低空风雷-我国直-10武装直升机及其发展

陆航直-10风雷表演队正在训练

  在2013年的天津直升机博览会上,我国陆军航空兵直-10风雷飞行表演队首次公开亮相,进行了精彩的表演,展现了直-10和我国陆军航空兵强大的作战能力。

  不过,我们也应该清醒的看到直-10的作战能力距离当今最先进的直升机如AH-64D可能还是有一定的距离,需要我们在今后进行改进以进一步提高它的作战能力。

  我们知道作作战飞机有日重一磅的定律,这是因为作战飞机服役以后,会根据威胁的变化情况,增加相应的设备、武器,从而导致飞机的空重不断增加。以AH-1武装直升机为例,最初的AH-1S的空重大约在3吨左右,最大起飞重量4.5吨,随着各种航空电子系统的不断增加导致飞机的空重在不断上升,到AH-1W空重已经增加到5吨,而最新的AH-1Z的空重为5600公斤,最大起飞重量增加到8.5吨。

单发的AH-1S

  直升机空重的增加势必导致飞机功率载荷的降低,从而影响飞机的飞行性能。在这种情况下,显然需要增加发动机的功率。AH-1S的动力装备是一部1300KW的T53-L-703涡轴发动机,到了AH-1W就更换为两部T700-GE-401涡轴发动机,一台发动机的功率就达到1300KW,而AH-1Z则换装了T700-GE-401C发动机,功率增加到1500KW左右。这样保证了直升机在空重不断增加的情况下,飞行性能尤其是机动性能能够得到保证,以消除重量增加对于飞行性能不利的影响。

  我国直-10武装直升机原型机配备的是PT6C-67C涡轴发动机,起飞功率达到1250KW。但是后来发动机来源的中断,所以量产型直-10换装了国产涡轴-9发动机,起飞功率大约在1000KW左右。发动机功率的下降,必然会导致飞机性能的下降,所以我国相关厂所对于直-10进行了减重设计,以保证直升机飞行性能不会下降太多。但是这样的设计,性质是一些设备的减少,不可避免的会影响直升机的作战性能,同时也限制了直-10今后升级的空间。

双发的AH-1Z武装直升机

  举一个例子,直-10原型机使用的类似于AH-64的光电转塔,里面的设备也相当于AH-64的目标截获系统/飞行员夜视系统(TADS/PNVS)。前者包括由前视红外装置、昼用电视、直视光学瞄具、激光测距机/ 目标指示器及激光跟踪器组成,用于捕获、识别和跟踪目标。这些设备安装在两个可以独立旋转和工作,这样可以提高直升机的探测范围和探测能力,同时由于每个器件互相独立,可以使用较大孔径的器件,以提高系统的探测能力,但是缺点是重量较大。直-10量产采用了光电吊舱设计,外形类似于AH-1Z的AAQ-30”鹰眼’XR吊舱,里面集成有前视红外探测系统、CCD摄像机和激光器件,优点就是重量较轻,但光电系统不能独立工作,控制范围和灵活性要低于可以独立运作的TADS/PNVS。

采用光电转塔的直-10原型机和早期型

  限制飞机潜力方面,就是直-10在加装毫米波机载火控雷达方面缺乏必要的动力基础。我们知道光电系统最大缺点就是烟雾、雨天等条件下探测受到限制,另外探测距离也比较有限。最重要的就是无法测量目标的距离,因此不能直接提供火控解算,必须依靠激光测距仪,这样只要对方配备有激光告警系统就能对武装直升机及其发起的攻击进行预警,从而让武装直升机失去攻击的突然性。另外光电系统多目标攻击能力也比较低,难以同时打击多个目标。

  所以AH-64D等武装直升机配备了毫米波雷达,提高了武装直升机在恶劣气候条件下探测与攻击能力。AH-64D可以伸出桅杆顶部的雷达,隐蔽探测目标,同时探测多个目标,进行锁定,然后跃起攻击,采用毫米波制导的海尔法导弹具备发射后锁定能力,飞机发射导弹以后可以迅速的机动,以提高飞机的生存能力和攻击的突然性。不过代价就是飞机空重的增加,AH-64D的空重由AH-64A的5100公斤增加到5350公斤,相应最大速度由290公里下降到260公里,最大爬升率由16。5米/秒下降到12。3米/秒。另外AH-64D一些极限条件下的性能如高温高原地区也受到影响,如在阿富汗作战的AH-64D就不得不拆掉长弓毫米波机载雷达。

采用光电吊舱的量产型直-10

  因此对于直-10来说,未来最重要的工作就是换发。笔者认为最合适的发动机就是中法联合研制的涡轴-16涡轴发动机,应急功率达到1300KW,相当于AH-64D的T700-GE-701C发动机,从而为直-10升级打下了坚实的动力基础。

  首先就是增加直-10的最大起飞重量,结合升力系统的改进、主减速器效率的提高,可以有效的增加直-10的最大起飞重量。虎式直升机的发动机功率与直-10相近,最大起飞重量不过6吨,而AH-64D的最大起飞重量可以超过9吨。这样的话,可以通过各种措施来提高直-10的最大起飞重量达到或者接近AH-64D的水平,以后者内部燃料1吨计算,这样还有8吨的重量给飞机的结构重量、武器、设备等,从而为飞机增加毫米波雷达、火控系统、电子战和防护装备等提供了空间。

WZ-16是我国目前多个直升机型号的动力基础

  直-10未来最重要的升级莫过于配备机载毫米波火控雷达,同时将现有的红箭-10机载反坦克导弹升级成毫米波雷达制导反坦克导弹,以增加直升机全天候作战能力。对于直-10来说,机载毫米波火控雷达的配备让其具备了自主搜索、探测目标的能力,减少了对外部目标探测与指示系统的依赖。美国AH-64在没有安装长弓雷达之前,需要OH-58侦察直升机提供情报支持,安装长弓雷达之后不但可以负责本机的目标搜索任务,还可将雷达信息通过数据链传递给其他飞机,形成联合网络作战系统。

  另外直-10配备机载毫米波雷达配合毫米波制导反坦克导弹也扩大了直升机的打击范围,同时提高直升机的多目标攻击能力。长弓雷达和毫米波制导海尔法导弹可以提供8公里左右的打击距离,而最新的有源相控阵毫米波机载雷达对于移动目标的距离可以达到20公里左右,最一步提高直升机的攻击范围。另外长弓雷达可以同时跟踪128个目标,可以对16个目标进行威胁排序,并且在1分钟之内实施攻击。