于 琦

（中國(guó)直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所，江西景德鎮(zhèn) 333001）

0 引言

戰(zhàn)術(shù)通用運(yùn)輸直升機(jī)是直升機(jī)中的一個(gè)主要機(jī)種，其發(fā)展經(jīng)歷了4 代。經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)和升級(jí)，使其具備了航程遠(yuǎn)、運(yùn)載能力強(qiáng)、生存性高、安全性好、可高性高和維護(hù)性好等優(yōu)點(diǎn)。研制戰(zhàn)術(shù)通用運(yùn)輸直升機(jī)的國(guó)家主要有美國(guó)、俄羅斯、英國(guó)、法國(guó)和意大利等，研制公司分別是西科斯基公司、俄羅斯直升機(jī)公司、空客直升機(jī)公司、NH 工業(yè)集團(tuán)，代表機(jī)型有米-8/米-17/米-171、AS332/532、S-70/UH-60、NH90、AW101 和 S-92 等。戰(zhàn)術(shù)通用運(yùn)輸直升機(jī)型號(hào)如圖1 所示。

圖1 戰(zhàn)術(shù)通用運(yùn)輸直升機(jī)型號(hào)

兵種發(fā)展、裝備建設(shè)是關(guān)鍵一環(huán)。作為陸航主戰(zhàn)裝備體系“三駕馬車”之一，戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸直升機(jī)的研制與發(fā)展得到各國(guó)普遍重視。放眼世界，在眾多先進(jìn)的戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸直升機(jī)中，“黑鷹”直升機(jī)的發(fā)展歷程尤其引人注目。自1979 年首次裝備部隊(duì)以來(lái)，其在戰(zhàn)場(chǎng)縱深中廣泛遂行空中攻擊、機(jī)降作戰(zhàn)、特種作戰(zhàn)、戰(zhàn)斗支援、勤務(wù)保障任務(wù)達(dá)40 余年，同時(shí)還參加了大量反恐、人道主義救援等非戰(zhàn)爭(zhēng)軍事行動(dòng)，充分發(fā)揮了其通用性和多功能的優(yōu)勢(shì)，其優(yōu)異的性能、杰出的表現(xiàn)深得部隊(duì)的青睞?！昂邡棥毕盗兄鄙龣C(jī)已發(fā)展成為一個(gè)擁有10 余種型號(hào)，共生產(chǎn)4500 多架直升機(jī)的龐大家族，在全球現(xiàn)役軍用直升機(jī)的服役數(shù)量中占比 19%，排名第一。美國(guó)陸軍航空兵裝備2244 架，超過(guò)半壁江山，“黑鷹”成為直升機(jī)領(lǐng)域當(dāng)仁不讓的經(jīng)典。“黑鷹”直升機(jī)的演進(jìn)路線如圖2 所示[1]。

圖2 “黑鷹”直升機(jī)的演進(jìn)路線

1 朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)：拉開了戰(zhàn)術(shù)通用運(yùn)輸直升機(jī)的發(fā)展序幕

20 世紀(jì)五六十年代是直升機(jī)初期使用階段，這一時(shí)期典型的戰(zhàn)爭(zhēng)有朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)和阿爾及利亞戰(zhàn)爭(zhēng)。從朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)開始，直升機(jī)真正走上了戰(zhàn)場(chǎng)，廣泛地用于支援地面部隊(duì)作戰(zhàn)，提高了地面部隊(duì)的戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)能力，成為不可或缺的空中突擊力量。直升機(jī)在戰(zhàn)場(chǎng)上的出現(xiàn)，推動(dòng)了傳統(tǒng)作戰(zhàn)方式的變革。在此期間，美國(guó)對(duì)直升機(jī)的作戰(zhàn)用途作了多種探索，先是用于搶救飛行員，運(yùn)送傷員和武器。后來(lái)又用直升機(jī)配合地面部隊(duì)作戰(zhàn)，主要是運(yùn)送戰(zhàn)斗分隊(duì)到預(yù)定地點(diǎn)作戰(zhàn)，進(jìn)行空中偵察和引導(dǎo)作戰(zhàn)飛機(jī)攻擊等。

朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)是直升機(jī)用于各種作戰(zhàn)的嘗試階段，美軍開始將直升機(jī)用于戰(zhàn)場(chǎng)，完成一些特殊任務(wù)。最初使用直升機(jī)搶救飛機(jī)駕駛員、運(yùn)送傷員，給軍隊(duì)輸送給養(yǎng)、彈藥、器材。后來(lái)又用于配合地面作戰(zhàn)，將空降兵和特種作戰(zhàn)分隊(duì)運(yùn)送到對(duì)方縱深地域，執(zhí)行各種作戰(zhàn)和破壞任務(wù)。還曾使用直升機(jī)營(yíng)救被圍困的分隊(duì)、引導(dǎo)作戰(zhàn)飛機(jī)攻擊目標(biāo)、校正炮兵射擊、實(shí)施空中偵察等。在朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)期間，美國(guó)陸軍使用S-55 通用直升機(jī)，極大提升了戰(zhàn)場(chǎng)的機(jī)動(dòng)性，兵力運(yùn)輸和再補(bǔ)給也首次擺脫了地面車輛速度慢的局面，傷員運(yùn)送不再受地形限制。因此，促進(jìn)了陸軍戰(zhàn)術(shù)空中機(jī)動(dòng)概念的確立[2]。

2 越南戰(zhàn)爭(zhēng)：標(biāo)志著戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸直升機(jī)時(shí)代的到來(lái)

20 世紀(jì)六七十年代是空中機(jī)動(dòng)和火力支援發(fā)展階段，這一時(shí)期典型的戰(zhàn)爭(zhēng)是越南戰(zhàn)爭(zhēng)。越南戰(zhàn)爭(zhēng)是直升機(jī)對(duì)地作戰(zhàn)的典范，創(chuàng)造了“蛙跳”“鐵錘”“立體攻擊”“快速機(jī)降”等戰(zhàn)術(shù)。在這一階段，用運(yùn)輸直升機(jī)大規(guī)模地實(shí)施空中機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)；用武裝直升機(jī)護(hù)航及時(shí)地遂行火力支援；用各類戰(zhàn)勤直升機(jī)執(zhí)行偵察、校射、指揮、通信、運(yùn)輸、救護(hù)等任務(wù)。

在越南戰(zhàn)爭(zhēng)中，地面兵力的部署完全由直升機(jī)負(fù)責(zé)，越南戰(zhàn)爭(zhēng)又被稱為“第一次直升機(jī)戰(zhàn)爭(zhēng)”。隨著越戰(zhàn)不斷升溫，UH-1“休伊”系列直升機(jī)在戰(zhàn)場(chǎng)上暴露出不少缺陷，如功率不足，無(wú)法在惡劣環(huán)境下作戰(zhàn)，既不能在高溫和高海拔條件下運(yùn)載全部有效載荷，又無(wú)法提供令人滿意的戰(zhàn)斗生存力。由于東南亞的環(huán)境條件特殊，無(wú)法在該地區(qū)持續(xù)運(yùn)送11 人步兵班，嚴(yán)重影響了突擊任務(wù)計(jì)劃的制定和實(shí)施。在這種背景下，美國(guó)陸軍開始考慮改型。

20 世紀(jì)60 年代末，美國(guó)陸軍作戰(zhàn)發(fā)展司令部進(jìn)一步確定了UH-1 的新型兵力運(yùn)輸直升機(jī)的技術(shù)條件。美國(guó)陸軍將其命名為UTTAS（Utility Tactical Transport Aircraft System），即通用戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸系統(tǒng)，一般認(rèn)為這是戰(zhàn)術(shù)通用運(yùn)輸直升機(jī)這一名詞的起源。同時(shí)，美國(guó)陸軍開始著手發(fā)展新型渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，并獲得了巨大成功，設(shè)計(jì)的直升機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)在性能、生存力和可靠性方面都有重大改進(jìn)。與此同時(shí)，為滿足征戰(zhàn)需要，突擊運(yùn)輸直升機(jī)的替換要求也愈加迫切。

1972 年1 月，美國(guó)陸軍頒布了“通用戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸直升機(jī)系統(tǒng)（UTTAS）”方案征詢書，要求直升機(jī)要在性能、生存力和維護(hù)性方面達(dá)到新的標(biāo)準(zhǔn)，以取代UH-1 系列直升機(jī)用于部隊(duì)運(yùn)送、指揮控制、傷員撤離以及偵察。1976年12 月，西科斯基公司遵照合同，開始制造UH-60A，“黑鷹”直升機(jī)由此誕生，并且開啟了跨世紀(jì)的家族繁衍[3]。

3 國(guó)外競(jìng)相發(fā)展：多型戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸直升機(jī)成功問(wèn)世

1981 年，在“星球大戰(zhàn)”計(jì)劃的影響下，美陸軍提出以主動(dòng)、靈敏、縱深、協(xié)調(diào)為基本原則的“空地一體作戰(zhàn)”理論，使其作戰(zhàn)思想進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展期?！翱盏匾惑w作戰(zhàn)”理論是一種大縱深作戰(zhàn)的理論，為戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸直升機(jī)的發(fā)展提供了廣闊的發(fā)展空間。國(guó)外主要直升機(jī)公司研制戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸直升機(jī)，多種型號(hào)問(wèn)世，并得到成功應(yīng)用，通過(guò)不斷改進(jìn)和升級(jí)，使戰(zhàn)術(shù)通用運(yùn)輸直升機(jī)技術(shù)更加成熟，戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸直升機(jī)進(jìn)入了發(fā)展的黃金期[4]。

3.1 AS332

AS332 是法國(guó)航宇公司研制的雙發(fā)中型直升機(jī)。20 世紀(jì)70 年代初，為與西科斯基公司爭(zhēng)奪中型運(yùn)輸直升機(jī)市場(chǎng)，法國(guó)航宇公司提出了在SA330“美洲豹”基礎(chǔ)上研制AS332“超美洲豹”8 噸級(jí)通用戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸直升機(jī)計(jì)劃，改型工作于1974 年開始。1990 年，軍用型“超美洲豹”更名為“美洲獅”。首架原型機(jī)于1978 年9 月13 日首飛，1981 年中期開始正式交付。

3.2 前蘇聯(lián)米-8/米-17

米-8 是蘇聯(lián)米里設(shè)計(jì)局（現(xiàn)稱米里莫斯科直升機(jī)廠股份公司）研制的單旋翼帶尾槳式中型運(yùn)輸和多用途直升機(jī)，綽號(hào)“河馬”。1960 年5 月開始研制，用于替換米-4 直升機(jī)，第一架原型機(jī)裝單臺(tái)AI-24V 渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，4 槳葉旋翼，于1961 年6 月24 日首飛，第二架原型機(jī)裝2 臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)TV2-117渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，5 槳葉旋翼，1962 年8 月首飛。米-17 是蘇聯(lián)米里設(shè)計(jì)局在米-8 的基礎(chǔ)上研制的單旋翼帶尾槳式中型通用運(yùn)輸直升機(jī)，北約將“河馬”作為其綽號(hào)。

3.2 S-92

S-92 是美國(guó)西科斯基飛機(jī)公司與日本、中國(guó)、西班牙等國(guó)家的航空公司共同投資研制的雙發(fā)中型直升機(jī)。1992年3 月宣布研制。1992 年3 月，在第二屆國(guó)際直升機(jī)協(xié)會(huì)會(huì)議上首次向外界展示S-92 木質(zhì)-玻璃纖維實(shí)體模型。1995 年6 月，在巴黎航展上推出S-92A 和軍用型S-92IU（國(guó)際通用）。1998 年12 月23 日，第一架原型機(jī)在佛羅里達(dá)州西科斯基公司的研究飛行中心首飛[5]。

3.3 AW101

AW101 直升機(jī)由合并前的英國(guó)韋斯特蘭直升機(jī)公司和意大利阿古斯塔公司共同成立的歐洲工業(yè)集團(tuán)（EH 工業(yè)集團(tuán)）研制。其最初編號(hào)為EH101，后EH 工業(yè)集團(tuán)并入阿·韋公司，于2007 年編號(hào)改為AW101，綽號(hào)“灰背隼”。1980 年，韋斯特蘭直升機(jī)公司和阿古斯塔直升機(jī)公司決定組織力量進(jìn)行聯(lián)合研制。1981 年6 月，進(jìn)入9 個(gè)月的方案認(rèn)證。首架原型機(jī)于1987 年10 月9 日首飛，1998年11 月12 日正式開始交付。

3.4 NH90

NH90 直升機(jī)由法國(guó)、意大利、德國(guó)和荷蘭4 個(gè)國(guó)家共同投資的NH 工業(yè)集團(tuán)研制。1984 年初，西歐各國(guó)國(guó)防部根據(jù)北約工業(yè)顧問(wèn)團(tuán)的意見，提出研制中型直升機(jī)的設(shè)想，并于1986 年12 月基本完成初步設(shè)計(jì)。首架原型機(jī)于1995 年12 月首飛，2006 年12 月正式開始交付。NH90是一種具有20 世紀(jì)90 年代技術(shù)特征的典型戰(zhàn)術(shù)通用直升機(jī)，具備全天候使用能力。

3.5 UH-60

UH-60 是美國(guó)西科斯基飛機(jī)公司研制的戰(zhàn)術(shù)通用直升機(jī)，公司編號(hào)S-70A，綽號(hào)“黑鷹”。SH-60 是在UH-60基礎(chǔ)上研制的艦載反潛直升機(jī)，公司編號(hào)S-70B，綽號(hào)“海鷹”。1972 年1 月，美國(guó)陸軍提出需求，1972 年8 月簽訂研制合同。第一架原型機(jī)于1974 年6 月28 日出廠，同年10 月17 日首次試飛。原型機(jī)于1976 年3 月交付。1976年12 月23 日，美國(guó)陸軍宣布選擇西科斯基飛機(jī)公司的UH-60A 作為下一代戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸直升機(jī)

4 “黑鷹”直升機(jī)：世界通用直升機(jī)之王

從效費(fèi)比考慮，相比UH-60 直升機(jī)，米-8/米-17、AW101和S-92 體積較大，飛行性能偏低，只能承擔(dān)運(yùn)輸任務(wù)，難以執(zhí)行機(jī)降突擊任務(wù)，搭載步兵上機(jī)離機(jī)比較困難，屬于排級(jí)運(yùn)輸直升機(jī)，實(shí)際運(yùn)用中降級(jí)為班級(jí)運(yùn)輸直升機(jī)，不但造成了性能浪費(fèi)，而且效費(fèi)比也不高。戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸直升機(jī)主要用于投送陸軍班級(jí)分隊(duì)，要求能夠搭載一個(gè)步兵班及武器裝備和物資補(bǔ)給。不僅可以承擔(dān)運(yùn)輸任務(wù)，必要時(shí)還可以改裝成武裝直升機(jī)。從通用型來(lái)看，UH-60 更適合作戰(zhàn)術(shù)通用直升機(jī)。從任務(wù)領(lǐng)域看，UH-60 直升機(jī)能夠在世界各地，尤其是高溫、高原、高危險(xiǎn)環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)。此外，還能執(zhí)行其他任務(wù)，如醫(yī)療救護(hù)、戰(zhàn)術(shù)支援和后勤保障等。從經(jīng)濟(jì)型角度分析，“黑鷹”更是具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。“黑鷹”的研制費(fèi)用為2 億美元左右，AW101、NH90 直升機(jī)的研制費(fèi)用超過(guò)20 億美元，S-92 直升機(jī)的研制費(fèi)用也高達(dá)6 億美元。

“黑鷹”是美軍裝備數(shù)量最多的直升機(jī)，在美國(guó)歷次特種軍事行動(dòng)中都少不了它的身影，并且戰(zhàn)績(jī)輝煌。作戰(zhàn)目前世界上應(yīng)用最廣泛的一款10 噸級(jí)中型直升機(jī)，“黑鷹”直升機(jī)憑借其可靠的性能、巨大的改裝空間，一直穩(wěn)坐“世界通用直升機(jī)之王”的寶座[6]。

5 先進(jìn)技術(shù)裝備：戰(zhàn)術(shù)通用運(yùn)輸直升機(jī)的特點(diǎn)顯著

軍事領(lǐng)域其能遂行機(jī)降作戰(zhàn)和突擊運(yùn)輸任務(wù)，運(yùn)送作戰(zhàn)人員、武器裝備及各種軍用物資，執(zhí)行機(jī)降、攻擊、反潛、后勤補(bǔ)給、傷員后送等戰(zhàn)術(shù)任務(wù)。戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸直升機(jī)的優(yōu)勢(shì)：航程遠(yuǎn)、運(yùn)載能力強(qiáng)，具備空中加油的能力；機(jī)艙容積大，有后裝卸跳板或大機(jī)艙門，便于運(yùn)載貨物；外掛能力強(qiáng)，能吊運(yùn)大型裝備和物資；為適應(yīng)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的需要，戰(zhàn)術(shù)直升機(jī)一般還具有生存性高、安全性好、可高性高和維護(hù)性好等特點(diǎn)。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，防空系統(tǒng)越來(lái)越先進(jìn)、完備，對(duì)戰(zhàn)術(shù)通用運(yùn)輸直升機(jī)的設(shè)計(jì)與技術(shù)要求也越來(lái)越高，其特點(diǎn)更加突出。

5.1 一機(jī)多型，高度通用

為達(dá)到高度通用，戰(zhàn)術(shù)通用運(yùn)輸直升機(jī)一般的研制方法是先研制出一種基本型，再按具體任務(wù)不同作適當(dāng)?shù)母难b，配上必要的任務(wù)設(shè)備，以便執(zhí)行各專項(xiàng)任務(wù)。戰(zhàn)術(shù)通用運(yùn)輸直升機(jī)在基本型設(shè)計(jì)時(shí)，最大限度地滿足突擊運(yùn)輸、火力支援、電子戰(zhàn)等各種不同用途的陸航要求，盡量減少改型工作量，降低研制費(fèi)和縮短研制周期，還應(yīng)最大限度地滿足海軍和空軍的特殊要求，如美國(guó)“黑鷹”系列直升機(jī)，在陸軍通用性基礎(chǔ)上發(fā)展了海軍型，在利用海軍型、陸軍型某些特點(diǎn)的基礎(chǔ)上發(fā)展了空軍型，不同型別“黑鷹”的零部件有65%通用[7]。

5.2 具備遠(yuǎn)航程能力，兼顧高速度性

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)要求能夠在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到遠(yuǎn)距離部署武力，以對(duì)起飛基地保密及飛行任務(wù)本身保密，即要求在較大面積上的快速反應(yīng)能力。這就需要戰(zhàn)術(shù)通用運(yùn)輸直升機(jī)既要具備遠(yuǎn)航程能力，又要具備高速度性。遠(yuǎn)航程能力的實(shí)現(xiàn)取決于全天候晝夜飛行的能力、空中加油能力以及維護(hù)量小、機(jī)組人員疲勞程度低的特點(diǎn)。

當(dāng)理論上需要大航程能力時(shí)，如果遇到直升機(jī)無(wú)法工作的天氣，也將限制其實(shí)際運(yùn)用。也就是說(shuō)，無(wú)論什么任務(wù)，遠(yuǎn)航程的能力很大程度上取決于直升機(jī)能否在晝夜惡劣天氣以及沙塵、煙霧、結(jié)冰等惡劣環(huán)境下飛行?？罩屑佑湍芰ΡＷC了直升機(jī)在自轉(zhuǎn)場(chǎng)、搜索與救援（SAR）和特殊軍事任務(wù)中的有效性?？罩屑佑驮谝欢ǔ潭壬咸岣吡溯d荷可能值范圍，增加了航程。直升機(jī)遠(yuǎn)航程用途也會(huì)受到任務(wù)要求的限制，可以通過(guò)細(xì)致的設(shè)計(jì)達(dá)到長(zhǎng)時(shí)間飛行。AW101 及S-92 就是通過(guò)“視情”實(shí)時(shí)替換與檢修，減少維護(hù)量的。

任何一項(xiàng)技術(shù)與活動(dòng)都離不開人的因素。實(shí)現(xiàn)直升機(jī)的遠(yuǎn)航程，也必須考慮機(jī)組人員的疲勞度，這是一個(gè)相當(dāng)嚴(yán)重、必須給予重視的問(wèn)題。因此，在戰(zhàn)術(shù)通用運(yùn)輸直升機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須改善機(jī)組環(huán)境，減輕機(jī)組人員疲勞度，主要的實(shí)現(xiàn)途徑包括全儀表飛行，自動(dòng)化駕駛艙，人機(jī)功效操作及低振動(dòng)。NH90 通過(guò)采用電傳操縱、微操縱桿操縱和反扭矩腳蹬降低機(jī)組人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，以高次諧波控制振動(dòng)；AW101 通過(guò)對(duì)以上實(shí)現(xiàn)途徑的有效綜合減輕機(jī)組人員負(fù)荷。