卡莫夫設(shè)計局為蘇聯(lián)海軍研制的卡-8直升機
2020年8月25日,在“軍隊-2020”國際軍事技術(shù)論壇開幕式上,俄國防部副部長阿列克謝·克里沃魯奇科與俄直升機集團公司總經(jīng)理安德烈·博金斯基,正式簽署了第一階段研制卡-65(原編號卡-40)“八目魚”新型艦載直升機的合同,這無疑讓舉步維艱的俄海軍艦載直升機航空兵,重新找回了復蘇的希望。本文將梳理蘇俄海軍艦載直升機“專業(yè)戶”卡莫夫設(shè)計局的艦載直升機發(fā)展史。
說起俄海軍艦載直升機,難免要從開山鼻祖卡-10說起。1948年,卡莫夫設(shè)計局在卡-8共軸式雙旋翼直升機基礎(chǔ)上,正式啟動了研制首架卡-10艦載直升機的計劃。1950年12月7日,卡-10首次在“馬克西姆·高爾基”號巡洋艦上完成了降落,從而成為蘇聯(lián)首架在軍艦甲板上完成降落的艦載直升機。
此前,卡莫夫設(shè)計局的競爭對手米里設(shè)計局總設(shè)計師米哈伊爾·米里曾斷定,卡莫夫推出的共軸式雙旋翼直升機根本無法在軍艦上完成降落???10的成功降落,為卡莫夫設(shè)計局擠走米里設(shè)計局,獨霸海軍艦載直升機平臺奠定了基礎(chǔ)。
卡-10采用了共軸式雙旋翼和開放式座艙氣動布局,機身使用了鋼管框架結(jié)構(gòu),兩個充氣橡膠氣囊取代了起落架。該機長3.9米,旋翼直徑5.8米,高2.5米;空重239千克,正常起飛重量370千克,安裝1臺40千瓦PDAI-4G活塞式發(fā)動機;最大飛行速度115千米/小時,最大航程142千米,實用升限2500米,靜升限300米,機組人員1名??蛟O(shè)計局在卡-10基礎(chǔ)上研制出卡-10M艦載直升機。由于設(shè)計獨特和駕駛便捷,卡-10綽號“空中摩托車”。
蘇聯(lián)卡-10艦載直升機
卡-15PL艦載反潛直升機
卡-15艦載反潛直升機
米里設(shè)計局研制的米-1多用途直升機
1952年12月,黑海艦隊司令和艦隊航空兵司令,聯(lián)名寫信給蘇聯(lián)海軍航空兵司令,建議立即裝備卡-10。1953年1月,海軍航空兵司令在回信中寫道:“盡管卡-10已順利完成艦載試驗,但由于其載荷十分有限,且1名飛行員難以完成所擔負的作戰(zhàn)任務(wù),因此,將其裝備海軍航空兵是不合適的?!?h3>生不逢時的卡-15PL
1953年4月14日,卡莫夫設(shè)計局推出的首架卡-15PL艦載反潛直升機樣機完成試飛。卡-15長6.26米,旋翼直徑9.96米,機身寬2.85米,高3.35米;安裝1臺AI-14V活塞式發(fā)動機,最大飛行速度155千米/小時,巡航速度120千米/小時;轉(zhuǎn)場航程520千米,實際航程278千米;實用升限3500米,靜升限600米;空重968千克,最大起飛重量1460千克,有效載荷300~364千克,機組人員2名。
盡管外形尺寸較小,但卡-15PL的甲板試飛效果出人意料,明顯超過了米里設(shè)計局的米-1艦載直升機???15在起飛重量1410千克和發(fā)動機功率205千瓦時,不僅可搭載2名飛行員和若干名乘客,而且可搭載210千克貨物。米-1機身長是卡-15的2倍,在起飛重量2470千克和發(fā)動機功率422千瓦時,僅可搭載255千克貨物。值得一提的是,當時由于甲板保障設(shè)施落后,艦載直升機在停機坪需要用纜繩固定,使用油桶加油。由于缺少機庫,旋翼葉片被拆卸下來,用專用掛架進行保存,起飛前再安裝調(diào)試旋翼葉片。
遂行反潛作戰(zhàn)任務(wù)時,卡-15PL由3機編隊組成,第一架負責投放和拖曳2部聲吶浮標,第二架使用聲吶浮標搜索和偵察美國核潛艇,第三架投擲深水炸彈。由于設(shè)計存在許多缺陷,卡-15PL經(jīng)常處于停飛狀態(tài)。
1963年5月,蘇聯(lián)海軍航空兵決定停止使用卡-15PL。除了甲板保障設(shè)施落后外,功率不足、作戰(zhàn)使用效率低和可靠性差,也是蘇聯(lián)海軍將卡-15PL拒之門外的主要原因。盡管裝備時間有限,但卡-15PL有機會搭乘水面艦艇,出沒于世界各大海洋,成為海軍直升機航空兵的先驅(qū),對開發(fā)和研制新型艦載反潛直升機具有重要意義。
蘇聯(lián)海軍航空兵首批艦載反潛直升機卡-25PL
1972年,搭載于“列寧格勒”號反潛巡洋艦上的卡-25PL
1960年7月20日,美海軍“喬治·華盛頓”號(SSBN-598)攻擊核潛艇,成功發(fā)射1枚“北極星”A-1潛射戰(zhàn)略彈道導彈,對蘇聯(lián)內(nèi)陸腹地戰(zhàn)略目標構(gòu)成威脅。對此,蘇聯(lián)加緊研制卡-25PL(北約綽號“激素”)艦載反潛直升機。1961年春天,卡-25PL首架樣機完成了試飛。1971年12月2日,卡-25PL正式裝備海軍第555混合反潛航空兵團,成為蘇聯(lián)海軍航空兵第一代艦載反潛直升機。
卡-25PL采用了共軸式雙旋翼氣動布局,采用4點式不可收放式起落架,既能確保在甲板遭遇劇烈搖擺時的旋翼葉片正常旋轉(zhuǎn)或停止轉(zhuǎn)動,也可消除“地面共振”。此外,該機還可安裝充氣橡膠氣囊,以便在海面上進行降落。采用全金屬機身,旋翼可折疊。
卡-25PL長9.75米,旋翼直徑15.74米,寬3.76米,高5.37米;空重4765千克,正常起飛重量6970千克,最大起飛重量7149千克;內(nèi)部油箱載油1460千克;安裝2臺GTD-3F渦軸發(fā)動機,單臺起飛最大功率662千瓦,巡航功率543千瓦;最大速度220千米/小時,巡航速度185千米/小時;作戰(zhàn)半徑約200千米,實際航程450千米,轉(zhuǎn)場航程650千米,續(xù)航時間2小時59分鐘;實用升限4000米,靜升限600米,動升限4500米;戰(zhàn)斗載荷1100千克;機組成員2人,搭載1名反潛武器操控手或12名乘客。該機主要裝備了4枚PLAB-250-120或8枚PLAB-50-64型航空反潛炸彈,2枚AT-1/AT-1M自導魚雷。特別指出的是,卡-25PL是首架裝備核武器的艦載反潛直升機。在對卡-25PL改進的過程中,為其安裝了“直升機-軍艦-直升機”數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)傳遞目標指示情報的效率提高了14倍。此外,卡-25PL還安裝了一個放置無線電聲吶浮標的箱子,位于一個有電動艙門的彈艙內(nèi)。
卡-25PL的座艙
旋翼折疊狀態(tài)的卡-25PL
安裝了艦載專用氣囊,可在海面進行降落的卡-25PL
1971年,卡-25PL曾先后2次跟隨1123型“莫斯科”號反潛巡洋艦,赴地中海遂行反潛作戰(zhàn)任務(wù)。1972年,卡-25PL搭乘“莫斯科”號和“列寧格勒”號反潛巡洋艦,赴地中海、大西洋和巴倫支海峽遂行反潛作戰(zhàn)任務(wù)。1974年8月第四次中東戰(zhàn)爭期間,應(yīng)埃及軍隊的邀請,卡-25PL搭乘“列寧格勒”號赴蘇伊士海峽幫助埃及遂行排雷任務(wù)。1976年7月,卡-25PL開始在1143型“基輔”級重型載機巡洋艦服役。截至20世紀80年代中期,卡-25PL具備了從“基輔”號起飛遂行反潛作戰(zhàn)的能力,作戰(zhàn)半徑達到150千米,被蘇海軍航空兵稱為“長臂之手”。
在裝備卡-25PL的同時,蘇聯(lián)海軍航空兵首次擁有了直升機專用起降平臺、直升機機庫、加油與放油系統(tǒng)、機組人員休息艙和空中專用指揮所等。蘇聯(lián)海軍航空兵飛行員、導航員和機務(wù)人員,對服役30多年的卡-25PL的評價是:充分體現(xiàn)了人機工程學,駕駛方便,機動性強,乘坐舒適,導航設(shè)備齊全,易于駕駛和維護。與蘇聯(lián)同時期其它艦載直升機相比,卡-25PL事故率最低,人為和設(shè)備因素各占50%。
然而,同一時期,美國戰(zhàn)略導彈核潛艇的聲吶系統(tǒng)可在300~400千米距離發(fā)現(xiàn)蘇聯(lián)海軍艦艇的螺旋槳噪聲,在130~160千米距離可辨別蘇聯(lián)艦艇的具體艦型,因此,卡-25PL必須在距己方艦艇編隊150~200千米以外的海域發(fā)現(xiàn)敵潛艇。但卡-25PL的最大作戰(zhàn)半徑僅為150千米,“長臂之手”并不夠長,這就要求蘇聯(lián)必須研制新的艦載反潛直升機。
卡-25艦載直反潛升機正在甲板上進行降落
1973年8月8日,卡-27PL第二代艦載反潛直升機(北約綽號“蝸牛”)完成了首次試飛。1978年11月,卡-27PL開始在“明斯克”號航母上進行試飛。1979年,蘇海軍第830獨立反潛航空兵團第2航空兵大隊,開始接收卡-27PL,成為首批裝備該機型的部隊。
卡-27PL機長12.25米,旋翼直徑15.90米,寬3.80米,高5.40米;空重6100千克,正常起飛重量10600千克,最大起飛重量12000千克;安裝2臺TV3-117KM渦軸發(fā)動機,單臺最大功率1636千瓦;最大速度291千米/小時,巡航速度250千米/小時;作戰(zhàn)半徑200千米,轉(zhuǎn)場航程1000千米,續(xù)航時間3.3小時;實用升限5000米,靜升限3500米;機組成員2人,可搭載或3人,可載機艙內(nèi)搭載4噸貨物或外掛5噸貨物。武器艙載荷800千克,可裝備反潛水雷或反潛炸彈,還可裝備2枚反艦導彈或2具非制導火箭發(fā)射巢???27PL也可裝備核武器。
卡-27PL的重量遠超卡-25PL,是一款重型艦載反潛直升機。其發(fā)動機功率是卡-25PL的2倍,飛行速度、作戰(zhàn)半徑也得到了提升。與卡-25的最大不同是,卡-27PL更換了新的“大腦”,被稱為蘇聯(lián)時期第一架數(shù)字直升機。該型機安裝了A-324近距無線電導航系統(tǒng)和“章魚”搜索瞄準系統(tǒng)。機載駕駛導航系統(tǒng)允許直升機在預先設(shè)定的5個航路點自主飛行,飛行中也可實時輸入或改變航線轉(zhuǎn)彎點。
俄功勛飛行員德米特里·德羅茲堅科,在接受“紅星”電視臺采訪時指出,卡-27PL具有優(yōu)異的飛行性能。當駕駛米-24直升機降落時,會感到強烈陣側(cè)風。此時,米-24極易出現(xiàn)順槳,難以操控。值得一提的是,當懸停遭遇強烈陣側(cè)風時,米-24就像一匹脫韁烈馬,無法將其控制在懸停點。有時,強烈陣側(cè)風甚至讓米-24玩起了“烈馬直立”的特技。與其相反,卡-27PL如果懸停時遭遇強烈陣側(cè)風,會在懸停點像陀螺一樣原地旋轉(zhuǎn),但絲毫不會脫離懸停點。除了氣動布局優(yōu)異外,機載駕駛和導航系統(tǒng)也起到了至關(guān)重要的作用。卡-27PL無尾槳的共軸式氣動布局,不僅增強了機動性,而且確保其從艦艇甲板起降的安全性,也讓卡-27PL外形更加緊湊。
2016年10月,1架卡-27M改進型艦載反潛直升機,搭乘“庫茲涅佐夫”號航母赴敘利亞參戰(zhàn)
在遂行反潛作戰(zhàn)任務(wù)時,卡-27PL既可以單機,也可以4機編隊。其機載作戰(zhàn)系統(tǒng)與數(shù)字傳輸系統(tǒng)連接,以確保直升機和海上艦艇編隊共享戰(zhàn)術(shù)導航數(shù)據(jù)。由此可見,早在20世紀70年代,卡-27PL就提前做好了網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的準備。當時,美國“阿帕奇”武裝直升機剛裝備了16號數(shù)據(jù)鏈。
卡-27PL可以75千米/小時飛行速度,跟蹤和攻擊水深500米的美戰(zhàn)略導彈核潛艇,作戰(zhàn)半徑增加到了200千米。此外,該機還可在海況5級、浪高2.5米和風速10米/秒的條件下,遂行反潛作戰(zhàn)任務(wù)。對此,美海軍將該機稱為“海洋魔鬼”。
卡莫夫設(shè)計局還在卡-27PL基礎(chǔ)上,為蘇俄海軍航空兵研制出了卡-27PS艦載搜索與救援直升機、卡-29艦載兩棲登陸與火力支援直升機和卡-31艦載預警直升機等。截至2014年12月,俄海軍航空兵共計裝備了80余架卡-27PL艦載反潛直升機。
由于卡-27PL機載設(shè)備老化嚴重,卡莫夫設(shè)計局推出了卡-27M深度技術(shù)改進方案???27M安裝了新型旋翼、發(fā)動機及數(shù)字化導航駕駛系統(tǒng)和新型搜索與瞄準系統(tǒng)。值得一提的是,卡-27M采用了PNK-37新型數(shù)字化導航駕駛系統(tǒng),該系統(tǒng)最初是為卡-52“短吻鱷”武裝直升機研制的。PNK-37系統(tǒng)讓卡-27M實現(xiàn)了“玻璃座艙”,大大減輕了飛行員工作負擔,提高了反潛作戰(zhàn)效率。機載新型搜索與瞄準系統(tǒng),將成為該型直升機武器系統(tǒng)的基礎(chǔ),包括新型聲吶系統(tǒng)和磁異探測器、雷達和信息處理系統(tǒng)。
卡-27在“彼得大帝”號重型導彈巡洋艦上起飛
此外,在機身下方安裝的“矛”A有源相控陣雷達,成為卡-27M機載搜索與瞄準系統(tǒng)的核心?!懊盇雷達的配備,使卡-27M的作戰(zhàn)半徑達到了250千米,可同時跟蹤約10個水面目標,分辨率達到10米。2015年5月,卡-27M完成了國家試驗。2016年10月,1架卡-27M搭乘“庫茲涅佐夫”號航母赴敘利亞實戰(zhàn)檢驗。2016年12月,首架卡-27M正式服役。按照計劃,俄海軍航空兵計劃裝備46架卡-27M。
盡管卡莫夫設(shè)計局采取各種措施對卡-27PL實施升級改造,但該機飛行速度慢、隱身性能差等固有弱點卻無法消除。
2011年10月,俄海軍訂購兩艘法國“西北風”級兩棲攻擊艦,俄國防部同時訂購了32架卡-52K“海甘藍”艦載武裝直升機。2015年8月,法國撤回了向俄出售“西北風”級的合同,并將其轉(zhuǎn)手賣給埃及,俄被迫也將32架卡-52K出售給了埃及。
2016年10,卡-52K跟隨“庫茲涅佐夫”號航母,赴敘利亞接受實戰(zhàn)檢驗
卡-52K在陸用型卡-52“短吻鱷”武裝直升機基礎(chǔ)上研制而成,主要擔負對機降陸戰(zhàn)隊員實施火力掩護,以及對海上和地面目標實施空中打擊的任務(wù)。該機具有超強機動性和較高的巡航速度(260千米/小時),以及較大的戰(zhàn)斗載荷(約2.8噸)。它可以80千米/小時的飛行速度側(cè)飛并在數(shù)秒鐘內(nèi)迅速改變航向。除卡-52參加了解放敘利亞古城帕爾米爾的戰(zhàn)役外,2016年10月,數(shù)架卡-52K搭乘“庫茲涅佐夫”號航母赴敘利亞進行實戰(zhàn)檢驗。
卡-52K裝備30毫米2A42-1型機炮、S-8非制導航空火箭彈、9M120-1“攻擊”和9A4172K“旋風”反坦克導彈。此外,它還可攜帶2枚Kh-35V(U)型反艦導彈。該導彈安裝了衛(wèi)星+雷達+慣性復合制導系統(tǒng),可以攻擊260千米距離的海上目標。
卡-52K采用了折疊式旋翼,以便于艦艇部署,起落架得到了加固并采用了防腐蝕措施。它安裝了“穩(wěn)相加速器-無線電科研所”研制的“弩”雙波段雷達,發(fā)現(xiàn)和識別目標的距離較卡-52提高了50%???52K還安裝了“維捷普斯科”機載告警系統(tǒng)。加厚的裝甲和彈射座椅提高了飛行員的生存概率。機載慣性導航系統(tǒng)可以確保直升機在無坐標條件下安全飛行。按俄國防部的最初計劃,卡-52K將裝備11711級大型反潛艦和23900型兩棲攻擊艦。
2020年10月2日,俄直升機集團公司總經(jīng)理安德烈·博金斯基稱,2022年后,將在卡-52M基礎(chǔ)上研制出卡-52MK新型艦載直升機???52M被稱為“超級短吻鱷”,是在充分借鑒敘利亞戰(zhàn)爭經(jīng)驗基礎(chǔ)上研制的一款最新型武裝直升機???52M機身安裝了新型防護裝甲,裝備了“赫爾墨斯”A遠程反坦克導彈,可摧毀距離15~20千米的目標。此外,還裝備在敘利亞戰(zhàn)場表現(xiàn)不俗的射程8000米的“旋風”M反坦克導彈。改進后的GOES瞄準系統(tǒng),可以確保直升機晝夜和全天候使用機載導彈實施攻擊。卡-52M還將裝備新型相控陣雷達和新型座艙等。2019年5月,俄國防部副部長阿列克謝·克里沃魯奇科說,俄軍計劃2022年前采購114架卡-52M。
目前,卡-52MK的研制方案和合同正在討論中。預計,俄國防部2021年初將會做出是否采購卡-52MK的決定。
卡-65“八目魚”新型艦載直升機模型
2015年,俄海軍航空兵主任伊戈爾·科任海軍少將,首次向媒體透露卡莫夫設(shè)計局正在研制一種新型艦載多用途直升機,并計劃于2020年前裝備俄海軍航空兵。隨后,卡莫夫設(shè)計局總經(jīng)理謝爾蓋·米赫耶夫向塔斯社透露,新型艦載多用途直升機計劃2025年完成。
2020年8月25日,在“軍隊-2020”國際軍事技術(shù)論壇開幕式上,俄國防部副部長阿列克謝·克里沃魯奇科與俄直升機集團公司總經(jīng)理安德烈·博金斯基,正式簽署了第一階段研制K-65“八目魚”新型艦載多用途直升機的合同(正式裝備后的名稱應(yīng)該為卡-65)。在簽約儀式結(jié)束后,博金斯基向俄通社記者透露,卡-65可擔負在任何戰(zhàn)區(qū),包括北極地區(qū)的作戰(zhàn)行動,該型直升機將取代卡-27及其改進型。博金斯基在接受俄“戰(zhàn)爭之翼”電視頻道采訪時透露,2019年4月,卡-65已完成草圖設(shè)計方案,并制作出了模型。2023年前將完成機載系統(tǒng)、設(shè)備和結(jié)構(gòu)的設(shè)計與制造。2025年或2026年,卡-65樣機將完成下線。
TV7-117VK新型渦軸發(fā)動機
2002年10月2日,本刊編委姜永偉在北京喜來登長城飯店采訪卡莫夫設(shè)計局總設(shè)計師謝爾蓋·米赫耶夫
卡-65機身長12米、寬4米,旋翼直徑16米,采用共軸式雙旋翼氣動布局,裝2臺克里莫夫TV7-117VK新型渦軸發(fā)動機,尾部仍然采用了2個帶有方向舵的垂直安定面。尾部新安裝的推進螺旋槳和前三點可收放式起落架是不同以往的亮點。卡-65安裝了由“飛行”科學生產(chǎn)企業(yè)研制的機載電子系統(tǒng)和機載通信系統(tǒng)。全新的數(shù)字化系統(tǒng),確保直升機與軍隊自動化指揮系統(tǒng)連接。該系統(tǒng)可提供語音和各種數(shù)據(jù)傳輸。通過采取一系列創(chuàng)新措施,提高了直升機的抗干擾能力和傳輸信息的安全性。
與卡-27PL相比,卡-65具有以下幾個鮮明特點。
第一,從零設(shè)計,屬于全新機型。
第二,多用途??蛟O(shè)計局總設(shè)計師謝爾蓋·米赫耶夫,在接受“今日俄羅斯”電視臺采訪時強調(diào),用途單一的艦載直升機的時代已成為歷史。軍用直升機一機多用成為世界的發(fā)展趨勢。多用途直升機可最大限度減少量產(chǎn)和使用成本。卡-65有可能采用模塊化設(shè)計,根據(jù)不同作戰(zhàn)任務(wù)裝備不同機載設(shè)備和武器。除艦載反潛型外,卡-65還將發(fā)展搜索救援型、戰(zhàn)斗運輸型、機降突擊型和北極型。北極型將裝備輔助動力系統(tǒng),以確保超低溫條件下發(fā)動機啟動和機組人員取暖。米赫耶夫還透露,按照俄國防部的訂貨意向,可能會研制卡-65無人型直升機。
第三,重量輕。由于機載電子設(shè)備小型化以及大量采用復合材料,卡-65的最大載重以及速度和航程等指標大幅超越卡-27。
第四,隱身好???65將大量使用復合材料,2個旋翼將全部采用雷達反射截面積較小的吸波材料,不僅大大減輕了重量,還將大幅提高直升機的隱身性能。此外,在高速飛行中最大限度地減少了氣流分離,降低了阻力,使其最高飛行速度達到320千米/小時。
第五,TV7-117VK新型渦軸發(fā)動機,單臺最大功率2206千瓦(瞬時最大功率2758千瓦),由BARK-6數(shù)字電調(diào)系統(tǒng)控制。該型發(fā)動機重380千克,使用壽命長、可靠性高、操作簡單、經(jīng)濟省油、可維修性好,目前已安裝在米-28和卡-52改進型武裝直升機上使用。
卡莫夫設(shè)計局總設(shè)計師謝爾蓋·米赫耶夫,手捧卡-65直升機模型
莫斯科航空學院602設(shè)計局總設(shè)計師德米特里·季亞科諾夫,在接受“今日俄羅斯”電視臺采訪時指出,在西方嚴厲制裁的今天,卡-65的研制將面臨巨大考驗。艦載直升機需要在搖擺的甲板上進行起降,其氣動布局和控制系統(tǒng)與陸地起降直升機有很大不同。此外,艦載直升機還要經(jīng)受住海洋鹽霧腐蝕。
俄軍事專家基里爾·利亞博夫指出,卡-65將按照艦船的重量和尺寸進行研制,這將增加研制難度,但也會確保其簡便和有效的使用???65將裝備正在建造的兩艘23900型“激浪”級兩棲登陸艦,每艘可搭載16架。此外,該機還將裝備俄海軍未來新型航母。
關(guān)于制造和裝備時間,利亞博夫認為,新組建的米里和卡莫夫國家直升機中心積累了研制直升機的豐富經(jīng)驗,因此卡-65的研制進度不會推遲。該機預計2025年或2026年完成首飛,2027~2028年量產(chǎn)。
總之,俄軍事專家普遍認為,擁有50多年研制共軸式雙旋翼直升機豐富經(jīng)驗的卡莫夫設(shè)計局,將在其總設(shè)計師——“俄聯(lián)邦英雄”、“功勛科學家”和“列寧”獎金獲得者謝爾蓋·米赫耶夫的領(lǐng)導下,為俄海軍研制出卡-65新一代艦載多用途直升機,再續(xù)卡莫夫直升機家族的傳奇。