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酷似中國直9WA韓國LAH直升機首飛

時間:2019-09-24 分類:兵器知識

熊佳

LAH首飛正面照,可以看出座艙玻璃很大,可提供給飛行員良好的正向、側向以及下方視野。在機頭側面以及駕駛艙後上側的凸起物是機載告警裝置

7月4日,在韓國航空航天工業公司(KAI)的慶尚南道的泗川工廠,該公司研發的LAH輕型武裝直升機原型機成功首飛。據KAI當天聲明,LAH是由該公司的2名試飛員駕駛進行首飛的,飛行持續了20分鐘。LAH輕型武裝直升機是繼KUH“完美雄鷹”通用直升機之後,韓國自行研制的第二款直升機。

研發概況

韓國這些年很重視國防自主,一是想借此減少對國外的依賴,二是想以此為抓手,提升韓國整體工業實力的進步。這種雄心讓韓國在地面裝備和海軍裝備方面取得了較大成績,像坦克、步兵戰車、自行火炮、驅逐艦、護衛艦、潛艇等現在基本可以實現自主生産,技術水平也可以與世界同類先進裝備媲美。但是在航空航天領域,韓國所取得的成績就遜色多了,尤其是在直升機領域,韓國與世界先進水平相差甚大。因此,韓國近年來對直升機研發投入了很大精力,試圖在較短時期内改變這種落後局面。最早的努力是KUH中型通用直升機,2006年初開始研制,2015年6月進入韓國陸軍服役。在這之後,韓國海軍陸戰隊也采購了KUH。

進行地面測試的LAH首架原型機

LAH首飛側照,可以看到在機身後上方以及後下方有尺寸較大的刀狀天線,表明該機的通信能力有比較大的提升

KAI在2018年展示的LAH模型,與實機相差不大,光電吊艙、機炮以及機體上的告警裝置都表現得很清楚

KAI較早前展示的LAH全尺寸模型,與實機差異不小,例如機頭的光電吊艙是固定在上方,機炮采用的是單管航炮,渦軸發動機進氣口更靠後,而且向側面鼓出

由于韓國的直升機研發實力很弱,因此韓國通過競标,選擇了歐洲直升機公司(現空客直升機公司)為合作夥伴,由歐直手把手教KAI如何設計,并且向韓國轉讓動力傳動系統、主減速器、尾梁、尾減速器、自動飛行控制系統和槳毂等技術。

通過研制KUH,韓國對于現代直升機的設計算是入門了,積累了經驗,鍛煉了隊伍。但同時也發現,以“超美洲豹”為基礎的KUH中型直升機對于技術基礎薄弱的韓國來說還是有些複雜,雖然有空客直升機公司的全程技術支持,但發展過程并不順利,而且在投産之後問題不斷。韓國經過反思,認為不顧本國直升機基礎薄弱的實際情況,過于追求國産化率是導緻KUH研發周期緩慢以及存在諸多問題的根源。在直升機領域,韓國絕不能急于求成。

于是,2014年7月,韓國國防采辦計劃管理局(DAPA)在啟動輕型武裝直升機LAH項目時就變得務實多了,不再強求特别高的國産化率。在合作夥伴上,繼續選擇空客直升機公司。因為通過KUH直升機項目的合作,雙方建立起了比較良好的關系,默契程度顯然要比重新選擇新的合作夥伴高得多,這樣能夠減少磨合時間,加快研發進度。

韓國發展LAH的主要目的是取代韓國陸軍航空兵現役的MD500D“防禦者”輕型直升機和AH-1J/S“眼鏡蛇”武裝直升機。

LAH的設計和生産仍由KAI負責。像KUH一樣,LAH也不是全新設計,而是以空客直升機公司的4.9噸級H155(之前稱EC155 B1)雙發民用直升機為參考機型,以此降低研發難度,加快研發進程。H155實際上是著名的“海豚”直升機家族的最新型号,所以最初稱為AS365 N4。該機最大的特點是采用了全新的有5片槳葉的球柔性主旋翼,同時還采用了新的渦軸發動機、最先進的航電系統。

韓國選擇H155為LAH的設計參考機型還有一個考慮,就是同時發展輕型民用直升機(LCH)。由于H155原本就是民用型,所以發展為LCH難度比LAH更低。按照設想,LAH和LCH有60%的零部件可以通用。以一款直升機為基礎,同時發展軍民用直升機,好處是既能擴大産能,降低生産和後續的使用維護成本,又能增強出口競争力,由此可見韓國所謀甚遠。

2015年3月,KAI和空客公司簽署了一份諒解備忘錄,為LAH和LCH提供技術支持、聯合營銷以及售後支持。2015年6月,LAH開始進入設計階段,2016年8月完成了基本設計,2017年11月結束關鍵設計評審(CDR)。2018年12月,第一架LAH原型機由KAI生産完成并對外進行了公開展示。今年1月,KAI開始對LAH的首架原型機進行地面測試,以确定主要系統及其穩定性。4月,LAH首架原型機完成了第一次發動機地面運行測試。在6月舉行的第一次飛行準備審查中,KAI獲批進入LAH的試飛階段。

據KAI介紹,LAH接下來還将進行3年的試飛,目标是在2022年11月完成所有的試飛任務,并在2022年底向韓國軍方交付第一架生産型LAH。據報道,韓軍計劃采購214架LAH直升機。而空客公司還表示,LAH還具有很好的出口前景,預計在國際軍貿市場上可獲得300-400架訂單。

至于民用版LCH,完成定型生産的時間要比LAH早得多,大概在明年就能投入正式生産,韓國采購總數可能達到100架。

技術性能

LAH在外形上與中國的直9WA很相似,因為兩者本質上都是以“海豚”為基礎發展的,而韓國在武裝化方面的設計思想和直9WA幾乎如出一轍,因此兩者酷似也就不奇怪了。

LAH采用單旋翼、涵道式尾槳、并列座艙的常規布局。采用液壓前三點式起落架,前輪為自定中心雙輪,後輪單輪,裝雙腔油一氣減振器。全機的動部件、結構件大量采用複合材料制成,占比約達60%左右。複合材料具有比強度、比剛度、疲勞強度和破損安全性高的優點,不但能有效降低全機結構重量,提高抗沖擊、抗墜毀能力,而且還能提高隐身能力。在剩餘的40%材料中,大約28%是鋁夾層結構(金屬蜂窩夾芯、NOMEX蜂窩夾芯、泡沫夾芯),隻有12%采用常規鋁鉚釘結構。

由于LAH的設計原型是“海豚”家族最新的H155,所以整體性能要優于直9WA的設計原型“海豚”AS365N3。這主要表現在以下幾點。

一是LAH機身進行了優化設計,流線型更好,飛行阻力更小。而且機身尺寸加大,機艙空間比之前的“海豚”和直9W增加了30%,艙内可乘坐6-10名全副武裝的士兵,民用版的LCH最多可乘坐13名乘客。

二是采用了由複合材料制成的5片槳葉球柔性主旋翼,技術上比之前“海豚”上的複合材料制成的4片槳葉星形柔性主旋翼更先進。

賽峰集團的阿赫耶2L2渦軸發動機

直9直升機挂載TY-90空空導彈

球柔性主旋翼實際上是在每個槳毂支臂上采用一個粘彈彈性軸承,實現槳葉的揮舞、擺振、扭轉等三個鉸的功能,相當于萬向鉸。與具有獨立的揮舞、擺振、扭轉鉸的鉸接式旋翼相比,這個軸承大大簡化了結構,減輕了槳毂結構重量,可靠性高、使用壽命長、維護簡單。

在相同轉速條件下,5片槳葉能比4片槳葉提供更大的升力和拉力,或者在同樣升力和拉力情況下具有更低的轉速,進而降低噪聲。再加上LAH的槳葉直徑增加,形狀被優化,所以在空重和最大起飛重量都有比較明顯增加的情況下,可提供的升力和拉力要比直9WA大,而且噪聲水平更低。

三是采用了新式涵道式尾槳,配合更好的流線型機身、5片槳葉球柔性主旋翼,整體噪聲水平和振動明顯降低,乘坐舒适性更好,而且最大飛行速度和巡航速度也有所增加。

四是LAH采用了2台由法國賽峰集團和韓華科技有限公司聯合研制的阿赫耶(Arriel)2L2渦軸發動機。2016年6月,賽峰集團與韓華科技有限公司簽署了在韓國聯合研制和生産發動機的協議。說是聯合研制,其實是賽峰集團向韓華科技公司轉讓技術生産。

阿赫耶(Arriel)2L2渦軸發動機是目前阿赫耶家族的最新成員,也是技術最先進、功率最強大的。阿赫耶2L2具有一個新的軸向壓縮機、新的高壓壓縮機擴散器,起飛輸出功率1024軸馬力。相比之下,直9所用的阿赫耶2C渦軸發動機起飛輸出功率隻有839軸馬力。此外,阿赫耶2L2還采用了新一代雙通道全權限數字式發動機控制系統(FADEC),能夠更好地發揮發動機的性能、降低油耗、提高可靠性。發動機兩側排氣口加裝的導流罩可将排出的廢氣引向後上方,從而降低紅外輻射,提高隐身性,降低了被紅外制導的便攜式防空導彈打擊的概率。

除了阿赫耶2L2渦軸發動機之外,與發動機配套的主減速器、尾減速器等也都由賽峰集團向韓華科技轉讓技術進行生産。協議還規定,韓華科技還将負責對阿赫耶2L2渦軸發動機進行日常維護、維修和大修。

民用版的LCH采用的是2台阿赫耶2C2渦軸發動機,單台起飛輸出功率944軸馬力,巡航功率853軸馬力。

五是LAH采用了全新的“玻璃化”座艙,包括泰利斯公司“Avionique Nouvelle”綜合數字化飛行控制系統、四餘度數字式自動駕駛儀、全球定位系統、慣性導航系統、高頻和特高頻電台、内部通話系統、敵我識别系統、自動測向儀、雷達高度表、航向傳感器、三軸陀螺穩定系統等。其中“Avionique Nouvelle”綜合數字化飛控系統采用空客直升機公司生産的直升機和發動機管理顯示器(VEMD),以大尺寸有源矩陣液晶顯示器來顯示各類飛控數據,可有效保證直升機長時間懸停時的精确性和穩定性,并提高飛行操縱的靈敏性、飛行品質以及安全性。此外,大尺寸有源矩陣液晶顯示器也用于顯示各種戰術信息,增強态勢感知能力。

整套航電系統通過數據總線相連,對通信、導航、飛行控制、發動機等機載子系統綜合化監控,例如它可以随時監測旋翼系統及外界溫度,通過機上的除冰系統防止旋翼結冰現象的發生,保證飛行安全性。

以色列的“長釘”ER反坦克導彈具備“人在回路中”控制功能,采用光纖制導

韓國研制的“坦克狙擊手”機載反坦克導彈系統

LAH的主要探測系統是機頭前方安裝的一個光電/紅外(EO/IR)吊艙,可晝夜搜索和跟蹤地面和海面目标。但是這種安裝方式對前半球有較好的探測能力,對後下方則有非常大的探測盲區。這麼布置也是沒有辦法,因為該機在機頭下方裝有1門3管20毫米加特林機炮,沒有在機頭下方安裝光電/紅外吊艙。而在機頭下方固定安裝機炮,也使其更接近我們所熟知的武裝直升機。目前還沒有這種機炮的性能介紹,但從其3管20毫米的設計樣式來看,顯然是參考了AH-1J/S武裝直升機的M197型機炮設計,性能可能也相當。

LAH在機身兩側下方裝有非穿透式彎梁挂架,每個彎梁挂架有一個挂點,能夠挂載1個70毫米火箭發射巢,或以複式挂架挂載2枚韓華科技正在研制的“坦克狙擊手”(TAipers)反坦克導彈。該導彈在外形上酷似以色列拉斐爾公司地面系統分部研制的“長釘”ER反坦克導彈,采用圓柱形彈體,在彈體上有2組折疊式矩形彈翼,從發射筒内發射後自動彈開。導彈從前到後分别為導引頭、前戰鬥部、飛行姿控發動機、電池組、主戰鬥部和主發動機。

“坦克狙擊手”導彈全長1.5米,彈徑150毫米,彈重35千克,采用串聯戰鬥部,制導方式為CCD相機+紅外成像組成的雙模導引頭,具備“發射後不管”能力。不僅如此,“坦克狙擊手”還有光纖數據傳輸鍊路,這使其最大射程可以達到8千米。

“坦克狙擊手”像“長釘”ER一樣具有3種作戰模式:一是“發射後不管”模式,也就是當直升機上的火控系統鎖定目标之後,射手即可按下發射按鈕。導彈從發射筒中射出後将在導引頭的引導下自主飛向目标,直升機可立即機動脫離或者打擊另外的目标。

二是“發射+觀察+修正”模式,其與早期的線導反坦克導彈攻擊模式相似,就是導彈發射之後,直升機上的火控系統可以對導彈導引頭通過光纖傳回的圖像進行分析處理,然後不斷将修正指令通過光纖傳給導彈,使導彈始終準确飛向目标,這種攻擊模式适合遠距離攻擊,而且具備中途改變攻擊目标的能力。此外,導彈導引頭獲取的實時戰場圖像回傳能力使直升機上的射手可以清晰地看到攻擊畫面,從而實現遠程殺傷效果評估。如果直升機上的射手再通過網絡将導彈導引頭傳回的實時戰場圖像通過無線數據鍊、衛星數據鍊等傳給其它作戰平台、後方指揮機構,進行信息共享,那麼整個戰場态勢将更加透明化,這實際上就是現在常說的“網絡中心戰”能力。

三是“發射并全程操控”模式,就是在發射前無須直升機上的火控系統鎖定目标,而是先将導彈射出去,然後由導彈的導引頭在可能的目标區進行搜索,并不斷将所獲圖像通過光纖傳回載機并在顯示屏上顯示,如果發現目标,載機上的射手便通過光纖将指令傳給導彈,控制導彈攻擊目标。當然,射手也可在确認目标後切換至“發射後不管”模式。

韓華科技公司表示,“坦克狙擊手”導彈在設計上難度最大的就是光纖的雙向傳輸技術。該公司計劃在2022年底完成“坦克狙擊手”導彈的研制任務,2023年投入批量生産,基本上與LAH直升機的研制和生産時間同步。

LAH的機載防禦系統包括機身以及尾部裝備的雷達告警傳感器、激光告警傳感器、導彈逼近告警傳感器、紅外幹擾機、幹擾彈投放系統等。

LAH的主要技戰術參數為:全長14.3米,旋翼直徑12.6米,機高4.41米,空重2620千克,最大起飛重量4920千克,最大飛行速度325千米/小時,巡航速度266千米/小時,最大飛行高度4572米,最大航程985千米,乘員1~2人,使用環境溫度-40攝氏度到+35攝氏度,在+50攝氏度的環境下可短時使用。

【編輯/何懿】