西科斯基S-70“黑鹰”直升机的故事(一)

发布时间:2013-09-07
原作者:Armstrong
搬运地址:空军之翼
S-70“黑鹰”研制于70年代中期,是美国陆军通用直升机装备史上的革命。“黑鹰”是多面手,可执行运输、搜救、特别行动、医疗后送、电子战等任务,并广泛装备于世界各国。美国海军也采用该机型作为轻型机载多用途系统(LAMPS)直升机。

传奇的开始——UTTAS
贝尔UH-1“休伊”系列直升机在越南战场证明了自身的价值,在越战不断升温的60年代中期UH-1在战场上也暴露出不少缺陷,美国陆军开始考虑该机的后继机型。随着战争持续10年,突击运输直升机的替换需求也愈加紧迫。1972年1月陆军向工业界颁布了通用运输飞机系统(UTTAS)方案征求书,要求该机要在性能、生存力和维护性方面达到新的标准。

1972年8月波音·伏托尔和西科斯基的方案入围,每家制造商都获得了两架地面测试机和三家试飞原型机的合同,并通过广泛试飞来一决胜负。西科斯基在制造五架原型机前,先使用S-61、S-65运输直升机和一架S-67武装直升机验证了要使用在UTTAS上的技术。

西科斯基的UTTAS原型机公司编号S-70(后改为S-70A),军方编号YUH-60A。1974年10月17日第一架原型机首飞。波音·伏托尔的原型机YUH-61A于1974年11月29日首飞。1976年春陆军开始对两种飞机进行非常彻底地评估。

一架YUH-60A在夜间试飞中不小心降落在肯塔基州坎贝尔堡附近的一处密林中,导致旋翼受损但没有人员伤亡,更换旋翼后自行飞回基地,随后仅进行细微修理就重新试飞。这给陆军留下了深刻印象,1976年12月23日西科斯基被评为获胜者,并获得UH-60A“黑鹰”首批订单,生产另外3架YUH-60A和15架预生产型UH-60A,在这之后是滚滚而来的更多订单。

原型机最初安装的是固定式后掠平尾,导致直升机在降落和悬停时机鼻上仰,经过一系列研究和测试后才改为现在的可下偏平直平尾式样。生产型还加固了尾轮、修改了机身与发动机间的整流外形、因导致过度振动而加高了旋翼。此外还修改了舷窗,驾驶舱舱门上的滑动式侧窗因过于通风而被改为带滑动小窗的普通侧窗。座舱后方的单块舷窗也被更容易打开的两扇滑动舷窗取代。

原型机首飞之后的第4年,1978年10月17日生产型“黑鹰”首飞,1979年6月“黑鹰”进入第101空降师服役。虽然“黑鹰”的可靠性没有完全达到陆军的最初要求,但在服役时也在很大程度上克服了问题。1983年在美军入侵格林纳达的行动中UH-60A首次参战。一名受伤的飞行员驾驶“黑鹰”返回基地后在机身上数出45个弹孔,在旋翼上找到两个弹孔,尾桨上还有一个,证明的该机的生存能力。还有一次一架“黑鹰”从能击落“休伊”的高射炮火中幸存了下来。1989年UH-60A还参加了入侵巴拿马的“正义事业”行动。

UH-60A
UH-60A安装两台通用电气T700-GE-700涡轴发动机,单台功率1165千瓦(1560轴马力),在滑油全部泄露后,发动机还能运行半小时。在两台发动机间安装有一台太阳涡轮公司的T62T-40-1辅助动力单元(APU),用于启动发动机及作为地面辅助动力。UH-60A具有后三点式固定起落架,配备了重型减震器可承受粗暴着陆。此外机轮还可加装滑撬以便在雪地或沼泽起降。该机装备了耐坠毁油箱,并在关键部位安装了装甲。

旋翼和尾桨都是4叶的,可承受23毫米炮弹的射击。每片旋翼桨叶由钛合金翼梁、玻纤蒙皮、蜂窝芯、前缘镍磨损护套组成。尾桨是碳纤维-环氧树脂复合材料制造的,并且相对于垂直面倾斜20度以为旋翼卸载。垂尾下方有平直的飞行稳定尾翼,在低速和悬停时平尾下偏以免影响直升机姿态。该机的旋翼可手动折叠以备空运,UTTAS规定一架洛克希德C-130能装一架“黑鹰”,一架洛克希德C-5能装6架,现在还不清楚波音C-17能装几架,相信至少是3~4架。

UH-60A的机组编制3人,包括两名飞行员和一名机工长,都配备有装甲座椅。一般情况下该机可装载11名士兵,紧急状况可装20名。“黑鹰”机身两侧有向后滑动的舱门,上面装有两扇舷窗。机腹吊索挂钩可吊起4080千克的货物,比如一门105毫米火炮或一辆“悍马”。


滑动舱门前方机枪手窗口的外部支架上可以各安装一挺机枪,避免了占用舱门区域。越战中贝尔UH-1H就因为机枪挤占了舱门区域对士兵进出直升机有一点影响。最初“黑鹰”安装的是M60D 7.62毫米机枪,后来也可安装火力更猛的通用电气M134 7.62毫米6管加特林“迷你炮”机枪。

随着UH-60A的生产,美国其他军种也对该机感了兴趣。马里兰州帕塔克森河的美国海军试飞员学校获得了两架UH-60A,美国海关获得了14架UH-60A用于缉毒。海关的“黑鹰”因加装了一个Nitesun公司的探照灯,被戏称为“罐子鹰”,并涂有黑金相间的涂装。

被作为地面教具的UH-60A编号为GUH-60A,少数被保留用于测试的编号JUH-60A。一架JUH-60A还参加了先进数字-光学控制系统(ADOCS)测试,安装了“光传”光纤飞控系统,昵称“光鹰”。2012年一架JUH-60A安装了自主飞控系统后进行了无人飞行,向建设未来有人/无人双模式直升机队迈出了重要一步。

“黑鹰”自推出以来已有很多的改进套件,其中最实用的是外挂物支持系统(ESSS),能把UH-60A改装成武装直升机。ESSS是一套碳纤维-环氧树脂短翼,提供4个挂架可挂载4个副油箱,或理论上总重4535千克的武器,如火箭、反坦克导弹、机枪吊舱。

ESSS最初的设计目的是挂载副油箱使UH-60A可以自持飞越大西洋,属于外场升级套件。ESSS的内侧挂架可挂两个1705升副油箱,外侧挂架可挂两个872升副油箱,这样UH-60A的航程可达2130千米。

ESSS在1982年开始测试,1986年初服役。ESSS的平直短翼在挂载外挂物后会遮挡机枪,直到外部油箱系统(ETS)的出现彻底解决了遮挡机枪的问题,但ETS的上翘式短翼只能挂载两个副油箱,也未见ETS挂载武器的例子。

西科斯基还为民用型“黑鹰”设计了西科斯基外挂物支持系统(SSSS)短翼,同样可以可以挂载4个副油箱,方便操作救援绞车。
医疗后送套件在一个旋转壁板两面各安装4副可折叠担架,平时壁板垂直于机身纵轴线,安置伤员旋转90度,这样就可以在舱门处直接把伤员放在担架上,伤员放好后壁板再转回原位置。安装医疗后送套件后,UH-60A的后机舱内还可以留出为轻伤员或医务兵准备的三张座椅,此外套件还配备了照明灯、医疗氧气、血浆袋等医疗物品。

直升机发动机排气红外抑制系统可避免被热寻的导弹锁定。UH-60A最初测试了一种方形的尾喷管,被称为“巡航红外抑制器”,但在这种尾喷管在悬停时没有红外抑制效果。1980年通用电气和西科斯基联合研制了新的排气抑制系统,被称为“悬停红外抑制系统”(HIRSS),并在1989年服役。



UH-60A在服役中还升级了自卫对抗系统,包括用于干扰热寻的导弹的AN/ALQ-144“迪斯科灯”,AN/APR-39(V)1和AN/APR-44雷达告警接收机,安装在尾梁前部两侧的AN/ALE-39箔条-红外干扰弹投放器。增加了布里斯托航宇加拿大公司研制的电缆剪,一个安装在旋翼前方,另两个安装在主起落架支柱上。UH-60A的座舱为兼容夜视镜进行了改进,航电方面也进行了升级,还增加了飞行数据记录仪、卫星通信接收机、集成GPS的惯导系统。此外还可安装外摆式救援绞车。

因为在入侵格林纳达的行动中UH-60A因被轻武器射穿地板造成了几例伤亡,所以该机很快就加装了可拆卸的“脚垫”凯夫拉装甲。到1989年西科斯基共交付了976架UH-60A,其中不包括6架原型机和66架被改装为EH-60A的直升机。
UH-60L
因为不断改进导致UH-60A增重促使了UH-60L的诞生,该机换装1417千瓦(1900轴马力)的T700-GE-701C发动机,并增强了变速箱以承受2535千瓦(3400轴马力)的功率。

UH-60A的所有改进项目都引入了UH-60L的生产线,还改进了尾桨控制系统。早期批次的UH-60L保留了UH-60A的飞行控制系统,这限制了可用功率。但很快就升级了海军型S-70B“海鹰”使用的自动飞行控制系统(AFCS),可充分利用新发动机和传动总成的功率。
1988年3月22日UH-60L首飞,1989年10月开始服役。到2002年初美国陆军已经装备了539架UH-60L,现在已经很难区别UH-60A和UH-60L了,因为许多UH-60A在升级了HIRSS、自卫套件和电缆剪后在外观上和UH-60L没有太多区别。

1991年海湾战争爆发,UH-60A/L都参加了作战,陆军在战区部署了约400架各种型号的“黑鹰”。这些直升机在部署到战区前安装了针对沙漠环境的防护设备,并优先进行了远程油箱和改进型航电之类的升级。1991年2月24日地面战第一天,“黑鹰”成为史上规模最大的直升机空运行动的主力,超过300架直升机向伊拉克沙漠中的“眼镜蛇”着陆场进行了突击运输。6架“黑鹰”在战争中损失,其中两架战损,4架因事故损失。

海湾战争后“黑鹰”的身影活跃在所有美国陆军的军事行动中,1993年10月3日在索马里的军事干预行动中,两架“黑鹰”在一次拙劣的突袭中被击落,索马里民兵拖着一名被击毙美军的尸体游街,这一悲惨的事件后来被拍成《黑鹰坠落》的电影。此外“黑鹰”还参加了2001年美军入侵阿富汗的行动,以及2003年对伊拉克的占领。

UH-60Q
陆军想把一些UH-60A改装成UH-60Q专用医疗后送直升机,取代那些临时改装的UH-60A/L。与安装医疗后送旋转套件的UH-60A/L一样,UH-60Q也布置有担架和医务兵,但布局更为优化,可容纳更多的医疗急救设备。UH-60Q还在机鼻安装了前视红外转塔,可在夜间/恶劣天气飞行,此外还安装了新型内置救援绞车,比UH-60A/L安装的外摆式绞车的举重能力提高了很多。5架改装自UH-60A的YUH-60A(Q)在90年代接受了评估,最后陆军选择改装UH-60L,非正式编号HH-60L。




MH-60A
改装成MH-60A特种作战型的30架UH-60A,改装内容如下:
空中加油探杆。
HIRSS排气抑制器。
在机舱后方增加一个443升内部油箱。
机鼻增加前视红外转塔。
奥米伽/超低频导航系统。
自卫对抗系统,其中包括一个“迪斯科灯”红外干扰机和两个M130箔条-红外干扰弹投放器。
夜视镜兼容座舱
每侧外部支架上安装一挺“迷你炮”。
因为上述一些改装项目都属于简易安装,所以MH-60A也被戏称为“维克罗鹰”(维克罗就是尼龙魔术贴)。1990年这批MH-60A移交给陆军国警队并改回到UH-60A。


MH-60L
取代MH-60A的是改装自UH-60L的MH-60L“维克罗鹰”。一些MH-60L还安装了ETS或ESSS短翼,可挂载30毫米链炮和火箭巢等武器,被称为MH-60L防务武装渗透型(DAP)。

MH-60K
MH-60A和MH-60L都是MH-60K服役前的过渡机型,后者基本是MH-60L“维克罗鹰”的超集,具有空中加油探杆、HIRSS排气抑制器、“迪斯科灯”红外干扰机、箔条-红外干扰弹布撒器、夜视兼容座舱等改进,此外还有如下改进:
改进型传感器,包括AN/AAQ-16B前视红外转塔、用于低空飞行的无线电高度表、安装在机鼻的德州仪器AN/APQ-174地形规避/跟踪雷达。

为“海鹰”研制的AFCS飞控系统、改进型通讯和导航设备、卫星通讯设备、GPS-惯导系统、移动地图显示器,IBM综合航电子系统把这些传感器、通讯系统、导航系统集成在了一起。
更全面的自卫对抗套件,增加了AN/AAR-47导弹告警接收机、AN/AVR-3激光告警接收机、AN/APR-39A脉冲和AN/APR-44连续波告警接收机、AN/ALQ-136脉冲和AN/ALQ-162射频干扰机。自卫对抗套件通过飞机生存设备系统(ASE)连接在一起,可自动运行。
新型外部绞车取代了UH-60A和“维克罗鹰”使用的外摆式绞车。
为“海鹰”研制的折叠平尾,平尾可以折叠在垂尾两侧。

旋翼刹车。
机载制氧系统(OBOGS)。
MH-60K的机枪手窗口两侧支座上各安装一挺12.7毫米机枪,当然也可以安装“迷你炮”等其他机枪。12.7毫米机枪的射速比加特林低很多,但射程和威力高的多。MH-60K的ESSS短翼还可挂载许多先进武器,如“毒刺”空空导弹和“地狱火”反坦克导弹,为此该机后来在前视红外转塔内增加了激光目标指示器。这些武器在特种作战中可以派上很大的用场。

当然UH-60A/L也可在ESSS上挂载“地狱火”导弹,但因缺乏“地狱火”瞄准系统而不能自主发射导弹。即使挂载70毫米火箭巢也要通过固定式瞄准具瞄准。“黑鹰”并不是武装直升机,所以也就缺乏MH-60K的瞄准设备,UH-60A/L的ESSS时一般仅挂载副油箱,也有安装“火山”布雷系统的例子。


MH-60K原型机在1990年8月10日首飞,首架生产型在1992年2月26日首飞。美国陆军共装备了22架MH-60K,但作战情况处于保密状态,该机在阿富汗和伊拉克的反恐战争中起到了重要作用。
(未完待续)

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