飞行的坦克-AH-64“阿帕奇”

2012-09-28 15:41  字号:T | T

  由来

  跟M1艾布拉姆斯坦克一样,阿帕奇直升机也是从一项本来被取消的计划中救活的,这项计划就是洛克希德公司的AH-56“夏安”。“夏安”的性能表现主要着重于高速度,而非灵巧与隐秘性。AH-56外型像只愤怒的蜂鸟,是模仿第二次世界大战前苏联的IL-2“突袭战士”制造的。“突袭战士”是装甲俯冲轰炸机,主要是用来对付坦克的,它机上的两门23毫米炮,可以炸掉大部分纳粹装甲车的车顶装甲。有些“突袭战士”甚至创下摧毁几百辆坦克的纪录。

  除了主要的旋转翼,“夏安”机尾还装有推进螺旋桨和短短的机翼,以便增加它的速度(时速超过300英里/480公里。对螺旋桨飞机来说,这已经是相当快了)。AH-56的主要作用是高速向着目标俯冲而下,同时混合使用TOW式导弹(这是第一架使用TOW式导弹的直升机)、2.75英寸/70毫米火箭和20毫米的机炮攻击目标。“夏安”直升机的表现相当不错,但它本身却有一些很严重的问题。例加,在七十年代初期,由于通货膨胀率高达两位数,AH-56的成本也急速上涨。此外,因为结构上的一项重大缺点,而使得一架原型机在试飞时坠毁。最糟糕的是,AH-56的高速俯冲攻击方式,正好使它成为苏联所设计的一些武器的囊中物(例如:SA-7“圣杯”、SA-8“壁虎”地对空导弹,和/SU-23-4“薛尔卡”机动高射炮)。

  因此,这就构成“夏安”计划被取消的原因。这项计划被取消后,造成两项重大结果:第一,空军提出发展“近接空中支援飞机”的计划,命名为“攻击实验机”,简称为“AX”,结果推出A-10A“雷电II”;第二,陆军获准展开AH-56的替代计划,这项计划就是所谓的“先进攻击直升机”,而它的成果就是推出AH-64阿帕奇攻击直升机。

  “先进攻击直升机”计划目的是要提供陆军一种全功能型的攻击直升机,不管夜间、白天,也不管天气好坏,都能飞行,并可用来对付敌人的装甲与其他强化过的目标。陆军挑选两家主要的国防承包公司参与这项计划,其中之一是德州渥斯堡的贝尔直升机公司(AH-1眼镜蛇的制造商),这家公司所设计的是YAH-63原型机。另一家是休斯公司的加州卡尔怫市和亚利桑纳州梅莎市工厂,它们所设计的是YAH-64。这两架原型机都参加了国防部的“试飞”竞赛。这两种原型机的设计都相当出色,评选的过程不但漫长,而且艰辛。两种原型机的性能都受到严苛的考验。

  结果,陆军评定休斯直升机公司设计的机型,在飞行表现、驾驶舱配置和系统整合上都比较优秀。接着,陆军全面发展休斯公司设计的机型(这时已经命名为AH-64阿帕奇)。一九八二年,阿帕奇开始生产,第一支阿帕奇部队在一九八六年成立。陆军向后来接手生产的麦道直升机公司采购810架阿帕奇,同时还出售给以色列、埃及、沙特阿拉伯、阿拉伯联合酋长国及希腊等国。“先进攻击直升机”(AAH)在感测器、武器、灵巧度和防护度方面都毫不马虎。跟AH-56只追求高速度不一样的是,AAH的设计,强调低空渗透、侦察战场、测定目标、远距离(比敌人的高射炮射程更远)发射武器等各种作战能力。

  基本参数

  乘员: 2名(驾驶、副驾驶兼炮手)

  全长:58.17 ft (17.73 m)(连主旋翼)

  旋翼直径:48 ft 0 in (14.63 m)

  全高:12.7 ft (3.87 m)

  旋翼旋转面积:1,809.5 ft2 (168.11 m2)(主旋翼的回转面)

  自重:11,387 lb (5,165 kg)

  载重量:17,650 lb (8,000 kg)

  最大起飞重量:23,000 lb (10,433 kg)

  发动机:

  2具奇异T-700系涡轮轴发动机

  T700-GE-701 :每个1,690 shp=1,260 kW

  T700-GE-701C (1990年-现在) :每个1,890 shp=1,490 kW

  T700-GE-701D (AH-64D block III) :每个2,000 shp=1,490 kW

  注:shp=Shaft horsepower(轴马力,轴功率)

  极限速度:197节 (227 mph, 365 km/h)

  最高速度:158节 (182 mph, 293 km/h)

  巡航速度:143节 (165 mph, 265 km/h)

  战斗半径 260 nmi (300 mi, 480 km)

  续航距离:1,024 nmi (1,180 mi, 1,900 km)

  绝对升限:21,000 ft (6,400 m)

  爬升率:2,500 ft/min (12.7 m/s)

  旋翼负荷:9.80 lb/ft2 (47.90 kg/m2)

  推重比:0.18 hp/lb (310 W/kg)

  武器装备

  机炮:M230 30公厘链炮,备弹1200发。

  硬点可挂载武装:

  AGM-114地狱火

  AIM-92刺针

  AGM-122 侧投

  AIM-9响尾蛇

  BGM-71拖式导弹(BGM-71 TOW)

  火箭弹:Hydra 70 FFAR

  性能

  就如同“坦克车辆司令部”规范所有新车辆设计的机动性能必须完全一样,位于密苏里州圣路易市的“陆军航空中心”也规定,所有的新直升机设计必须符合某些标准,像机动性、对敌人炮火的防护能力,以及载重量等。例如,AH-64不怕7.62毫米子弹,也抵挡得住12.7毫米(.50口径)子弹,同时,就算它被对毫米的高爆弹击中,也还能够支撑着飞返基地。

  机身的设计可以承受20G(地心引力的20倍)的坠毁撞击,而不会伤到机上人员,而且油箱的设计也可以经得起坠毁的撞击,同时还会自动封闭。

  美军新型直升机从设计之初就有抑制红外线讯号的装置。红外线导弹是低空飞机的最主要威胁,敌人发射的红外线导弹弹头上的寻标器,主要是寻找燃气涡轮发动机的热排气管。想要减少这种导弹寻标器的功效,方法之一是把直升机发动机排出的热气和大量的冷空气混和,把它们排除到机身外,同时隔绝排气管,如此,导弹才不会“看到”热金属。AH-64A阿帕奇的“黑洞”红外线抑制器在这方面的功能很强。

  设备

  直升机也需要电子反制器(ECM)才能在现代战场中生存。电子反制器是一种高度机密且一直在演进中的技术,而这方面的仪器与性能通常都是保密的,但一个典型的“黑盒子”大概包括以下几种仪器和设备:

  (一)雷达警告接收机——用以警告机上人员,使他们知道自己已遭到敌人雷达的追踪,如此才能采取规避行动。

  (二)雷达干扰器——会发出干扰讯号,用来妨碍并干扰敌人的雷达。

  (三)干扰丝散布器——会发出一团包覆金属的云团,可以强吸射特定的雷达频率,干扰敌人雷达幕,隐匿真正的目标。

  (四)热焰弹发射器——可以用来“误导”红外线导弹。

  (五)红外线干扰器——一般来说,这是装在直升机尾部的一个电子加热“砖”,可以发射出很强烈的特定波长的红外线,使敌人导弹弹头上的敏感寻标器被迷惑而产生困扰。现有的红外线干扰器的机型是ALQ-144,同时,由于它的外形独特,使它被取了一个绰号,就叫“迪斯科球”。

  以上种种先进的装备,使得美国直升机成为世界上最好的直升机。这并不是说它锐不可当,而是和越战时期的美军直升机比较起来相当坚固。至于载重量方面,东南亚丛林的作战经验,已胜得在炎热气候下作战的能力,成为所有新直升机设计的必要条件之一。“4000/95”这个神奇的数字,被用来衡量直升机的性能。这个数字代表一架直升机在标准载重量下,在华氏95度(摄氏35度)气温中以95%油门垂直爬升的性能。这种状况接近最恶劣的发动机状况(燃气涡轮在冷空气中才能产生最大的马力,在炎热、潮湿的气候中,所产生的马力最少),而且可能在波斯湾和巴拿马地区遭遇到。如果考虑到全世界动乱地点的地理位置,这种规范是很合理的。

  绕着阿帕奇四周走一圈,会产生一种感觉:实际上并没有人设计这种飞机,而是由一群戴着眼罩的人,用浆糊和胶带把一些组件组合起来。它的旋转翼低垂,机身上仰的角度几乎可说不合理,而且很多部位从这边或那边突出。千万不要因为这些而对阿帕奇产生错误的观念,要知道,阿帕奇是世界上表现最好、最完整的武器系统。

  它的机体外壳大部分是铝合金,发动机外罩是设计来支持维人员的重量的,并被用来当作工作平台。此外,整架飞机被设成可以折叠及包装起来,以便利用各种空军运输机运送。

  机上的两具发动机是GE公司的T-700-GE-701C,每具有1800马力。它们被接上传统的主传动系统,机尾旋翼由一条贯穿机尾的传动轴带动。这个机尾旋翼跟所有传统的单旋翼直升机一样,是用来制衡主旋翼的旋转扭力的,以维持正确的飞行姿势。机前的主旋翼装在传动系统上方,有四个大扇叶,因此,比先前UH-l和AH-1的两叶旋翼,效果更好。较多的扇叶可以增加直升机的升力,而且可以更平顺、更安静地飞行,但必须有足够的发动机力量来维持它们的高速飞行,以及要有良好的工程技术设计出一种旋翼头,可以保持它们的平衡和控制,并且牢牢与机身连结。有些前苏联直升机的设计,甚至有五或六叶的旋翼。

  事实上,大多数人是在听到他们所熟悉的直升机声音,已经从“呼呼声”改变成低沉的怒吼声后,才发现,直升机的旋翼已经从两片变成四片。

  系统

  大部分的航电仪器和其他“黑盒子”都装置在前机身两侧的减阻装置里,而这些装置就成了台阶,供人员踏着爬上阿帕奇的驾驶舱内。驾驶舱本身由一块很厚的透明防弹板分隔成前(供副驾驶兼炮手乘坐)和后(供正驾驶乘坐)。所有的驾驶舱玻璃都是平板设计,这种特殊形状主要是为了减少太阳光的反射,因为太阳光的反射会暴露出直升机的位置,而让敌人发现。驾驶舱的装甲结构可以承受23mm高爆弹的直接命中。AH-64驾驶舱的前后两部分都装置标准的飞行操控装置,以及控制直升机飞行所需的显示幕,另外,每位机上人员也都有他们自己的仪表,供他们从事特定任务之用。

  其中最重要的是马丁-马利艾塔(现与洛克希德合并)“目标获得标定瞄准器”和“飞行员夜视感测系统”(TADS/PNVS),这些都装置在阿帕奇的机鼻上。“飞行员夜视感测系统”位于阿帕奇炮塔的上方,包括一具热影像瞄准器(类似艾布拉姆斯和布莱德雷车上所使用的),而这具瞄准器和飞行员的飞行头盔是同步移动的。这个头盔是很杰出的设计,可以配合每个机员的头型加以调整,使他(她)只要转一下头,就可以使用直升机的武器和感测器瞄准。

  这套系统任何时候都可使用,不管阿帕奇是在恶劣气候下。在浓雾中、在灰尘中或夜间都可使用。飞行员所看到的景象会显示在连结于头盔上的一个小圆形显示幕上,而这个显示幕位于右眼前。这个眼前显示幕也会显示其他导航与射控资料,让飞行员随时可取得在战场上所需要的各种资讯。

  控制板上的其余仪表也经过特殊设计,因此,即使是在熄灯的状况下,也不会影响到飞行员的夜视能力。它们大部分都是所谓的“细条状”显示器,也就是说,它们是以直线方式显示各种资讯,但也有一些在汽车仪表板上可以看得到的圆形仪表。当阿帕奇最初被设计时,驾驶舱内的配置被认为是最先进的。未来一代的阿帕奇(像AH-64D“长弓”阿帕奇机型),将以大型多功能电脑控制电子显示幕取代目前大部分的仪表。

  阿帕奇的主要导航系统是李顿“姿势-飞行方向参考系统”(AHRS),这个系统目前在大部分陆军直升机上都已经是标准装备。这种航向参考系统可以配合ASN-137都卜勒测速系统(这是一种下视雷达,可以感受相对于地面的各种移动)。在几个小时之内,AHRS就可以从一个固定方位“移转”到另一个方位,因此,大部分阿帕奇在它的驾驶舱前方都装有导航卫星“全球定位系统”接收器,让炮手可以用手键入正确的资料。不久之后,将会装置略作修改的AHRS系统,到那时就可以使AHRS自动接收“全球定位系统”的最新资讯。

  在前驾驶舱内,则是阿帕奇武器系统的主要控制系统。虽然前后两个驾驶舱都可以发射武器,但主要的是副驾驶舱的射手负责阿帕奇的武器瞄准目标,而阿帕奇机上的武器系统都是以装置于机鼻感测旋塔下方的TADS/PNVS系统进行瞄准的。这套系统包括另一组“前现红外线”感测器、一个日间电视摄影机、一套直视放大光学系统、一个激光测距仪和一个配合激光制导武器使用的激光目标标定仪。炮手所戴的飞行头盔上也装有跟后座正驾驶很相似的瞄准器,有眼前显示幕,可以显示目标和相关资料。射手想要对付某个目标时,只需选定合适的武器,把头盔瞄准器上的“死亡点”对准目标,然后扣下扳机。接下来的工作大部分都由机上的射控系统完成。

  任何武器的目的主要是摧毁敌人,而AH-64几乎可以摧毁它所侦测出来的任何种类的目标。阿帕奇机首下方是一门30毫米M230链炮(麦道公司所制造的),这种链炮所发射的是一种重量很轻的30毫米炮弹,而不是A-10攻击机GAU-8机炮所使用的那种重量型25毫米格林机炮。这种炮弹的编号是M789,有着很小的锥形装药弹头,可以射穿几公分厚的装甲。这表示,它可以从上方或后上方摧毁一辆坦克,而且几乎可以摧毁目前使用中的任何种类的装甲人员运输车,或是战斗车辆(也许只有布莱德雷战斗车和英国的“战士”战斗车例外)。M789炮弹也有人员杀伤破片弹,对于暴露在炮火下的敌人地面部队最有效果。这门M230链炮的装填器可以装填1200发炮弹。

  阿帕奇其余的武器都挂在机身两边的粗短机翼上,每个机翼下都有挂架用来装置导弹和火箭发射器。目前有计划在机翼上方增设一个挂架,用来装置两枚小型的空对空导弹。美国陆军的部分阿帕奇直升机使用刺针导弹进行空对空的战斗。虽然在“沙漠风暴”中没有机会使用到刺针导弹和M230链炮,但从使用这两种武器进行的空战实验中可以看出,阿帕奇的武器装备足以对付飞进它的射程内的任何飞机。这并不是说,阿帕奇机上的人员可以击落高性能的喷射战斗机,而是说,他们可以击落其他直升机和地面支援机,例如,俄罗斯的SU-25“蛙足”式攻击机。

  自从直升机开始加装武器以来,小型的非制导式火箭一直就是它们的武器装备之一,AH-64也不例外,它装置了威力强大的2.75英寸(7O毫米)火箭(由BEI防卫系统公司制造)。这种火箭的绰号是“九头蛇-70”,可以携带各式各样的弹头,从10磅(4.5公斤)的高爆(M151)弹头,到烟幕弹(M264)和照明弹(M257)弹头、次口径弹药弹头(M261)都有,甚至还有一种小钢矛弹头(M255)。每一枚火箭包括一个MK66火箭推进器、一个弹头,和一个合适的引信(触发引爆、延迟引爆或是半空引爆)。“九头蛇-70’通常携带可以发射19发火箭的发射荚舱,AH-64可以携带四个这样的荚舱,但在“沙漠风暴”期间,通常只携带两个。在深入敌境的攻击行动中,阿帕奇通常加挂延长飞行范围的副油箱,并因此减少一或更多个火箭发射荚舱。

  阿帕奇直升机从设计之初,就深切了解长程反装甲导弹的必要性。拖式导弹(TOW)的反装甲效果相当好,但由于受到制导电缆的限制,使得它的射程只有大约3.7公里,而且,在射出拖式导弹后,发射的直升机必须保持静止不动,直到导弹击中目标为止。因此,在“攻击直升机”计划的细节规格中,规定它的武器系统中必须包括全新的反装甲导弹。“洛克威尔国际公司”和“马丁-马利艾塔公司”负责开发及生产这种全新导弹,这就是被编号为AGM-114的“地狱火”导弹。

  “地狱火”是比拖式导弹稍大的导弹,重量大概为99.6磅(45.3公斤)。跟拖式导弹不一样的是,“地狱火”导弹是由阿帕奇直升机鼻端的TADS/PNVS系统的激光目标标定仪引导,因此,射程更远(超过5英里/8公里),而且,速度更快(超音速)。它的前后排列的弹头(有两个锥形装药,一前一后)也比TOW-2大得多,里面装有20多磅(9.l公斤)的高爆炸药。如果你不清楚这样数量的炸药会造成何种程度的损坏,那么,我可以告诉你,早期的AGM-114C弹头虽然只有一个锥形装药,但不仅能够炸穿伊拉克T-72的装甲,甚至还能把它从焊接处炸成两半!

  “地狱火”导弹之所以能找到目标,是因为在它弹头前端的光学寻标器已经设定好,可以寻找由阿帕奇TADS/PNVS系统以激光光点标定的目标,或是其他机种如OH-58D的激光目标标定仪所标定的目标。甚至连空军F-15E机腹下的激光目标标定荚舱,也可以替“地狱火”导弹指定目标。

  一架战斗轰炸机一次只能对单一目标投掷一枚激光制导炸弹,阿帕奇直升机则可以在同一战场上同一时间,发射很多“地狱火”导弹攻击很多不同的目标。每一枚“地狱火”导弹必须“知道”要攻击哪一个激光光点,因此,“地狱火”导弹(以及其他现阶段的激光制导武器)只会攻击某个闪烁特定数位信号的激光光点,而这个信号则是由发射出这个激光光点的飞机所设定的。这不仅解决了使多枚导弹保持射向不同位置目标的问题,同时也使由一架直升机或地面观测员指定攻击目标,然后指引其余直升机把“地狱火”导弹射向这些目标的方式成为可能。

  于是,发射导弹的直升机可以躲在山后,以免遭到敌人的炮火攻击(“地狱火”导弹的自动导航器可以设定让导弹飞越山头,飞向目标),而另一架装有激光目标标定仪的直升机,则可,以从完全不同的另一个方向“标定”所要攻击的目标。OH-58D装置的是架在桅杆上的瞄准具,它可以把这种瞄准具的头部伸出树梢或山脊线上,然后引导“地狱火”导弹射向目标,而不会暴露任何其他直升机的位置。阿帕奇另外一项有趣的功能是可以连续发射导弹,彼此间隔时间很短(例如,可以间隔5秒)。如果阿帕奇的射手准备攻击三或四辆排在一起的坦克,他可以发射第一枚激光制导导弹攻击第一辆坦克,然后快速攻击另一辆坦克,接着又攻击旁边的坦克,直到所有的坦克都被摧毁,或是射光机上所有的导弹为止。万一阿帕奇没有刺针导弹可用,“地狱火”导弹甚至可以被当作空对空导弹使用。如果像直升机大小的飞机被“地狱火”导弹击中,准死无疑!

  在“地狱火”导弹开发期间,一切都按照进度进行,而且未超出预算,技术上也没有发生太大的问题,只是增加了一些修改而已。在基本的A型阿帕奇直升机上加装双重模式弹头(用来对付爆炸反应装甲)和新的数位自动制导仪器(使炮手可以选择让导弹以高或低的抛射物飞行路线飞向目标),使得现有的AH-64A阿帕奇和OH-58D“奇欧瓦战士”一样,都拥有AGM-114F反坦克导弹。另一方面,还计划发展一种利用毫米波制导的新型导弹,名叫“长弓地狱火”导弹,准备在几年后推出使用。

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