇敢与胜利之神的名字正式将其命名为“阿帕奇”武装直升机。“阿帕奇”的光辉之旅由此拉开了序幕。(注:休斯直升机公司后来被麦道公司兼并,而麦道又被波音公司兼并,目前AH-64及改型在亚利桑那州的麦萨工厂生产)

结构特点

“阿帕奇”系列直升机从设计之初便融入了许多前瞻性的考虑,以至在问世后虽屡经改进,但总体布局一直没有大的变化。机身采用传统的半硬壳结构,尾梁可以折叠。机身前方为纵列式座舱,副驾驶员/射击员在前座、驾驶员在后座,后座比前座高48厘米,视野良好。尤其是驾驶员靠近动力装置,很容易感觉直升机的姿态变化。两台通用电气公司的T700-GE-701涡轴发动机,并排安装在机身两侧上部,单台最大功率1265千瓦。两台发动机的关键部位有装甲保护,而且中间以机身隔开,当其中一台发动机出现故障时,另一台仍可维持飞行。主螺旋桨采用四片桨叶全铰接式旋翼系统,旋翼桨叶则是经过修改后的大弯度翼型,采用后掠桨尖设计来改善旋翼的高速性能。桨叶上有除冰装置,可以折叠或拆卸。尾桨位于尾梁左侧,四片桨叶呈非均匀分布,相互之间夹角分别为55°和125°。机身中部两侧还装有一对小展弦比短翼,翼下各有两个外挂点,后缘有襟翼,它们的主要作用是携带武器和为直升机提供部分升力。起落架为大多数直升机所普遍采用的后三点式,但不能收放。

为提高生存力,AH-64的螺旋桨采用了多梁式不锈钢前段和敷以玻璃钢蒙皮的蜂窝夹芯式后段设计。实弹射击试验显示,主螺旋桨的任何一点均可承受12.7毫米枪弹的射击;机身采用传统的蒙皮-隔框-长衍结构,95%的表面被一发23毫米炮弹击中后,整机仍可继续飞行30分钟。

火控系统

早期的 “阿帕奇”AH-64A型直升机的火控系统主要包括目标截获/指示系统(TADS)和飞行员夜视系统(PNVS),具体有信息显示器、电子望远镜、自动跟踪器和激光光点跟踪器等装置。PNVS安装在机头上方,它可以使飞行员(正或副驾驶员/炮手)能够在夜间通过头盔上的成像仪看到机外原始大小的景物图像,而且在图像上还叠加显示有直升机的速度、高度、方位等飞行数据。TADS位于PNVS下方,它能够对目标图像进行放大和预判。

然而,AH-64A的火控系统在实战中也暴露出了不少缺点:首先光学和红外瞄准器容易受天气条件或烟尘的影响;其次发射“海尔法”(中文意译:地狱火)导弹时必须露出机头进行制导,易遭敌方还击;三是操作复杂,各类控制开关多达1250个,尽管配备了1553B数据链系统,但整合得十分勉强,难以同其他兵种有效协同。

为彻底解决这些问题,美国国防部于80年代初再次进行招标, 1985年,马丁·玛丽埃塔和威斯汀豪斯公司提出的“长弓”毫米波雷达系统(当时称机载恶劣天气武器系统AAWWS)被定为“阿帕奇”直升机航电装置的改进方案。

在经历了AH-64B、AH-64C两个过渡型号之后,“长弓·阿帕奇”的最强版本AH-64D正式装备美军。机上配备的AN/APG-78“长弓”火控系统最明显特征便是在螺旋桨主轴的上方多出一具鼓状雷达罩,稍具军事知识的人一眼就可识别。

改进后的“长弓·阿帕奇”AH-64D命中率比A型提高4倍,生存率提高7.2倍;每飞行小时需3.4个维护人员进行维护,比A型减少了1/3;座舱内的开关总数从过去的1250个减少到了200个,并全部位于操纵杆和控制盘上。AH-64D仍保留了A型的夜视设备和目标截获/指示系统及重要飞行仪表,但主要是作为备份。将原来的黑白显示器改成了彩色液晶显示器,需要的话还可进一步升级为能显示地形海拔变化的彩色地图屏显装置。

“长弓”雷达可进行360°的全方位连续扫描,也可以对某个扇区进行重点扫描,能够同时跟踪128个目标,并将其中最危险的16个按威胁程度排序后从数据链上传送给其他飞机,然后在30秒内发起第一次精确打击。另外,战斗机的火控雷达一般工作在I/J波段,即8-10千兆赫范围,但这种雷达不适用于武装直升机,因为直升机飞行高度比战斗机低得多,雷达必须很强的抗地面杂波干扰的能力。这时,毫米波因其容易甄别的特性而具有明显优势。特别是在复杂地形上空执行任务时,毫米波可以克服恶劣的大气环境,发现机载红外设备发现不了的、隐藏在地面杂波中的目标。毫米波天线尺寸小,适合在直升机和导弹上安装,唯一的不足是探测距离较近。

美军还研制了相应的毫米波雷达主动制导AGM-114L“长弓海尔法”导弹。在这之前,武装直升机在发射导弹后,本机或已方其他飞机必须在导弹飞行过程中持续用激光束照射目标,导弹依靠接收反射光进行寻的,这也是激光制导导弹的基本原理。AGM-114L导弹在发射前仍需通过“长弓”雷达协助进行目标锁定,但发射后便通过弹载小型雷达自行寻的,直升机射出导弹后可立即转入隐避或进行其他行动,作战效率大大提高。

AH-64C型除了没有安装“长弓”雷达之外,其他配置与D型基本相同。美军通常让C型机和D型机混编执行作战任务。一架装备“长弓”雷达的直升机能为整个攻击中队提供空中警戒。作战时C型机可通过自动目标移交系统共享D型机获取的战术情报,甚至可以通过D型机上的“长弓”雷达为本机的“海尔法”导弹加载目标位置和特征信息。

“长弓·阿帕奇”的通信系统也有相当大的改进,如AH-64D装备的改进型调制调解器,它能在4台收发机上同时发射和接收信息,且该装置与美国陆军的战场数据系统兼容,可以相互分享目标数据和实时图像。导航设备方面,AH-64D采用了利顿导航和控制系统公司的LN-100轻型惯性导航仪,采用环形激光陀螺定向,精度是AH-64A上配备的LRAB-80导航仪的10倍,可靠性提高3至4倍。还可以与全球卫星定位系统(GPS)互连,可进一步提高导航精度。2001年7月,洛克希德·马丁公司为AH-64D设计了名为“箭头”(Arrowhead)的先进目标截获/指示及飞行员夜视系统(M-TADS/PNVS),系统还内置中波(MW)大型前视红外(FLIR)模块。第一批安装了“箭头”火控系统的“长弓·阿帕奇”直升机于2005年投入使用,FLIR模块可使机组人员的视野范围扩大四倍,射击员完全可以通过目测来鉴别目标,且夜间视野异常清晰。改进后的AH-64D还安装了ITT工业公司航空电子分部开发的AN/ALQ-211综合射频对抗装置(SIRFC),用于自卫性电子对抗。SIRFC具有雷达告警和干扰功能,可使载机免遭雷达制导导弹的袭击。系统采用开放式结构和模块化设计,适合装备多种类型的飞机。除具有传感器融合、情形告知、雷达告警、电子对抗功能外,还具有基于作战任务的电子支援能力。

改进后的AH-64D起飞重量增加了500多公斤,因此采用了两台功率更大的T700-GE-701C型涡轮发动机。这种发动机是T700-GE-700的一种改型,单台最大功率达到1409千瓦。发动机尾部有红外抑制装置。

武器系统

AH-64D的武器系统由以下几个部分组成:位于机身下方最前端的是M230“大毒蛇”链式机关炮,最大携弹量1200发,正常射速每分钟625发,主要使用M789高爆破甲杀伤双用途弹,能够击穿目前几乎所有主战坦克的顶装甲和侧装甲,也可发射北约通用的“阿登”及“德发”机炮炮弹。两短翼下能够携带16枚“海尔法”导弹或4具“九头蛇”19管70毫米火箭发射巢。此外,AH-64D还新增了两个外挂点,可带4枚“毒刺”、4枚“西北风”或2枚“响尾蛇”红外空空导弹。另外,在2003年4月,装有温压战斗部的“海尔法”导弹完成试验,准备投入伊拉克战争。温压武器是空气燃料炸弹的一种,其释放的能量比标准炸弹更持久,通过高温和高压杀伤深藏于地下的目标。

美军即将为AH-64装备制导型70毫米火箭弹。该弹由陆军器材司令部导弹研究、发展与工程中心和航空研究、发展与工程中心研制,是一种低成本精确武器,单枚造价低于1万美元。该弹采用小型捷联式激光制导,有很高的单发毁伤概率,圆概率误差仅为1米,号称能够在6公里的距离内对点目标进行精确打击。低成本精确毁伤可以把成本-杀伤比降低到1/4~1/2,隐蔽杀伤力提高4~20倍。2007年3月7日,洛克希德·马丁公司进一步披露了这一被称为“直接攻击制导火箭弹”(Direct Attack Guided Rocket简称DAGR)的详细情况。该公司的研究人员宣称,他们运用现有“海尔法”导弹和联合通用导弹技术,研制出了一种适用于全球反恐作战的精确武器系统。结合久经考验的“九头蛇”-70非制导火箭弹的经验与技术,DAGR将成为一种适用于城市作战的低成本、低风险空对地精确弹药。且可与“海尔法”武器系统完全兼容,从而节省了部署一种新型武器系统(包括研制、训练、额外的装备与军队组织)所需付出的人力与财力。洛克希德·马丁公司将于2007年晚些时候完成无人机和直升机的综合飞行试验,并演示平台发射情况。

日新月异

2003年1月波音公司正式提出建议,升级第三批生产的AH-64D,将其作为美陆军“未来战斗系统(FCS)”的重要的补充部分。这次升级为AH-64D加装了全新的FBCB2战场数据链系统和IDM(改良型数据模型)。作战时,不但编队各机之间可以自由沟通,机组成员同时还能实时获得J-STAR预警机、地面装甲部队、炮兵部队、及指挥部传来的战场战术情报。波音公司称,未来战斗系统依靠全数字式通信和链路,改进的技术风险小,易于集成,目前波音公司已开始向军方提供该系统的培训。

2003年6月,波音为AH-64D最新设计的主旋翼桨叶折叠系统(main rotor blade fold system)进行了系列验证。此前,陆军要求波音公司提供一种能显著减少“阿帕奇”装入运输机和进行远程运送之后重新组装时间的技术方案,要求AH-64D从运输机拖出后立即可以起飞。波音梅萨工厂为此研制了AH-64D的桨叶折叠系统,使得主旋翼能沿机身方向折叠,不需像以往那样拆卸桨叶方能装机。 “长弓”雷达在运输途中也无须拆卸。经过这一改进,一架C-5运输机可装载6架“阿帕奇”直升机、机组成员和组装维护人员也可同机运送。以往,由于桨叶和雷达部分在运输过程中占据了运输机舱内的大量空间,机组和维护人员只得再乘坐一架运输机。

2006年2月,波音成功试验了由AH-64D“长弓阿帕奇”攻击直升机控制“小鸟”(ULB)无人机(UAV)上所搭载武器的飞行试验。试验过程中,一架停在地面上AH-64K直升机指挥并控制了数公里外无人机上的多种装备。这架AH-64D原来的串列双座座舱未进行硬件改动,但装备了新开发的UAV武器显示页面和L3通信公司的战术通用数据链(TCDL),通过它们向ULB传送AGM-114“海尔法”空地导弹开火顺序指令。这项试验为美陆军航空兵应用技术理事会正在进行的一个武器研制项目提供了支持,该项目正利用“小鸟”无人机作为使用激光制导弹药的概念验证试验平台。

由于RAH-66 “科曼奇”直升机研制计划已被美国防部下令中止,AH-64 仍将是美陆军未来几十年内的主战直升机。 2007年1月,美陆军项目执行办公室“阿帕奇”攻击直升机项目主管帕凯特称,美陆军转型完成之后将配备21个“阿帕奇”攻击直升机营(15个现役、2个预备役、4个国民警卫队),每个营装备24架AH-64D。所有A型“阿帕奇”攻击直升机将于2015年前后退役。

目前,AH-64的用户包括美国、英国、荷兰、以色列、新加坡、埃及、沙特、阿联酋等,其中大部分为AH-64D。英国的AH-64编号WAH-64D,由本国阿古斯塔·韦斯特兰公司按许可证制造,采用法国透博梅卡公司或英国罗罗公司的RTM322发动机。作为美军在亚洲最重要的盟国,日本三菱电气公司已经接受了首批“长弓”系统,与自行研制的OH-X侦察攻击直升机配合使用。

(编辑/一然)

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