夭折的隐身旋翼(下):从LHX到“科曼奇”

摘要:然而世界局势的变化再次迎来剧变:1991年7月1日,华沙公约组织正式宣告解散。同年12月25日,苏联总统戈尔巴乔夫宣布辞职,次日,苏联最高苏维埃通过最后一项决议,宣告苏维埃社会主义共和国联盟不复存在。

前文回顾

尽管通过调整计划精简内容的形式,LH计划成功在1991年4月进入正式的工程研发阶段。然而世界局势的变化再次迎来剧变:1991年7月1日,华沙公约组织正式宣告解散。同年12月25日,苏联总统戈尔巴乔夫宣布辞职,次日,苏联最高苏维埃通过最后一项决议,宣告苏维埃社会主义共和国联盟不复存在。

一夜之间,冷战的一极不复存在。

在后冷战时代飘摇的科曼奇

这对于普通民众来说当然意味着冷战结束这一好消息。但是对于各个军事装备研发计划而言却意味着新的变故来临。削减国防开支,重新调整国家资源分配将无可避免。

1992年的新年度预算编列时,国防部长切尼宣布,五角大楼会继续为新一代武器发展计划拨款。但仅确保支持发展,不保证一定会投入量产。而项目前景相当不乐观的A-12项目则早在1991年1月便宣告取消。

RAH-66研发计划随即进行了第三次重大调整。新政策将更加强调对关键部件的验证。如航电、T800涡轴发动机和“长弓(Long Bow)”毫米波雷达。原型测试阶段再次延长,结束年份从1995年延长至1997年。而原型机数量从从4架减少到3架,原型机首飞时间延后到1995年8月。国防部随后批准了陆军调整后的采购策略,授权采购3架原型机搭配完全形态的T800-801发动机进行飞行测试。同时进行机炮系统的额外测试。至此,整个Dem/Val阶段从52个月大幅延长至78个月,接下来的工程制造开发(Engineering and Manufacturuing Development EMD)阶段(即原本的FSD阶段)则未获得授权。

由国防部主导的第三次计划调整通过延长原型测试时间的方式延后了费用高昂的全面工程开发与量产阶段费用,但是代价便是计划的研发测试费用因此疯涨了14亿美元。

1993年1月,美国领导层由老布什政府正式过渡到了克林顿政府。而对于在开发中的多个装备研发项目而言,在选举中主张改善经济、平衡财政的克林顿政府上台并非是什么好消息。国防预算显然会是新政府首先动刀的项目。

1993年2月针对科曼奇项目EMD阶段的经费需求审查表明,整个计划有至少4.24亿美元的经费缺口,而在稍后3月的计划预算决策中,国防部又削减了RAH-66项目1994财年7600万美元预定经费。 如果加上预定在1995财年削减的1900万元经费。RAH-66项目仅在的Dem/Val阶段已经有了9500万美元的经费缺口。

为此,RAH-66项目在1993年9月的会议中决定再次重组计划,相应的延后了原定1994年与1995年进行的测试工作,并删除了在Dem/Val阶段进行“长弓”雷达的整合的要求。通过这些延后和内容削减,有望在1994财年省出6500万美元的开支。1993年3月,五角大楼发布了《全面防务审查报告》,全面评估了美军各军种准则、部队结构和现代化计划。并基本确定了美军在冷战后的规模和基本结构。

报告同样提到了RAH-66项目,认为该项目在技术与成本方面都面临相当高风险,建议仔细监督整个项目进行。不过也确认了RAH-66对于改善陆军战场情报获取能力的价值。而RAH-66开发计划在1994年争取到额外500万美元经费后,美国陆军线西科斯基和波音发出了新的指示:停止发展3号原型机。为长弓雷达发展提供有限支援,以确保长弓雷达系统能最终整合到RAH-66上。在1994年,RAH-66项目引入了所谓“流线型(streamline)”的新策略,即设法合并Dem/Val阶段与EMD阶段的部分工作从而达到减少开支并加快进度的目的。

经历连续的计划调整后,RAH-66终于在1993年12月通过关键设计评审,开始了原型机建造工作。而原型机的部件则在之前的9月便开始了建造过程。与此同时,发动机试车、旋翼系统测试也同步展开。

尽管动力系统测试中发生共振导致测试出现意外,但是RAH-66在原型机阶段整体进展颇为顺利。尤其是重量控制通过对于功能的取舍和工程方面的努力,已经得到了接近圆满的解决,关键评审阶段时超重已经不足20磅,尽管后来结构设计的细化让机体重量有所增加,但是没有超出美国陆军制定的200磅上限。看上去整个计划将会顺利完成。

然而新的麻烦不期而至,此时正在到处找项目开刀缩减军费的克林顿政府自然而然又找上了陆军列为最优先项目、耗资不菲的RAH-66项目。1994年8月,美国陆军接到了国防部副部长的指示,要求拟定科曼奇计划取消时的替代方案。而克林顿政府刚刚在之前的五年国防计划(Five-Year Defense Plan)中对陆军的直升机项目进行了大杀特杀:AH-64在1994财年采购的10架全新机体于1996年完工后就将停止采购,CH-47则在1992财年采购两架用于补充海湾战争损失的新机后也停止采购。甚至还处于量产阶段的UH-60也计划在1996年停产。

这意味着如果科曼奇计划一旦被砍,美国直升机业除了海外用户订单外将基本没有机会再生产全新的军用直升机,这对于美国直升机产业将真正意味着冬天来临。为此副助理陆军部长在1994年的一次会谈中便极力强调陆军预算已经遭到连年削减,要求在1996财年增加6亿美元预算以满足陆军基本的军备现代化所需。稍后的10月份,助理国防部长指示陆军尽快以之前的“流线化”策略推进科曼奇项目。

不过,就在陆军正式实施前,时任国防部长莱斯·阿斯平(Leslie Aspin)因个人健康问题和索马里“黑鹰坠落”事件宣布离职,威廉·佩里(William Perry)在1994年2月3日出任新一任的国防部长。

佩里上任后,在1994年12月9日指示美国陆军再次重组RAH-66研发计划。而这次重组本质上是国防部的大型防务装备计划删减与重组的一环,很有可能导致科曼奇计划停止量产。

美国陆军在这次大规模调整中面临了一个二选一的局面,即到底是保留科曼奇计划还是保留同期进行的另一高优先级项目:先进野战炮兵系统(Advanced Field Artillery System),即“十字军(Crusader)”自行火炮。考虑到替换老旧的M109火炮的需求更为迫切,最终陆军选择了优先确保“十字军”火炮项目。

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美国国防部在1995年12月发布的一份备忘录中,指示将“科曼奇”项目改组为一个工业与技术验证计划,其量产将被无限期推迟。

为了挽救科曼奇项目,包括陆军参谋长戈登•沙利文(Gordon Sullivan)、首席助理陆军部长吉尔伯特•德克尔(Gilbert Decker)在内的一干美军陆军高层和负责科曼奇项目的计划经理在西雅图会谈后就决定先设法维持科曼奇项目的研发与测试,等到预算情况好转再考虑投入量产。 并以此为制导制定了新的发展计划梗概。整个项目将进行政治目的浓厚的第四次重组。

第四次重组

新计划称为“早期作战能力(Early Operational Caoability EOC)”计划。考虑到整个科曼奇(LHX/LH)项目已经花掉10亿美元和12年时间,而决策者和公众能看到的不过几个全尺寸模型。为了让决策者和公众认识到钱花得物有所值,EOC计划的目的就是尽快推出具备一定作战能力的机体:其功能上会比正式的量产机有所折扣,但是具备投入量产服役的能力。这样以便于让决策者和陆军其他高层能认识到这一项目的价值,从而为科曼奇项目争取经费。

因此,第四次计划重组大费周章的引进了所谓“早期作战能力”概念,因此不仅要求进行原型测试,还要求在2001年前另外交付6架EOC机体进行测试与评估使用。6架EOC机体并非正式量产型。这些机体不包含武器系统,任务装备套件(MEP)也不包含先进瞄准系统,但是相比另外2架Dem/Val原型机会更为完整。简而言之,就是在Dem/Val原型机和正式量产机之间的“过渡形态”。 这样的过渡形态已经能部分展示与验证RAH-66的飞行与侦察能力,并能有效加速RAH-66的整个研发进度以减少开支。

美国国防部采购委员会在听取EOC计划简报后,在1995年3月16日批准了EOC计划,助理国防部长在五天后同样核准了新方案,并同时制定了科曼奇项目进入里程碑II审查的标准。

计划重组后,美国陆军与承包商签订了EOC合同,确定将在2001年交付EOC机体。任务装备套件(MEP) 则分两阶段分别发展并整合到机体上:第一阶段重点发展侦察用传感器以用于整合到EOC原型机,安装了侦察用传感器的EOC原型机将在2002开始2年的作战测试。而在2000年到2003左右的第二阶段中再发展武器系统,在2004年将武器系统整合到机体。并在之后2005年到2006年间开始初始作战测试与评估(ITO&E),然后在2006达到初始作战能力(IOC)。

而在1995年5月25日,第一架YRAH-66原型机在西科斯基工厂完工出厂。原型机的飞行测试也随之展开。

一号原型机的早期试飞

序号94-0327的第一架YRAH-66前后两段机身在1995年1月25日在西科斯基所属工厂中组装为了完整机体,并在4个月后的5月25日完成了后续子系统安装作业,正式完工出厂。同年6月,1号原型机被送到了测试中心进行了一连串地面测试,并最终在1996年1月4日进行了36分钟的首飞。

相比之前展示的全尺寸模型,YRAH-66实机更为棱角分明。并且,原型机上首次清楚展现了RAH-66独特的发动机排气结构。而这正是RAH-66的红外信号抑制设计的关键措施:

发动机排出的高温废气通过管道导向尾梁,与背部进气口吸入的冷空气以冷热空气比一比五混合后排出。通过这套排气系统,RAH-66侧面的红外辐射信号强度只有OH-58D的50%,AH-64的25%。

混合低温的环境空气后,废气通过狭长的排气口排出。 排气系统主要用于降低直升机上最大热源:发动机废气的红外信号。 高温的发动机废气通过管道系统导向尾梁。 混合低温的环境空气后,废气通过狭长的排气口排出。 排气系统主要用于降低直升机上最大热源:发动机废气的红外信号。 高温的发动机废气通过管道系统导向尾梁。 混合低温的环境空气后,废气通过狭长的排气口排出。1 / 3

尽管在1996年1月,YRAH-66就进行了首飞,但是直到1996年10月,YRAH-66只进行了7小时飞行。除了经费问题影响外,一部分来自动力系统的技术问题:

YRAH-66使用的T800-LHT-801发动机在之前的推进系统测试平台的110%动力输出测试中由于共振问题出现过齿轮碎裂、碎片击穿主主齿轮箱基座的意外。因此YRAH-66初期试飞限制了发动机输出功率。这七小时的最初试飞中达到的最大飞行速度只有100节。

而且RAH-66的旋翼转速只有200到400转每分,因此传动箱的最终级需要承受极高的扭矩。传动系统的可靠性尚存在疑虑。

一号原型机随后在1997年中换装了改进的减速器,并在同年8月恢复试飞。配合更大范围应用遥测技术,原型机测试进度明显加快。到1997年后期,一号原型机已经积累了62小时的试飞时间。并达到了设计中最大170节飞行速度和45节的向后/侧飞速度。

而涵道尾桨系统在试飞中展现了极高的控制力,传统直升机快速飞行时掉头对准目标需要侧转进入90度转弯——改出——机头对准目标的一系列过程,而YRAH-66只需要简单旋转90度就能直接在侧飞状态将机头对准目标。

而就在一号原型机加快试飞的同时,序号95-0001的2号原型机也在1996年12月初开始了最终组装工作。不过相比一号原型机,组装完成后的二号原型机承担了更多的公关任务。

科曼奇的公关攻势

1998年4月,刚刚组装完成YRAH-66二号原型机还未经过试飞便被运到了北卡罗来纳州最大城市夏洛特(Charlotte),在此地举行的美国陆军航空协会(Army Aviation Association of American AAAA)的年度论坛中进行了公开展示,之后才送往了西科斯基的测试场。但是依旧没有进行首飞,而是远渡重洋参加了1998年9月的范堡罗(Farnborough)航展。这也是YRAH-66第一次在公众面前亮相。

二号机参加完范堡罗航展回到美国后,才在1999年3月30日进行了首飞。紧接着又被送往法国,参加1999年6月的巴黎航展。

除了实机外,RAH-66的模型和模拟器早在1994年底开始,就出现在了每一场主要的防务展出中。甚至著名军事小说家汤姆·克兰西(Tom Clancy)还在波音和西科斯基的邀请下,亲自坐进了模拟器内体验了一把。而汤姆·克兰西本身也相当关注科曼奇计划的发展,早在1994年8月出版的小说《Debt of Honor》中就有RAH-66的出场。

这次体验给汤姆·克兰西留下深刻印象,之后其同意无偿为陆军一部12分钟的科曼奇计划宣传片作旁白,并在多个公众活动中为科曼奇计划代言宣传。

美国陆军和波音-西科斯基如此积极的公关攻势,原因在于科曼奇项目早期能力计划(EOC)的执行不算顺利。

由于国会在之前取消了项目1997财年4000万美元预算,导致波音-西科斯基和美国陆军间的合约谈判陷入僵局,一直拖到1996年底都未能完成合约签订工作。最后为了应对预算削减,双方的妥协方案是将原本预定在EOC原型机上就要安装的多个侦察系统部件延后到低速生产阶段再进行安装测试。最终在1997年1月达成了总额37亿美元的新合同,采用成本附加奖金形式,依照每季度效能审查结果,承包商能获得最高10%额度的奖金。新合同包括2架Dem/Val原型机和6架全新的EOC阶段原型机。EOC原型机的全部交付时间定在了2002年9月前。

除了在工程研发和项目管理方面继续努力外,美国陆军和波音-西科斯基也开始考虑改变公关策略,将原本已对政界为主的游说转为了针对民众的大规模宣传攻势。以此争取更多的政治支持。陆军和承包商的努力获得了一定回报,尽管克林顿政府的陆军现代化计划并未给予科曼奇项目更多支持,但是国会还是伸出了援手。主动将1996财年的科曼奇项目预算从1亿美元增加到了2.99亿美元。

计划的第五次重组

EOC计划框架下,科曼奇计划又渡过了两年。到了1998年,项目相关负责人发现美国陆军内部许多航空相关的官员开始质疑EOC计划的可行性。他们提出的观点主要在于,将EOC版本这样并不能完全达到量产机水平的过渡性质机体交给测试单位进行作战测试,可能让测试单位和外界对科曼奇留下不良印象,进而影响对科曼奇计划的支持。

为此,科曼奇计划在1998年进行了第五次重组。在先前EOC计划相同的预算限制下,以加速任务装备套件和“长弓”雷达等关键子系统的研发进程为目标制定了新计划。新计划称为预生产原型机(Pre-Production Prototype PPP)计划。

PPP计划相比之前EOC计划,将测试机交付时间延后两年。但是需要交付数量从6架增加到了14架。同时,PPP计划将国防采购委员会的里程碑II审查安排在了2000年3月,提前了19个月时间。但达成早期作战能力的时间为此2006财年不变。待通过里程碑II审查进入工程制造发展(EMD)阶段时,将以任务套件发展和“长弓”雷达整合为重点。

因此交付的最初6架作为预生产型将会有4架安装“长弓”雷达,并在2005财年开始进行有限作战测试。而第7到第14的8架作为早期量产型,技术状态接近正式量产机。因此将整合完整的侦查系统和武器系统,以便于参加1400飞行小时的ITO&E测试。同时,PPP计划将原本在投入低速量产后的Lot 6批次才进行整合的“长弓”雷达提前到了Lot 1批次,因此预生产原型机(PPP)将具备接近正式量产机的功能。

助理国防部长随后在1998年7月27日批准了这一计划,科曼奇项目就此完成了整个计划第五次计划重组。

工程制造发展(EMD)阶段

经历12年的Dem/Val阶段,科曼奇项目终于在2000年4月4日通过了里程碑II审查。里程碑II审查了包括:垂直爬升率、传感器侦查距离、雷达截面积(RCS)、弹道损伤以及火控雷达测试七项关键指标,并最终许可科曼奇项目进入工程制造与发展(EMD)阶段。2000年6月1日,波音与西斯科斯与美国陆军签订了价值31亿美元的EMD阶段合同,标志这科曼奇项目正式进入EMD阶段。

合同基本遵照了之前PPP计划的流程,整个EMD阶段将有6年。不过作为EMD原型机的预生产型出于节省经费考虑减少了一架。而用于IOT&E测试的早期量产型则为此8架不变。波音和西科斯基预定从2003年开始生产总数13架测试用机并在2004年进行首架预生产型首飞。而陆军则在2005财年采购Lot 1批次的低速初始生产(LRIP)机,并在2006年达到初始作战能力。随后的2007财年则开始全速生产。总采购量一度考虑减少到1096架,不过最终EMD合同中规定的为1213架,其中412架配备“长弓”雷达。

EMD阶段的RAH-66相比YRAH-66进行了进一步修改:

主旋翼直径增加0.3米,并增加了下垂的翼尖结构。 水平安定面两端增加一片内倾垂直安定面。 机炮增加收纳结构。 座舱盖、发动机罩和涵道式尾桨整流罩外形修改。 增加了主旋翼桨毂整流罩。

除此之外还包括尾轮前移等一系列细节修改,而动力系统也更换为完全形态的T800-LHT-801。

轻量化的3管20mm机炮在不用时可以收入收纳机构中减少雷达反射信号 YRAH-66和RAH-66 EMD原型机之间的修改。主要集中在旋翼等部分。 轻量化的3管20mm机炮在不用时可以收入收纳机构中减少雷达反射信号 YRAH-66和RAH-66 EMD原型机之间的修改。主要集中在旋翼等部分。 轻量化的3管20mm机炮在不用时可以收入收纳机构中减少雷达反射信号1 / 2

而为了验证EMD阶段的修改,YRAH-66的1号原型机在2000年进行了一系列外形修改:尾部安装了修改后的尾翼在垂直安定面两侧新增了倾斜布置的垂直安定面,排气口的位置修改到了更低位置,主旋翼桨毂和涵道式尾桨安装了全新的整流罩。而最明显的则是主旋翼桅顶的“长弓”雷达模型。

最终在2000年12月18日完成修改工程,恢复试飞。

至2001年5月结束测试时,一号原型机已经累计了318架次总计387小时的试飞时间。二号YRAH-66主要承担任务设备套件的试飞测试,到2001年5月也累积了93架次103小时的试飞时间。接下来二号原型机更换了性能更强的完全形态T800-LHT-801发动机,然后在2002年5月23日恢复了试飞,并同步开始了夜视系统与武器系统的测试。而一号原型机则转入预定的结构负荷试验。

根据美国陆军的要求,RAH-66应该达到在不安装长弓雷达的形态下达到175节的最大平飞速度和165节的巡航速度,垂直爬升率273米每分(安装长弓雷达形态的三个数据分别是166节、149节和152米每分种)。侧飞与向后飞行则都应达到80节,悬停和转弯相关的要求则是在80节航速下以4.5秒将机头指向目标或4.7秒悬停回转180度将机头朝向目标。而进入悬停掩蔽姿势的时间则要在1.6秒内。

而YRAH-66原型机在测试中达到了最大平飞速度175节、巡航速度162节的成绩,垂直爬升率更是达到了432米每分(不过此时为轻载状态)。尽管向左侧飞和向右侧飞分别只有75节和64节,但是180度回旋时间控制在了5秒以内且滚转率达到了100度/秒。

理论上只要在之后完成EMD原型机建造和测试,科曼奇项目就离进入正式量产不远了。但是世界局势变化再次和科曼奇项目开了个大玩笑。

“反恐战争”时代的冲击

2001年9月11日上午,两架被恐怖分子劫持的民航客机分别撞向美国纽约世界贸易中心一号楼和世界贸易中心二号楼,两座建筑在遭到攻击后相继倒塌。这便是震惊世界的9·11事件。

事件发生后,布什政府认定“基地”组织本·拉登是恐怖袭击事件头号嫌犯,并随后在2001年发动“反恐战争”入侵阿富汗以消灭藏匿基地组织的阿富汗塔利班政权。自此,美国的国防力量重心全面转向全球反恐行动。

随后在2003年3月20日,布什政府又以伊拉克萨达姆政权藏有大规模杀伤性武器和支持和恐怖分子为理由发动了入侵伊拉克的战争。

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阿富汗和伊拉克的正面战场交战很快以一边倒的结果落幕,但是随后美军在两地陷入了无止境的治安战。两地强度不高、技术水平更是有限的战事却如同黑洞般吞没了美军大量人力物力,而消耗的资金更是影响到了美军多个新装备的开发。

诸如F-22战斗机、“十字军”自行火炮等冷战遗留项目的投资都在这一时期受到了严重削减,以为反游击战装备采购项目划出资金。科曼奇项目一样深受其害。作为为高强度的全面对抗环境而设计的项目,RAH-66诸如低可探测性、飞行机动性等特征在低强度的反游击队战中都派不上用场,因此经费不可避免受到削减。

而另一方面,科曼奇项目在技术上的必要性也受到了严重质疑。

单就RAH-66搭载的航电系统和传感器而言,在20世纪80年代到90年代初确实是尖端水平,如头盔显示器、全玻璃化驾驶舱等技术在当时都是首创的新技术。然而由于受到各种因素影响,原定90年代末期就应该加入现役的RAH-66直到21世纪初依旧还在开发阶段。航电系统等采用的电子部件由于设计早已冻结,因此极其遗憾的错过了90年代末开始的IT技术和通信技术革命。由于技术的飞速发展,21世纪初期的电子技术已经能以更低成本实现RAH-66所采用技术相同性能。

时至今日,诸如TopOwl等先进头盔显示器早已经是AH-1Z和虎式直升机等新锐武装直升机的标配。 RAH-66的“全玻璃化”驾驶舱在80年代末到90年代初是首创性质的先进技术。但是由于漫长的研发过程,其技术变得不再先进。 AH-1Z的驾驶舱。基本达成了LHX对于驾驶舱的大部分要求。前后驾驶舱布局基本相同,而且前后驾驶舱均能驾驶直升机。 即使是现有的AH-64之类的老型号也通过升级具备了部分RAH-66座舱的技术水平。 至于构成航电的基本运算组件的技术进步就更加不用多提。技术冻结时期最强性能的芯片到了21世纪初期已经远远落后于同期商用技术。 头盔显示器系统(HMD)也是同理,在LCH刚刚提出时属于全新概念。 时至今日,诸如TopOwl等先进头盔显示器早已经是AH-1Z和虎式直升机等新锐武装直升机的标配。 RAH-66的“全玻璃化”驾驶舱在80年代末到90年代初是首创性质的先进技术。但是由于漫长的研发过程,其技术变得不再先进。 AH-1Z的驾驶舱。基本达成了LHX对于驾驶舱的大部分要求。前后驾驶舱布局基本相同,而且前后驾驶舱均能驾驶直升机。 即使是现有的AH-64之类的老型号也通过升级具备了部分RAH-66座舱的技术水平。 至于构成航电的基本运算组件的技术进步就更加不用多提。技术冻结时期最强性能的芯片到了21世纪初期已经远远落后于同期商用技术。 头盔显示器系统(HMD)也是同理,在LCH刚刚提出时属于全新概念。 时至今日,诸如TopOwl等先进头盔显示器早已经是AH-1Z和虎式直升机等新锐武装直升机的标配。1

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