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第3章 直升机的诞生(3)

固定翼飞机虽然飞行高度、速度、重量等远远超过直升机,但起降要依赖机场。而机场建设的周期长、费用高,在现代战争中机场也是双方攻击的首要目标之一,必然使其使用受到很大限制。固定翼飞机的飞行高度高、速度快,但与地面低速目标的速度差距大、发现率低,攻击时受到的限制就较多。

地面的坦克、装甲车、汽车或水面舰船则不仅速度无法与直升机相比,且受地形、地物、水域的限制更大。

隐蔽性好,突袭性强

在现代战争中,武装直升机多在150米以下空间活动,固定翼飞机一般都活动在200米以上高度。基于提高攻击的突然性和自身生存力的需要,武装直升机从战场前沿基地出航时高度往往在100米以下,而在临近战区(离战场前沿数十千米)则采用贴地飞行,即利用地形在离地10米以下的高度(通常为3~5米)隐蔽机动,发现目标后突然发起攻击。这样的接敌方式难以被雷达、红外、光学系统和目视等侦察手段发现和跟踪,往往会使敌方猝不及防。现代的先进武装直升机装有夜视、夜瞄装置,更可以在夜幕和其他能见度极低的条件下迅速接近和攻击目标,更增加了攻击的突然性。

视野开阔,具有良好的侦察能力

武装直升机在云层高度低(60米以下)、水平能见度差(小于400米)等条件下都可进行有效的作战活动。而地面观察人员因受地形、地物等影响,通常难以捕获2500米以外的目标。直升机可在不同的高度、方位观察,装备有性能优良的电子、光学侦察设备,可在昼、夜间发现和攻击数千米远的目标。直升机在作战前沿己方一侧或隐蔽进入敌方一侧,通过巧妙侦察获得第一手且范围广泛的战场信息,并及时报告指挥部门及地面部队。这对于战斗指挥和了解战况的发展具有重要作用。

反应迅速

武装直升机能在需要的时间对关键目标从各个方向实施反复攻击,其相对各种地面武器具有时间上的快速性和空间上飞越障碍的高度机动性。直升机可以快速集中、机动和在指定地点作战,巧妙地活动于整个战场;可使用不同武器,对前沿和纵深内的各种目标实施攻击。武装直升机充分利用靠近前沿的加油装弹点及时补给,对敌实施持续的空中火力攻击,这样往往可收到良好的作战效果。即使在战斗发展过程中,遇到不利情况时,武装直升机也可随时迅速后撤。

多兵种协同作战的连接纽带

现代战争是诸军、兵种的协同作战。人们不可能苛求武装直升机单独去打赢一场战役,甚至是一场战争,它往往要同各种作战力量协同作战。现代立体战争,是指所谓“空、天、地、海一体化的战争”。固定翼作战飞机的飞行高度不能太低(200米以上),而直升机的飞行特点正好填补了这个“时、空”间隙。利用其良好的侦察和通信能力,武装直升机与己方地面和空中部队保持密切联系,最有利于通过实施快速及时的空中火力机动改变战场力量对比、形成火力优势,有力地配合其他军、兵种战斗,直接影响战役、战斗的进程和结局。

当然,武装直升机在战术的使用上也有一定的局限性。相对固定翼飞机而言,其作战半径较短,一般为100~200千米;对战区前沿补给(加油、挂弹)和战场维修(抢修和备件供应)要求高;购置和使用费用较高,空地勤人员要经过专门训练等。

四、运输直升机

直升机在军事用途上,除了用于战场攻击外,还被广泛用于人员和装备的运输,称为运输直升机。运输直升机根据运送内容的不同又可分为人员运输直升机和武装运输直升机,两者在用途上通常不能通用。前者用以运送作战人员到指定地点执行任务,后者用以调运各种大型武器装备如火炮、坦克等。

人员运输直升机除了用于运输作战人员外,有时还用作救援物资的空中运输工具。在一些发生自然灾害或者动荡不安的地区,军队通常就会通过运输直升机运载大量救援物资空投到灾区或动乱地区。

五、其它直升机

在军用直升机中,有一种直升机是专门用来执行观察、指挥、电子战、飞行训练、海空救援等任务。执行这些任务的直升机又被称为观察直升机等。这类直升机的数量虽然少,但却是直升机家族中不可缺少的成员。

直升机的分代

军用直升机是航空兵器的后起之秀,它虽然起步晚,但发展很快,在不到70年的时间里,先后发展了四代,成为兵器大家庭中一个兴旺的家族。目前,直升机的分代在国际上还没有一个统一的准则,美国和俄罗斯各抒己见,西欧各国也自成体系,基本形成了以美、俄和西欧为代表的三大派系。

一、第一代应运而生

为了便于确立直升机的技术水平,世界和各国直升机应有一个统一的分代准则,实际上和战斗机的分代标准基本相同。现在国内外著专家学者提出的原则主要有三个标准,首先是以技术水平为标准,即以技术水平最先进国家的典型直升机为“标杆”确立分代标准。其次是各代表直升机的主要技术水平要有“台阶性”提高,即“小革命”不能算“改朝换代”。最后是“换代直升机”必须是一个时期的主力机种,即必须有质和量的变化,否则不能称为“换代”。根据这些原则,直升机的发展至今可分为四代。

从20世纪40年代,美国第一架实用直升机——R-4问世至60年代初期,是第一代直升机的发展阶段。R-4是世界上第一架真正实用的直升机,也是直升机的鼻祖。R-4诞生后,正赶上第二次世界大战,美国陆军立即将其投入战争。在二战期间和战后,先后就有400多架R-4直升机在中国、缅甸、印度、欧洲各国和阿拉斯加等地服役。1944年4月盟军在中缅边境用R-4直升机执行丛林救援任务,这是早期军用直升机应用的一个成功范例。这个时期,典型的直升机是二战后大量使用的美国贝尔-47。它以活塞式发动机为动力,采用金属/木制混合式旋翼桨叶,机体结构和机载设备比较简单,因此,直升机速度低、振动太、噪声强、难驾驶、事故多,加之许多技术问题不能解决。如直升机前飞时,向前旋转的桨叶上,相对气流速度是旋转速度加上前飞速度,向后旋转的桨叶的相对气流速度是旋转速度减去前飞速度。因此桨叶迎面气流速度和引起的气动力都是交叉变化的,使直升机旋翼始终处在交变载荷的作用下,从而引起振动甚至使直升机发生故障或损坏。直升机飞得越快,前行桨叶和后行桨叶间的相对气流相差越大,一旦前行桨叶速度接近声速,桨叶上的激波就会使直升机的振动愈加强烈,而且后行桨叶会因速度低、迎角大而失速。正是由于这些原因,限制了直升机飞行速度的进一步提高。

二、第二代初露锋芒

进入20世纪60年初期到70年代中期,第二代直升机开始发展,最明显的技术变化是动力装置换代,安装了涡轮轴式发动机。现在涡轮轴发动机的功率重量比约是活塞式发动机的5倍,而且能制成几千千瓦的大功率航空发动机,不仅大大改变了直升机的飞行性能,而且为研制载重量更大、航程更远、航时更长的直升机提供了依据。从20世纪50年代后期起,世界主要国家陆航编制内的直升机数量激增。在此期间使用的典型直升机有:美国的UH-1“依洛魁”(“休伊”)直升机、前苏联的米-8直升机和法国的“云雀”直升机等。50年代,在朝鲜战争和阿尔及利亚战争中都使用了直升机,主要用于伤员后送、救护、运送给养,其后发展到战术运用。60年代初期,在越南,美军投入了大量直升机,主要用于救援、机降、运输和伤员撤离。在战争初期这些直升机因缺乏自卫能力而损失惨重,后来,美军对运输直升机进行改装,加装了火箭发射器和航炮,用于自卫和对地攻击。

20世纪60年代中期,随着越南战争的进一步升级,这种在通用直升机上加装武器的做法,越来越不能满足战争的需要。为此,美国陆军要求得到一种新的专用的空中火力支援直升机。1965年9月,美国研制出“休伊眼镜蛇”,也是世界上第一架专用攻击直升机。1967年,AH-1交付使用,同年秋派往越南。当时,AH-1Gy要是用来为运输直升机护航,同时也可以为地面部队提火力支援,袭击敌方工事和炮兵陆地。苏联也研制出世界上作战性能最好和机载火力最强的米-24攻击运输直升机。后来,前苏联对米-24作了重大改进,重新设计了机体,将并列双座驾驶舱改为串列阶梯式,并加装了防护装甲,且机身变窄,减少了阻力和受弹面积,提高了生存能力,成为专用反坦克攻击直升机。

20世纪70年代,第二代直升机发展成熟,纷纷投入使用。第二代直升机的特点是外形阻力小、采用抗坠毁结构、有防护装甲、可挂多种武器,机动性好、速度快、火力强,主要为地面部队和运输直升机护航、进行对地武装攻击和火力支援,较具代表性的是美国的AH-1系列和前苏联的米-24、米-8等。

三、第三代创造辉煌

从20世纪70年代中期至80年代,是第三代直升机的发展时期,最明显的技术变化是材料和结构的革新。因为早期的旋翼桨叶采用的是木质或木质加金属、混合结构,后来又出现了全金属结构。70年代后发生了质的变化,采用了疲劳性能特别好并可精确成形的复合材料,寿命从以前的几小时增加到了上万小时,桨毂的结构形式也在不断进步,由早期结构复杂、重量大且难维护、寿命仅几百小时的全金属铰接式桨毂,发展为现代的结构简单而不需要维护的复合材料无轴承式桨毂。

美国首先提出了“先进攻击直升机”计划,意大利、法国、德国也都制定了发展新一代直升机的研制计划。第三代直升机在第二代的基础上又增加了红外对抗系统和红外干扰装置,用以对付红外系统和红外制导导弹。第三代直升机机动灵活,降落性好,火力强大,生存性好,有较强的电子对抗系统和地形扫描系统,安装有红外干扰装置,用以对付红外探测和红外导弹。目前,世界各军事强国正对第三代直升机进行改装,使航空电子设备进入综合化、数字化、信息化和智能化,随着航空电子设备自动化和智能化程度的提高,直升机将如虎添翼。

1991年的海湾战争中,美军的第三代军用直升机出尽了风头。战争中,以“阿帕奇”为主打的第三代军用直升机几乎参加了所有地面的大小战役,轮番攻击了伊军的指挥枢纽,摧毁了伊军大量的碉堡、工事、火炮、坦克和装甲车辆,成了苏联投放的最先进的T-72坦克的克星。

第三代直升机以攻击直升机最突出,主要用于反坦克、反装甲车,在设计上对其进行了分工,大致出现了轰炸、强击等用途直升机,较有代表性的为美国的AH-64“阿帕奇”、苏联的卡-50“黑鲨”、英法合作的“小羚羊”和“山猫”等。

四、第四代独占鳌头

20世纪90年代以来,直升机技术发展进入了第四代,也是当今最先进的一代。最明显的技术变化是发动机性能进一步改进,机体结构大部分或全使用复合材料,操纵系统改为电传操纵,机载电子设备采用数据总线、综合显示和任务管理,采用先进的飞行控制、通信导航等系统。此外,在隐身方面也取得了一定程度的进展。

第四代直升机的主要特点在于其较快的飞行速度、良好的机动性、先进的电子设备和强大的武器系统,它在设计和材料使用上都有了大的变化,具有较强的生存能力和隐身能力,突出的贴地飞行能力和全天候作战能力以及空战能力。较有代表性的有、德国和法国联合研制的“虎”和俄罗斯的卡-52“短吻鳄”等。

目前,俄罗斯仍坚持采取自定的标准为直升机分代,由于延续了前苏联的分代标准,所以,在分代标准上同国际标准差别较大。西欧和美国的分法比较接近,但是也存在一定差异,如意大利的A129“猫鼬”攻击直升机,西方媒体称之为第三代直升机,但按其性能标准仍属第二代;南非的AH-2A“茶隼”被称为第四代直升机,而按性能标准仍属第三代直升机。第一代直升机已全部淘汰。当前,世界主要国家正逐渐淘汰第三代直升机,重点改进第三代直升机,加紧研制第四代直升机。

直升机的发展与未来

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