RAH-66“科曼奇”之死（上）——美国陆军LHX项目30周年回顾

设计特点

　　“科曼奇”设计的基本理念是“发现敌人而不被发现”。低可观测性使“科曼奇”难以被发现，而在瞄准和目标获取系统上采用的最新技术扩展了交战距离、增加了交战时的速度，甚至把获取的数据分发给战场上的其他平台。“科曼奇”将是第一种能做到发现敌人而不被发现的直升机。

“发现敌人而不被发现”是“科曼奇”的基本设计理念

　　“科曼奇”的雷达和红外特征都远低于陆军规定值，尽管具体数据至今仍在保密，但根据官方透露，与现有直升机相比，“科曼奇”的雷达反射面积缩小了100倍、红外特征降低了15倍、噪音降低了6倍、视觉特征缩小了10%。“科曼奇”通过机身外形和雷达吸波材料来减小雷达反射面积，弹药和起落架都能收入机身，无需装备电子干扰机。“科曼奇”通过采用独特的发动机排气系统来降低红外辐射，使用一个管道把高温废气输送到尾梁，在那里与低温环境空气混合排出，无需装备红外干扰机。

　　越战时期，北越游击队在很远处就能察觉到直升机出现了，仅仅是因为直升机的独特噪音。“科曼奇”通过采用5叶变速薄叶片旋翼和低桨尖速度来降低噪音，涵道风扇反扭矩系统也经过专门设计以消除了现有涵道风扇的啸叫声，而且整个系统采用了能降低噪音的几何外形。

　　为了减少视觉特征，“科曼奇”的尺寸紧凑，在减少座舱玻璃反光方面也花了很多功夫，五片旋翼桨叶也降低了旋翼闪烁效果。

　　“科曼奇”的瞄准和目标获取系统的作用距离比现有系统增加了40%。第二代前视红外可探测温差比现有系统更小，当然具体数值仍是保密的。正副飞行员都配备带图像增强功能的头盔显示器，视场比现有系统大31%。国防测绘局（DMA）为“科曼奇”提供了一种储存在光盘上的数字地形图。

　　RAH-66的其他设计特点还有：

　　前后座飞行员都能单独驾驶RAH-66。
为对应核生化学威胁，“科曼奇”采用了增压座舱和航电舱。独特的免维护变压吸附器无需更换滤器。光滑的复合材料机身不会被去污清洁剂腐蚀。
“科曼奇”的电磁脉冲耐受能力是现有飞机的20倍。
弹道耐受性预计会比现有直升机好50倍。电子设备具有多级冗余和自我修复功能，机身和旋翼结构都是弹道包容设计，可以外场维修。
高水平耐坠性起落架、机身结构、乘员座椅和燃料系统。
“科曼奇”执行基本武装侦察任务时在弹舱内置4枚“地狱火”和2枚“毒刺”导弹，外加机鼻机炮的320发炮弹。执行空战任务是挂载2枚“地狱火”、4枚“毒刺”，以及500发炮弹。
“科曼奇”在机身两侧还可安装一对短翼，挂载额外的8枚“地狱火”或更多“毒刺”。
当然也可以在短翼上挂两个副油箱把“科曼奇”的自部署转场航程增加到2330千米。
“科曼奇”被设计成适于美国空军某些型号运输机空运，满足或超过装载和卸载总时间要求。
可维护性能在陆军减少操作和支持成本、提高直升机外场可用率方面具有高优先级，“科曼奇”独特的机身设计优化了舱门和维护口盖的布置，使维护工作更容易。与现有机队的三级维修相比，“科曼奇”只需两级维修，预计维护负担能减少40%。

“科曼奇”的典型武器挂载方案

短翼的挂载方案

每侧弹舱内部可容纳3枚“地狱火”导弹

团队还为“科曼奇”研究了各种保形短翼设计方案

机身

　　研究了许多概念设计后，波音-西科斯基团队选择了一种不寻常的机身设计。由于LHX需要低雷达反射面积。所以弹药只能内置，只在发射时才把武器挂架伸出。同样LHX也需要可收放起落架来保持隐身和维持高速。此外，陆军强调的可维护性需要在机身表面开许多维护口盖来简化维护工作。传统半硬壳结构机身在重量和灵活性方面非常低效，而且难以设计。于是团队最终以一个简单的箱形梁为内部主结构，外部蒙皮并不为主结构卸载。这样就能把舱门和维护口盖放置在最佳位置，同时满足改善雷达信号特征和便于维护内部设备的要求。

　　在项目初期，这种机身结构被人调侃为“机身中的机身”，意思就是这种设计太重了。而实际上，该结构正是波音-西科斯基设计中最大亮点之一。箱形梁行得通的关键是大量采用以复合材料为主的先进材料，才能降低生产成本和飞机重量。

RAH-66的机身复合材料箱形梁主结构

组装中的RAH-66原型机

主旋翼系统

　　传统直升机在旋翼叶片上使用了挥舞铰、摆振铰和变距铰这三个金属轴承，需要油脂润滑，于是后来出现了润滑轴承来减少维护需求。20世纪60年代，无需润滑的弹性轴承取代了这些传统轴承，西科斯基在CH-53D上首次使用了弹性轴承，随后是“黑鹰”直升机。

　　技术进步导致了新一代主旋翼概念的出现，即无轴承主旋翼（BMR），使用一个简单的柔性梁取代传统的挥舞铰、摆振铰和变距铰。西科斯基公司在“黑鹰”尾桨上首次应用柔性梁旋翼，把两片碳纤维柔性梁分别与两片桨叶连接，然后夹在一起组成四桨叶尾桨。而“科曼奇”在主旋翼也采用了柔性梁设计。

RAH-66的无轴承主旋翼

　　传统铰接旋翼有特定的铰外伸量，也就是挥舞铰外伸的距离占旋翼半径的百分比。铰外伸量会强烈影响旋翼的控制力和动态特性，一般在0~5%之间。无轴承旋翼也要有类似的等效外伸量参数，鉴于LHX的高机动性要求，所以需要设置一个非常高的等效外伸量，波音-西科斯基选择了10%来保证机动性。

　　“科曼奇”采用5片桨叶来降低单个桨叶承受的负荷和力矩，并改善旋翼声学特征，因此旋翼被称为“五叶柔性旋翼”。旋翼转速可变也有助于噪音控制，这是通过改变发动机转速来实现的。

　　旋翼直径11.89米，桨叶弦长38.1厘米，扭转-11.1˚，或是基于推力加权的-13.5˚。桨叶从内到外85%长度采用波音10%厚度的VR-12翼型，85~90%处是西科斯基9%厚度的SSC-A09翼型，最外侧8%是梯形后掠桨尖。桨叶外侧选用SSC-A09翼型是因为该翼型具有较高的最大升力系数和高阻力发散马赫数。