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ag扫二维码登录,AH-1Z是一种什么样的直升机 竟能在巴铁招标中击败中国武直-10

2020-01-11 19:10:43 2557人参与  2557条评论

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自美国海军陆战队在1969年4月从美国陆军接手38架二手ah-1g单发武装直升机以来,“眼镜蛇”已经在陆战队服役了近50年。随着时间的推移,ah-1已经发展出多种陆战队专用双发改型,其中最新的ah-1z“毒蛇”和uh-1y“毒液”多用途直升机一道,成为贝尔h-1“休伊”直升机家族的最新成员。

ah-1j

双发“眼镜蛇”的第一种型号是ah-1j“海眼镜蛇”,专为舰载环境进行了优化。ah-1j原型机在1968年10月14日首飞,该机安装两台1800轴马力(1342千瓦)的普惠加拿大pt6t-3(t400-cp-400)twin-pac涡轴发动机,与陆战队uh-1n多用途直升机保持一致。此外该机还升级了航电、旋翼刹车和m197 20毫米三管机炮炮塔。陆战队订购了69架ah-1j“海眼镜蛇”,1970年9月首先装备vmo-1观测中队。

ah-1t

随后出现ah-1t“海眼镜蛇”升级了1970轴马力(1469千瓦)的pt6t-6(t400-wv-402)发动机,并引入贝尔214a的变速箱和新旋翼系统,为此加长了前机身加长并重新设计了尾梁。

诨名“探戈”(源自编号的t后缀)的ah-1t在1976年5月首飞,1978年12月首先交付hma-269攻击直升机中队。第34架ah-1t开始装备m65 tow导弹系统,早期出厂直升机最后也进行了升级。这种管式发射光学跟踪线导bgm-71导弹使“海眼镜蛇”首次具备了精确攻击坦克和其他地面目标的能力。

伊朗ah-1j

20世纪70年代后期为争夺伊朗“眼镜蛇”的后续订单,贝尔以ah-1t的基础推出了一种新型“眼镜蛇”,换装两台1690轴马力(1260千瓦)的通用电气t700-ge-401发动机,升级变速箱,可用功率比twin-pac增加了65%。1980年4月ah-1t+验证机开始试飞,1983年11月16日,ah-1t+原型机在得州阿灵顿贝尔工厂首飞。

ah-1w

虽然伊斯兰革命让伊朗订单泡了汤,但ah-1t+获得了陆战队的青睐,于1985年开始购买。该机在1986年3月27日开始交付,编号也改为ah-1w“超级眼镜蛇”。除了动力系统的改进外,ah-1w还大幅升级了座舱,增加平显,灯光兼容夜视镜,并升级了通信设备。在航电方面。ah-1w具有新的gps/惯导系统、an/apr-39雷达信号探测设备、an/apr-44雷达告警接收机、an/alq-144红外干扰机和an/ale-39干扰弹发射器。该机的武器有agm-114“地狱火”反坦克导弹、“aim-9”响尾蛇空空导弹和aim-122“手枪”反辐射导弹。

通过taman/kollsman an/asq-211夜间瞄准系统(nts),ah-1w能在白天、夜晚和恶劣天气下探测、跟踪和攻击目标。系统内置红外前视和电视传感器、激光指示器和测距系统(ldrs),能自动跟踪目标。

1994年7月,第一架装备夜间瞄准系统的ah-1w交付加州彭德顿营陆战队航空站。ah-1w在后来的升级中增加了an/aar-47导弹告警系统(mws)、an/avr-2激光告警器和an/ale-47干扰弹发射器。

最近实施的夜间瞄准系统升级(ntsu)为ah-1w增加了第三代前视红外传感器、激光指示器/测距仪、彩色电视摄像机和战术视频数据链(tvdl)。弹药方面则增加了2.75英寸(70毫米)apkws(先进精确杀伤武器系统)激光制导火箭、20毫米无弹链供弹系统和头盔显示和跟踪系统(hdts)。

陆战队在1986-1998年间接收了215架ah-1w,其中44架升级自早期的ah-1t。陆战队最新的航空计划显示“超级眼镜蛇”将一直服役到2021年。

从“眼镜蛇”到“毒蛇”

ah-1w四叶片旋翼验证机

贝尔在1984年首次提出四叶片旋翼“超级眼镜蛇”构想,1989年1月24日,一架ah-1w装上贝尔全复合材料680型无轴承/无铰链旋翼开始试飞,证明了四叶片旋翼能大幅增加ah-1w的最大起飞重量和速度。

1995年7月,美国海军启动h-1升级项目,旨在增加新型ah-1武装直升机和uh-1通用直升机之间的通用性,改变目前uh-1n和ah-1w之间各自独立的改进和航电升级现状。1996年11月14日,贝尔获得价值3.1亿美元的ah-1w/4bw工程和制造开发(emd)合同,随后又在1997年1月2日获得了价值1.34亿美元的uh- 1n/4bn的研发合同。

ah-1z

1998年9月,编号改成ah-1z和uh-1y的两种直升机通过了关键设计评审(cdr),贝尔随后把3架ah-1w和两架uh-1n改装成五架试飞原型机。ah-1z和uh-1y随后获得“毒蛇”和“毒液”的绰号,两种直升机使用相同的四叶复合材料主旋翼和尾桨,以及全新的2625轴马力(1957千瓦)变速箱。

uh-1y玻璃化座舱

uh-1y安装两台t700-ge-401c发动机,ah-1z一开始保留了ah-1w的-401发动机。新旋翼虽可追溯到早期的680型,但在设计上却更接近贝尔430直升机。与四叶片铰接旋翼旋翼相比,新旋翼的部件数量减少了75%。为了便于舰载,旋翼可半自动折叠并具有液压旋翼刹车。旋翼结构在遭受23毫米机炮的持续直接射击后还能继续运转。ah-1z的变速箱功率与ah-1w增加了30%,最大巡航速度达到263公里/小时,比ah-1w快了18.5公里/小时。

ah-1z和uh-1y之间保持较高的通用性

辅助动力单元(apu)为ah-1z提供发动机起动和地面操作所需的电力和气动,大大提高该机在前线机场的操作能力。集成机械诊断/健康和使用监控系统(imd/hums)能自行评估发动机、传动系统和其他部件的健康和状况,并记录相关维护数据。

ah-1w空重4899千克,最大起飞重量6690千克,ah-1z“祖鲁”(源自该机的z后缀,ah-1w相应称呼是“威士忌”)的相应数据分别是5579千克和8391千克。ah-1z的有地效悬停有效载荷(hoge)是2615千克,ah-1w是1808千克。ah-1z的内油从ah-1w的946千克增加到1258千克,并在前后机身和两侧短翼内都安装了耐坠毁自密封油箱。ah-1z最大航程685公里,续航时间3.5小时,ah-1w只有519公里和2.8小时。ah-1z短翼下的4个挂架还可挂载4个副油箱进一步增加航程,机载惰性气体发生系统(obiggs)可防止油箱起火爆炸。

再制造的ah-1z仅保留了ah-1w的前机身,与uh-1y相同的机身结构和尾梁及起落架滑撬都是全新制造的。ah-1w的前机身在重建中经过结构加强实现了“零小时”寿命,整个ah-1z的机身寿命为10000小时。

“毒蛇”仍沿用传统的液压机械是操纵系统,包括稳定控制增强系统(scas)在内的四轴自动飞控系统(afcs)具有航向、姿态、速度、高度、巡航和保持悬停以及复飞模式。

由诺斯罗普·格鲁曼公司研制的综合航电系统(ias)提供夜视镜(nvg)兼容的座舱显示和控制、通信、导航、外挂、武器管理和中央任务计算子系统。虽然与uh-1y的座舱布局不同,但两者具有相同的8x6英寸(203x152mm)液晶多功能显示器(mfd)、4.2×4.2英寸(107×107毫米)液晶双功能显示器(dfd)和数据输入键盘。前后乘员站设计允许在任意座位上驾驶飞机或控制武器。除了布局之外,ah-1z的座舱还具有uh-1y不具备的短翼外挂物管理和控制系统以及an/aaq-30目标瞄准系统(tss)。

ah-1z的tss转塔

ah-1z原计划安装ah-1w夜间瞄准系统的先进改型,但在1998年7月,贝尔授予洛克希德·马丁公司一份780万美元的研制合同,为该机研制目标瞄准系统(tss)。该系统具有低光照彩色电视摄像机、第三代前视红外和激光指示器/测距仪以及激光光斑追踪器(lst)。目标瞄准系统能在白天/夜晚/恶劣天气下对目标进行获取和瞄准,具有空空和空地模式。tts可通过三个不同模式自动跟踪三个移动目标,完全融入了ah-1z的火控系统,为机炮在内的所有武器提供测距和光学瞄准数据。tts系统的电光/红外传感器都置于l3技术/wescam的mx-20红外/电光转塔内,可手动控制或用泰利斯topowl头盔式瞄准器/显示器(hms/d)系统控制tts的瞄准。

topowl头盔显示器

2002年5月,贝尔启动了为uh-1y和ah-1z传感器和武器集成topowl头盔的计划。topowl的遮光镜可显示导航和武器符号以及电光/红外图像,具有40度视野,能让“毒蛇”和“毒液”的飞行员进行目标获取和瞄准以及引导武器。总距和周期变距操纵杆上的手不离杆(hotas)开关能让乘员进行自动飞控调整、选择和发射武器、抛掉外挂物、控制无线电和电子对抗装置、使用头盔显示器瞄准等操作。

“毒蛇”的自卫装备包括an/apr-39b(v)2雷达告警接收机、an/aar-47(v)2导弹告警系统和an/ale-47干扰弹发射器,后者可手动或自动发射箔条/红外干扰弹,提供360度覆盖。

每侧短翼下的两个通用挂架可挂2.75英寸(70毫米)7管lau-68火箭巢或19管lau-61火箭巢、aim-9“响尾蛇”空空导弹或m299“地狱火”4联导弹发射器。ah-1z最多可挂载16枚激光制导的agm-114导弹,短翼翼尖的两个滑轨还可挂载两枚aim-9导弹。

ah-1z保留了ah-1w的炮塔系统和m197 20毫米机炮及750发炮弹,前后座都能控制机炮射击,炮塔具有固定、随动目标瞄准系统、随动头盔显示器三种操作模式,机炮射速每分钟1500发。

试飞和生产

贝尔在1999年4月开始改装ah-1z原型机,2000年9月6日,安装全新四叶片旋翼的原型机在贝尔得州阿灵顿飞行研究中心进行了地面测试。这架“祖鲁1号”原型机于12月8日在阿灵顿首次飞行,积累59.9试飞小时后,原型机在2001年4月来到马里兰州帕塔克森特河海军航空站继续试飞。

“祖鲁1号”保留了ah-1w的航电,主要负责包线扩展、操纵品质和结构试飞。试飞由h-1升级综合测试团队在帕塔克森特河进行,试飞暴露出的问题及相关设计修改造成了一定延误。2002年8月26日,第三架ah-1z原型机“祖鲁3号”在帕塔克森特河首飞,紧接其后的是10月4日首飞的“祖鲁2号”。

ah-1z的试飞活动主要集中在马里兰基地,也在其他几个地点进行了测试,如加州中国湖海军航空武器靶场和亚利桑那州美国陆军尤马靶场。

2002年4月,该项目一度面临取消,原因是成本上涨近49%,将超过其37亿美元预算15%。经彻底审查后,美国国防部批准项目继续进行。2005年5月,ah-1z原型机登上“巴登”号两栖攻击舰开始上舰测试,研发试飞在2006年2月完成。

2003年10月,贝尔得克萨斯州阿马里洛军用飞机组装和交付中心开始低速率把ah-1w重建为ah-1z。2007年1月25日贝尔交付首架ah-1z,比原计划晚了两年。美国海军原计划把180架ah-1w重建成ah-1z,但由于重建省不了多少钱,所以决定大幅削减重建ah-1w的数量。

2008年2月,贝尔直升机获得2000万美元的合同用于开发制造新机所需的工装,合同还包括ah-1z升级-401c发动机的相关整合和认证工作。第一架全新制造的ah-1z属于第七批低速生产型。

ah-1z的三阶段初始作战测试评估(opeval)在2010年7月结束,在11月28日获批进入全速生产。最终,再制造与制造全新飞机之间微小的成本差异导致美国海军在2011年12月决定只采购全新ah-1z,最后仅有37架ah-1w被重新制造为ah-1z。

陆战队在2006年宣布了“军力增长”计划,要求到2011年陆战队军力增加到20.2万人并组建三支均衡的陆战队远征军(mef),该计划也给h-1升级项目带来了正面影响。为了支持这一扩军计划,与计划中的280架h-1机队规模相比,还要增加购买23架uh-1y和46架ah-1z。根据这一要求,h-1的总数增加到349架,其中包括226架ah-1z和123架uh-1y。

由于uh-1y的性能和能力超出预期,陆战队决定增加该机的装备比例,把轻型攻击直升机中队(hmla)的装备组成改成15架ah-1z和12架uh-1y,因此ah-1z和uh-1y的采购总数分别被改为189架和160架。189架ah-1z中包括152架全新直升机和37架重建ah-1w,到2017年10月中旬,贝尔直升机公司已经向陆战队交付了77架ah-1z。

外销

一些潜在国际客户对“祖鲁”表示出了兴趣。2015年4月美国国务院批准巴基斯坦购买15架ah-1z和1000枚agm-114导弹的申请,总价值9.52亿美元。首批3架已在2017年9月交付,2018年将交付9架。巴基斯坦随后在2016年4月又订购了9架“毒蛇”,总数达到24架。

参加巴基斯坦陆军下一代武装直升机的除了ah-1z外,还有我国的武直-10、俄罗斯米-28ne和土耳其t-129。最终巴基斯坦采购了ah-1z“毒蛇”,成为该机的首个国外客户。此外巴基斯坦还在与土耳其谈判在巴国内组装30架t129 atak的交易,米-28ne和武直-10名落孙山。

巴基斯坦ah-1f

巴基斯坦将用ah-1z和t129两种直升机形成高低搭配来取代现役ah-1f/s“眼镜蛇”武装直升机,新近采购的4架米-35m可能不属于该项目,该机应该依靠独特的运兵能力来提高巴基斯坦军队的反恐能力,向热点地区机降和撤出步兵。

运抵在巴基斯坦的武直-10

除米-28ne外,巴基斯坦陆军试飞和评估了ah-1z、武直-10和t-129。武直-10落选的最大可能性在于其孱弱的涡轴-9发动机,单台输出功率仅为1000千瓦,甚至小于t-129 lhtec cts800-4a发动机的1014千瓦,最大起飞重量却超过后者,这导致武直-10功率重量比较低,高温高原性能不足,并不适于巴基斯坦的山地作战环境。

交付巴基斯坦的ah-1z

在4个竞争对手中,ah-1z和米-28ne被巴基斯坦陆军划为高端直升机,可挂载16枚反坦克导弹,是武直-10和t-129挂载数量的两倍。最后ah-1z凭借与巴基斯坦老式ah-1直升机的继承性和航电的先进型而在高端机型中胜出,虽然武直-10可能是4种机型中最便宜的,但还是不敌高温高原性能更好的t-129。

我国航空工业在飞机研制上长久以来一直受到发动机的制约,至今仍没有解决的迹象。如不彻底解决心脏病问题,在军机外销上还会继续遭遇类似挫折。