现代直升机技术先锋:BO105


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研发历程
前置试验
由于第二次世界大战后德国的飞机建造最初被盟军禁止,在经历了短暂的沉寂之后,一批联邦德国航空专家开始着手研制新一代飞行器。虽然作为世界上最先应用直升机的国家,但长期停滞使得德国飞机制造商们不得不赶上国内外巨大的发展差距并面临激烈的竞争。在整个19世纪50年代末到60年代初的时间里,直升机领域涌现出一大批新研发新思路,一直富有探索精神的德国航空界自然不会错过这样的机会。其中,于1948年成立、总部位于斯图加特的伯尔科(Bölkow)公司在当时还仅仅是一家以制造轻型飞机为主的航空界“边缘人”。为了不被外国飞机制造商所淘汰,找到一个市场缺口,让公司能够在现有飞机制造的竞争中生存下来是非常重要的,伯尔科公司的一些技术人员另辟蹊径,他们对直升机这种新型飞行器的前景颇为看好。于是在1957年,伯尔科公司成立了一个直升机研制小组(命名:“德国直升机研究小组”)。这个小组的第一个产品代号P-102,它仅仅是一种不具备实际飞行能力的地面训练机,该机安装了1台30马力的发动机,可以帮助飞行学员较快的掌握直升机的一系列操作流程,之后,这种训练机以“BO102地面训练机”的名称被推向市场,一度销往欧洲多国。后来,在公司的高级工程师汉斯·迪施米茨(Hans Derschmidt)的主导下,研制小组又在BO102的基础上进行改进:换装了1台61马力的阿古斯塔(Agusta)GA-70型发动机,并且完善了各项研发工作。最终诞生了实现自主飞行的BO103试验机。该机在于1961年9月14日首飞,效果大大出乎研发者的意料,飞行性能非常不错,证明了原始研发的成功。不过,该机并没有能够上市,最终也只生产了1架原型机。

研发首战告捷无疑大大鼓舞了士气,不过对于伯尔科公司的技术人员而言,这样的小打小闹当然无法满足他们在直升机研发上的胃口,他们需要的是更加成功的作品。于是在1961年末,德国飞机制造商伯尔科(当时已经是航空航天集团梅塞施米特-博尔科-布洛姆Messerschmitt-Bölkow-Blohm ambi beat的一部分)开始研制轻型直升机,其最终目标是创造一种具有广泛民用和军事用途的设计。但在此之前,还有许多技术问题需要解决。这次,他们把研发技术瞄准了当时还非常前卫的“高速直升机”领域,为了提升速度,他们引入了由迪施米茨研制的高速旋翼概念,并且采用了在当时尚属首创的五叶玻璃纤维旋翼桨叶,与之前的木质或者金属质桨叶相比,该结构不仅更加轻便,同时结构强度更高,得以适应高速飞行的需求。此外,新研发的直升机并没有采用传统的活塞式发动机,而是大胆采用了当时正在探索阶段的涡轮轴发动机,在1台透博梅卡“特莫”(Turmo)发动机的驱动下,可使最大速度达320km/h,远远超过了当时的平均水平。1964年1月30日,新飞机BO46首飞,试飞结果显示该机达到了预期效果,但是在一些机械部件的可靠性上依然存在问题。为了提高速度,在后续的生产型上,技术人员甚至考虑换装功率更加强大的T55或T64系列涡轮轴发动机用以同时驱动桨叶和前向推进器(其极速甚至可以达到500km/h)。不过,虽然在换装了“马尔堡”发动机之后,BO46在试飞过程中飞出了400km/h的极速,但是由于在试飞过程中遇到了一系列难以解决的技术问题,最终该机并没有被实用化。

虽然BO46并没有获得成功,但是其玻璃纤维桨叶的研发却在之后的研发中继承了下来,而且伯尔科公司也因此坚定了在直升机领域进行研究的决心。到了1964年,伯尔科公司的技术人员开始着手研制一款新型通用直升机,这次,他们将创新点放在了桨毂上。
传统的直升机为了补偿左右的升力不均匀,减少桨叶的疲劳,桨叶在翼根处要采用一个容许桨叶载回转过程中上下挥舞的铰链,这个铰链称为挥舞铰(flapping hinge),在直升机前飞时,由于飞行速度的存在,使得旋翼左右两边桨的相对气流速度不一样,安装了挥舞铰后,前行桨升力大,便绕挥舞铰向上挥舞,后行桨升力小,便绕挥舞铰向下挥舞,这样,不平衡的滚转力矩无法传到机身,从而避免了直升机前飞中产生滚转;而在悬停时,由于尾桨在工作时除了产生抵消主旋翼旋转而产生的力矩外,还会给机体一个横向的推力,若不做修正,直升机将不断向一侧平移,而安装了挥舞铰后,只需要一边桨向上挥舞,一边桨向下挥舞,即可产生平衡推力,而无须机身倾斜。但是挥舞铰本身也存在着一系列缺陷,如由于机械铰链存在无法克服的摩擦,导致可靠性不足,以及增加结构复杂度等,为了从根本上解决这个问题,伯尔科研究人员便提出了“无铰链旋翼”的概念,不过,这样的设想虽然被提出了一段时间,但是在工程应用上却一直没有得到实现,就在这样的情况下,德国人开始了艰苦的攻关工作。

为了降低难度,新直升机在发动机、航电设备等方面大量采用了较为成熟的产品;放弃之前BO46采用的高速旋翼,而是采用了相对较为保守的研发。
正式研发
1962年7月,伯尔科公司根据对民用市场、军用要求、技术发展趋势和自身技术水平的调查研究,提出了BO105的研制计划。为了进行该计划,开发所需的资金60%来自联邦政府的贷款;此外,伯尔科公司与供应商合作,在开发交流中共同分担风险,比如变速器供应商采埃孚股份公司(ZF Friedrichshafen)免费为原型开发并提供轴齿轮箱,其他零件供应商对其直升机研发也采取了同样的做法。1963年开始风洞试验,1964年西德政府对该项目感兴趣并开始试制3架原型机。由于在这方面欠缺经验,在原型机试飞以前,MBB公司对新研制的旋翼进行了一系列广泛的风洞试验、结构试验和旋翼试验塔试验,还与法国当时的南方航空公司(后并入法国航宇公司)进行合作求教,在一架云雀Ⅱ(Alouette)直升机上进行了刚性旋翼试飞。在此期间,BO105的第一架原型机(V1)采用了来自1架英国韦斯特兰(Westland)公司侦察兵(Scout)直升机上的旋翼(为了保证安全),带动旋翼的则是2台美制艾利逊250-C18型涡轮轴发动机。然而该机运气非常糟糕,还没等到离开地面就于1966年8月地面测试中因地面共振而毁坏。之后的第二架原型机(V2)依然采用了传统的旋翼,就在第二架原型机生产完成后,第三架原型机(V3)也被生产完成。V2的首飞时间是1967年2月16日,由MBB的首席试飞员威廉·弗里德里希·弗朗茨·欧根·冯·恩格尔哈特男爵(Wilfried von Engelhard)亲自驾驶完成首飞。

;下图:威廉·弗里德里希·弗朗茨·欧根·冯·恩格尔哈特男爵老爷子(1928年9月11日-2015年1月24日)
1967年12月20日V3完成首飞,和V2所不同的是,该机安装了由德国本土的奥格斯堡-纽伦堡机械工厂股份公司(MAN)生产的6022型涡轮轴发动机。就在3架原型机之后,2架预生产型机(V4和V5)被陆续生产完成,最终伯尔科公司共计生产了6架用于各项试飞测试。

就在BO105的试飞还在持续进行的同时,伯尔科公司于1968年6月6日被著名的梅塞施密特公司收购。此后,新公司又在次年5月收购了汉堡飞机公司(即原布洛姆·福斯公司飞机制造分部),按照计划,新公司以原三家公司德语名称的首字母缩写被命名为MBB(Messerschmitt-Bölkow-Blohm)公司。

1970年春,采用了该公司自己设计的前缘下垂桨叶,翼型为后缘修形的NACA 23012翼型,从而改善了铰链操纵力矩。经过一段时间的测试,最终该机于1970年10月13日通过了德国联邦航空办公室(德语名:Luftfahrt-Bundesamt)的性能认证,1972年4月,美国联邦航空管理局(FAA)和民航局(CAA)颁发了进一步的型号认证,并很快获得了英美两国的出口订单,并且在之后又陆续得到各国际机构的认证,为其出口世界各洲铺平了道路。但直到1975年,BO105的批量生产才投入使用。该机的第一批用户为德国汽车协会(德语:Allgemeiner Deutscher Automobil-Club e.V)的空中救援队和巴伐利亚州警察(Bavarian State Police)的警务飞行队。

技术设计特点
外型结构特点:四桨叶旋翼;两台艾利逊250涡轮轴发动机;固定滑橇式起落架;上尾撑后部安装水平安定面和小型端板小翼;后掠式垂直尾翼,顶部安装二桨叶尾桨。
从某种程度上说,BO105就是瞄准了“云雀”所对应的这一轻型直升机的细分市场,试图填补一些早期国家装备的“云雀”退役后所留下的市场空白。不过,和云雀所不同的是,BO105所有型号都采用了滑橇式起落架,结构简单,制造便宜,同时由于是不带活动部件的死结构,所以在平时基本无需进行繁琐的维护工作。为了提升视野,BO105在机体上设置了大量的观察窗,不仅在机头正面的驾驶和副驾驶位各设有一片观察窗,在机头下方也各设有一片观察窗,以便在飞行过程中和起降过程中对地面情况进行观察。由于当时技术的局限,该机座舱内的仪表以机械式仪表为主,不过仪表布局较为合理,可以降低2名机组成员的操作难度。

在19世纪70年代,BO105以其出色的负载能力和比大多数竞争对手更高的巡航速度而闻名。虽然一些飞行员并不认为BO105是视觉上吸引人的直升机,但它以拥有稳定,反应灵敏的控制和良好的飞行姿态而闻名。某些机型是为特技飞行机动而设计,并被制造商用于销售目的,飞行员几乎可以执行各种先进或教唆的机动,包括环回飞行等普通直升机难以实现的机动;而大多数型号可以执行急剧下降,滚动,loop,翻转和各种特技飞行动作。美国红牛集团购买的一架BO105 CBS经常被用于环状急转、殷麦曼滚转等一些只有固定翼飞机才能完成的特技动作。而查克·亚伦(红牛著名特技飞行员之一;是美国联邦航空局许可在直升机上表演特技飞行的少数飞行员之一,也是世界上仅有的四名此类飞行员之一)的倒飞极限表演,当年只能在一种机型上实现,这就是BO105。(视频推荐:BV1HJ411M7pa、BV1cK4y1v7Aq/注:第一个是查克·亚伦老爷子,第二个视频是另一位红牛飞行员亚伦·菲茨杰拉德)

根据MBB的说法,BO105的机体可以承受3.5个正G力和1个负G力。BO105的操控和控制风格的一个好处是卓越的起飞性能,包括应对飞行过程中可能发生灾难性动态滚动;轻量化和双引擎配置的结合使其能够在起飞时快速上升。军队飞行员通常会在非常低的高度驾驶飞机,以尽量减少被敌人发现的可能性,BO105的性能非常适合这种需要,因为BO105的飞行设计标准有效地消除了或大大减少了这种时机体暴露而可能对飞行员构成的危险。它可控性极高,这就是为什么它在德国和瑞典被选为军用直升机(特别是用于反坦克作战)的原因。在单个发动机发生故障的情况下,BO105通常可以继续飞行,但巡航速度和航程会降低。

作为两吨级轻型多用途直升机,先进的技术和材料使得BO105成为首架坚固耐用的、配有合金无轴承主桨毂和加强玻璃纤维桨叶的直升机。
但也许BO105最显著的特点是它的旋翼桨叶和旋翼头,作为世界上第一架主旋翼具有无冲击力和旋转刚性旋翼头(玻璃钢桨叶)(只有变距铰的桨毂)作为复合结构的直升机,旋翼头和锥形滚子叶片角轴承由实心钛合金制作,内部弹性体元件用于减震,锥形滚子叶片角度轴承用于根据倾斜盘的位置稳定旋转旋翼叶片。

旋翼平面的循环倾角是通过调整可倾斜旋翼叶片的旋转角度实现的,可倾斜旋翼叶片在撞击方向上以更大的入射角弯曲得更强烈,这是通过使用玻璃纤维增强塑料(GRP)作为旋翼叶片实现的结果。刚性旋翼叶片的设计对飞机的敏捷性和响应性也有部分提升,在BO105家族的整个生产过程中,这一直是与其他直升机竞争对手上的一个不寻常的特点。旋翼系统完全无铰链组成,旋翼头由实心钛块构成,四个叶片用螺栓固定在钛合金旋翼头上。虽然无铰链参与旋翼系统构成,但和大多数铰链直升机一样,旋翼桨叶设计时注意灵活性。主旋翼的灵活性设计允许在维修时移走除旋翼桨距变化之外的其他主动元件,从而大大简化维护并延长叶片的使用寿命。先进的旋翼系统的可靠性极高,以至于在所有BO105型号共超过600万小时的运行中,并没有任何有关旋翼系统的故障发生(截至1991年)。

伯尔科转子是一种轻巧但非常稳定的转子,具有良好的空气动力学性能,这使BO105被认为是第一种能够做出loop的直升机。在它的后代EC135上,它已进一步发展成为无轴承转子头,这在大多数直升机型号中都很流行。

由于是通用直升机,因此该机对成本的要求非常敏感,由于尽可能的采用了一系列成熟的技术,因此该机的成本不算太高。在1975年,生产1架BO105的成本约为35.47万美元,而几乎在同时期,1辆顶级的奔驰450SEL型豪华轿车在美国市场的售价则接近了5万美元。可以看出,该机的价格在当时而言并非“高不可及”,较为低廉的成本也成为了其打开国外市场的一个重要优势。

在美、法系直升机几乎一统西方阵营直升机市场的情况下,BO105的推出,对于当时的联邦德国而言无疑是难能可贵的,虽然性能并不算出类拔萃,而且还存在着各种各样的问题,但是能够实现实用化,对于之前频频受挫的德国航空界中也算得上是一种鼓励。
(如有对文章中名词不懂的,可前往下列外部文章:直升机旋翼桨叶的挥舞和变距 (二)/https://zhuanlan.zhihu.com/p/40165583)
基本性能参数
BO105直升机的机身为普通半硬壳式结构,并列双排座舱,前排为正、副驾驶员座椅。后排长椅拆除后可装两副担架或货物。座椅后和发动机下方的整个后机身也可用于装载货物或担架的空间,担架可以通过位于机身后部的两个大型“蛤壳”翻盖门进行装卸。

该机使用普通的滑橇式起落架;舰载使用时可以改装成轮式起落架,配备紧急浮力设备,充气救生筏,折叠旋翼叶片和高防滑起落架。当配备辅助油箱时,基本型号BO105在负载下的飞行续航能力约为五个小时。
以下数据以BO105 CB型为参考

机组人员:1-2名飞行员
载客量:3-4 名乘客
机长(总长度 - 包括转子):11.86m
机高:3m
翼型:NACA 23012
空重:1276kg
最大起飞重量:2500kg
燃油容量:570L
动力装置:2台艾利逊250-C20B涡轮轴发动机,每台 310 kW(420 马力)
主旋翼直径:9.84m
主旋翼面积: 76.05㎡
最高速度:242km/h
巡航速度:204km/h
最大安全使用速度:270km/h
航程(标准燃料,最大有效载荷):657km(1525m高度下)
航程(带辅助油箱):1112km(1525m高度下)
续航时间(标准燃油、最大有效载荷):3 小时 30 分钟
使用升限:5200m
爬升率:8m/s
军用武器挂载



使用历史
军用型(海外服役国家及组织:瑞典空军/陆军、西班牙陆军、阿尔巴尼亚空军、巴林、博茨瓦纳、文莱、智利海军/空军、哥伦比亚海军、印度尼西亚海军/空军、伊拉克空军、约旦、肯尼亚、莱索托、墨西哥海军、荷兰皇家空军、尼日尔尼日利亚、巴布亚新几内亚、秘鲁、菲律宾海军/海岸警卫队/空军、塞拉利昂、韩国陆军、苏丹特立尼达和多巴哥反犯罪部队、阿拉伯联合酋长国、乌拉圭海军)
由于 摸鱼 篇幅限制,仅介绍联邦德国、瑞典、西班牙三国服役情况
联邦德国
鉴于华约组织的坦克部队的巨大优势所构成的严重威胁,德国国防军对反坦克直升机的需求不断增长。德国国防军尝试将现有的云雀II(联络和侦察直升机,以下均简称为“VBH”)和SS-11反坦克导弹结合,但未成功。他们首先想与英国人共同研发一架AH-1眼镜蛇风格的专用武装直升机,并将机组成员放进串联座舱。

然而,该也项目失败了。然后决定开发和采购基于BO105的中间解决方案。作为本国生产的直升机,联邦国防军自然是该机当仁不让的第一用户。虽然在此之前联邦德国陆军航空兵已经装备了UH-1等性能不俗的美制直升机,但是对于德国人而言,能用上本国制造的先进直升机,无论是从后勤维护等现实考虑,还是鼓舞士气方面而言都是一件值得高兴的事情。

从1973年起,联邦国防军开始与MBB合作。最初,租用了10台BO105(注册号:D-9581至D-9590),用于对陆军飞行员进行为期四年的大规模测试。1975年,德国陆军决定采购一种专门反坦克型号,要求配备六枚导弹HOT反坦克导弹,命名为BO105 PAH-1。1977年,德国国防部又采购了100架BO105 CB型作为其轻型观察直升机(VBH)项目。(虽然是BO105 CB型,但M(VBH)具有更强大的艾利逊250-C-20M发动机配备和更坚固的尾桨;附添加了低空飞行的导航辅助设备。)

1978年5月8日,第一架BO105 PAH武装直升机交付联邦德国陆军航空兵,此后PAH型和VBH型开始迅速取代早期使用的云雀II等机型,担负起各项任务。

PAH-1型的机身得到了加强,但在航空电子设备和动力系统方面与BO105 M(VBH)一样。此外,还有一个辛格(Singer)AN/ASN-129多普勒雷达导航系统。所有用于导弹控制和跟踪的电子设备都安装在机身后部主舱区域的设备载体上。引导霍特I反坦克导弹的瞄准装置是陀螺仪稳定型APX M397 SFIM,它安装在机长上方的机舱顶部。机长通过该光学系统的中继镜头系统(x3.2-x10.8放大倍率)观察多个方向,并用十字准星瞄准目标。由于光学器件与红外控制装置耦合,系统可以在启动后自动计算导弹与目标瞄准线的实际偏差,并持续校正它们。

由于联邦德国陆军航空兵并没有装备AH-1这样的专用武装直升机,因此BO105实际上成为了联邦德国陆军航空兵的攻击主力。

由于处在冷战中两大军事集团对峙的最前沿,当时有笑话说华约作战不利就要往德国扔核弹,而北约作战不利一样也要往德国扔核弹,看来在世界大战背景下德国人真是没法活。驻东德西部的装备大量T-64/80系列主战坦克的苏军集群一直是联邦德国国防军挥之不去的阴影。为了能将华约的装甲洪流抵挡在核心地带之外,除了有20多万驻德美军的支持,西德人自己也搞了层出不穷的各种反坦克兵器。撇开少量(相对于苏军而言)精锐的“豹”2系列主战坦克在关键地域进行阻击之外,依靠BO105等武装直升机作为机动“救火队”就成为了必然。

不过,由于使用的霍特反坦克导弹不能实现“发射后不管”,需要载机提供制导,因此在飞行过程中面临暴露在苏军野战防空火力下的危险。

早在1982年,联邦国防军就已经开始计划提高PAH-1的战斗效率,最终于1986年授予MBB公司升级合同。1983年,加装了美制AN/APR-39型雷达告警接收机等电子对抗设备;而到了1991年,又加装了一系列电子设备,以使用更加新型的霍特II;同时,旧发动机被新的MTU 艾利逊250-C20 R/3涡轮机所取代,还对主旋翼叶片和高度鳍进行了修改。这一批被命名为PAH-1A1型开始逐渐在向部队内替换PAH型。PAH-1A1可以通过阶梯式发射架识别并启动反坦克导弹。加装的KWS系统包括转向计算机,控制单元和数字化发射台控制器。这提升了驾驶员的易用性,并使维护人员更容易知道需要维修的地方。为了制导新反坦克导弹,瞄准装置也升级为了APX M397-2 SFIM型。

在发动机进气口前面,安装了改进的进气口保护装置(MELS),更换了座舱内发动机控制面板,改进了发动机的机油冷却系统,并安装了功率增加10%左右的旋翼叶片(这些可以通过圆形的叶尖来识别)。由于叶片加宽,叶片底部的减震器也变至65mm长。从外表上看,改进后的PAH-1A1型和原始型号的区别主要在挂载反坦克导弹的短翼上——由于换装了新型发射器,改进后的三联装发射器呈阶梯状布置,而非早期型的一字齐平布置。

2002年BO105 M开始退役,这使得VBH的需求出现了缺口,因此只能对现有的PAH进行改装,拆除了武器系统,并重新安装了后排座椅。之后,有100架新的BO105 P1M等待代替M,以确保在2004年剩余的40架BO105 M退役后,有新的BO105可以继续作为VBH的使用。因为BO105 P1A和PAH-1A1的飞行小时负荷较低,因此他们决定将撤军中的一部分进行再销售(下文阿尔巴尼亚的BO105 E-4)。直到德国统一之前,VBH一直在德国陆军航空司令部的参谋中队、师的陆军航空中队、陆军航空学校和一个陆军航空团中使用。德国统一后,由于联邦国防军的重组,VBH被重新分配,用于中型运输直升机联队、陆军飞行员联络和“400”侦察中队以及陆军飞行员武器学校将作为未来飞行员的培训直升机。这些直升机的战术编号被用作区分标志(编号形式:80✠01和81✠00)。

在比克堡/阿楚姆的陆军航空学校910教学和实验中队成立30周年之际,PAH-1A1的标识为编号为86✠66的PAH-1A1获得了一种颜色鲜艳的黑红金色特殊涂装
随着冷战结束,两德统一后德国的安全压力大大降低,继续保有一支较大的武装力量对于本国经济而言无疑是一种巨大的负担;并且德国陆军领导人将BO105 P(PAH-1和PAH-1A1统称)仅视为一项临时措施,对BO105 P无法执行夜间作战任务及其自我保护能力特别不满(值得一提的是,我在查阅资料时找到了一架装有热成像的德国联邦国防军BO105 PAH-1;网址:http://cmano-db.com/sensor/4999/)。因此在大规模裁军的浪潮中,装备BO105的部队也不可避免的遇到了裁撤的命运,一些BO105被联邦政府出售到其他国家继续使用,而另一些则被解除武装并以M(VBH)型为标准进行改装,成为联络、运输和侦察直升机;改装后的PAH-1取代了M(VBH),被称为P1M型。到2013年,PAH-1A1被欧洲直升机公司的虎式UHT型(以前称为PAH-2)取代。作为 2013 年 8 月底在伊达尔·奥伯施泰因(Idar Oberstein)炮兵学校举行的格里芬打击演习的一部分,德国联邦国防军的BO105 P最后一次用反坦克导弹进行了一次猛烈射击,之后该型最终退役。不过,由于原计划用于全面替代BO105的“虎”式武装直升机因为研发进度一拖再拖和冷战结束等原因,这些BO105也一直得不到及时替换,直到今天依然有少量BO105活跃在德国陆军序列中。

瑞典
虽然名义上曾经作为中立国,但是和二战一样(二战虽然瑞典中立亲德,但私底下一直是做好与德国开战的准备),在冷战时期,瑞典也一直为可能到来的“苏联入侵”做准备(毕竟挪威和芬兰都被侵略过)。

其中,为了因对苏军的装甲部队瑞典人可谓是绞尽脑汁,除了装备了大量装甲车辆(包括非常独特的S型坦克:Strv 103)之外,瑞典陆军还想方设法引入了一系列反坦克导弹作为打击苏军装甲车辆的机动兵器。


而在武装直升机出现之后,瑞典陆军对于这种可以快速机动的反坦克武器表现出了极高的兴趣。于是在1980年,瑞典军队开始向各国直升机公司发出武装直升机竞标邀请。1980年,一架BO105 S抵达瑞典并由瑞典测试中心FC(Försökscentralen)改装,并涂上了瑞典FOA碎片迷彩(现在瑞典军队M90迷彩的前身);舱门上有瑞典空军圆形标志(相比之下,HKP9A的圆形在机尾上);尾巴上有MBB标本的名称D-HDMU和FC的标识。一个有趣的事实是,即使该机被用作MBB的技术验证机,瑞典的涂装和FC的标志却在此后很长一段时间内一直存在。


这架BO105 S是HKP9A的原型。它被瑞典人命名为HKP8项目(Helicopter),之后才产生了HKP9A的项目。目前还不知道它的起源,但最早的一张照片(下图)显示它已换成瑞典涂装。

该直升机于1980年至1981年在瑞典进行了试验,1981年下半年返回德国进行了小型试验。

试验结束后,这架直升机成为MBB的一架演示机,旨在销售BO105的TOW武装版本。他们简单地称之为BO105 TOW。它曾在1982年范堡罗国际航空展上展出,但没有吸引任何买家。

1984年,它被改装成BO105 LS,MBB拆除了它的光学瞄准镜并将其喷成棕色迷彩。然而,它仍然保留了机顶的光学瞄准镜安装位。1985年,它被改装为带有机枪吊舱的沙漠直升机;遗憾的是,改装并没有加装独特的机顶光学瞄准镜。同年6月,它在巴黎布尔热航展上展示。

之后,这架直升机再次被瑞典军队租用,但它没有配备武装,而是成为了一架运输直升机。

这架BO105 TOW显然是1978年建造的,但在1980年之前没有任何关于它的信息。由于MBB直到1981年才为BO105提供TOW导弹改装方案,因此该机很可能是在瑞典军队的要求下将其修改为上述状态。它基于BO105 CB型号改装而来,但没有可靠的来源说明它是哪种CB版本(它的身世实际上是个谜,某历史游戏中称它为CB-2型,但我查到的是CB-3型;网址:https://www.helis.com/database/cn/18064/)。试验期间,该机配备了改进的休斯TOW机顶光学瞄准镜。这将是当时由瑞典萨博公司(SAAB)和艾默生防务公司共同开发的HeliTOW瞄准镜的初代实验型号。这个光学瞄准镜的独特之处在于它是流线型的,这也成为了这款直升机的独特之处。它的武器装备包括两个美国M65四联装TOW导弹发射器,安装在MBB设计的独特武器挂架上。它的旋翼顶部还有一个白色的旋翼罩,这是其他常见的BO105所没有的。

BO105 TOW与其他几种直升机进行了试验测试,最终获得了胜利。1984年7月,瑞典方面和联邦德国签署协议,为瑞典陆军购买了20架BO105 CB型武装直升机(这批直升机工厂名称是BO105 CBS,因为是瑞典人量身定制,“S”/Seabees),后在1987年10月到1988年11月间陆续接收,这些直升机被按照瑞典制式命名为HKP9A。虽然是采用了德制直升机,但是作为军工生产大国的瑞典也对此进行了一系列改进,例如为飞行员提供了来自萨博公司的HeliTOW型夜视仪,以提高直升机的夜战能力。

此外,不同于联邦德国和西班牙的型号,瑞典陆军的HKP9A采用了美制陶式反坦克导弹,以便简化后勤。由于重量和发射器的差异,在使用陶式反坦克导弹的过程中只能采用双联装挂载,一次最多仅可以发射4枚导弹。

存放于哥德堡Säve航空博物馆的HKP9A(BO105 CBS-3);上图展示了双联装反坦克导弹发射架
20世纪90年代末,瑞典反坦克直升机联队也购买了陶-2B(瑞典命名RB55 E)反坦克导弹,以使HKP9A能2000年代初继续用作反坦克直升机(此外也有陶-2A/瑞典命名RB55 D)。

在冷战结束之前,瑞典陆军的HKP9A一直沿袭了备战时期的编组模式,20架直升机被编为2个10机制中队,每个中队又被分成2个小队,小队中除了1架小队部直升机,其余分为2个编队。一个编队被部署于Linköping附近的第2基地,另外一个则被部署于Boden附近的原第1武装直升机支援基地。(以前隶属于陆军和海军的航空部队现已与空军的直升机部队合并,组成整个武装部队的单一直升机联队(HKPflj),合并后的联队置于空军的管辖之下。第1直升机中队位于Luleå的Kallax;第2直升机中队在Linköping的Malmen;第3直升机中队在Ronneby的Kallinge)

根据瑞典陆军的战术,这些直升机通常被作为对苏军进攻部队的前哨侦查,在使用反坦克导弹进行攻击的过程中,与目标的距离被保持在5~6公里左右。在完成一次攻击之后,这些直升机将立刻撤离战场,以贴地飞行的方式躲避苏军野战防空火力打击,并且在有剩余弹药的情况下寻找新的目标进行攻击。相比起单兵携带和车载的陶式反坦克导弹,HKP9A在携带陶式进行攻击时不仅可视距离更远,而且居高临下发射,无形中也使得导弹的有效射程得以提高,并且撤退时更加从容不迫,提高了发射平台的生存性。除了瑞典陆军之外,瑞典空军也在80年代购买了4架携带有前视红外探测设备的BO105 CB型直升机,这些直升机被命名为HKP9B(无武装),主要负责空中救护和跳伞飞行员搜救等任务。

到了90年代初期,这4架直升机被售出。而根据计划,瑞典陆军所有的HKP9A也将在2010年到2020年间陆续退役。

特殊型号:HKP9A(FC)是一款独特的HKP9A,配备了改进版的HeliTOW光学瞄准镜,该瞄准镜配备了FLIR摄像机,基本上是热成像瞄准镜。它主要用于瑞典军事试验中心FC(Försökscentralen)的测试目的。它最初仅从MBB租赁用于HeliTOW试验,当时编号为09073,但最终被瑞典军队购买,成为第21架HKP9A(编号09221)。由于它是HKP9A中唯一使用FLIR瞄准镜的BO105,因此在军队中获得了“bastarden”的绰号(英语“bastard”)

西班牙
二战后,世界掀起了民族独立运动浪潮,而在北非殖民地的西班牙陆军陷入了旷日持久的反游击战。

因此对于直升机这样可以快速反应的空中机动武器一直非常感兴趣,早在1958年,西班牙陆军就成立了“西班牙陆军空中机动部队”(西班牙语名:Fuerzas Aeromóviles del Ejército de Tierra,FAMET),最初装备了2架H-19和2架OH-23C,其后规模不断扩大,尤其是美军在越南战场成功实施大规模直升机机动作战的经验鼓舞了西班牙人,西班牙陆军开始大规模将直升机投入殖民地战争。

上图:博物馆中的一架西班牙H-19;下图:1953年拍摄的英国皇家海军705中队一架OH-23“渡鸦”(HTMk1/HTE-2)
即使是在后来撤出北非殖民地后,西班牙陆军对于直升机的需求依然有增无减,伴随着原有的机型逐渐老旧,西班牙军队开始寻求新机型,尤其是可以装备反坦克导弹,用于对地攻击的武装直升机。而鉴于BO105的优异性能,加之西班牙和联邦德国良好的传统关系,该机被引入自然是水到渠成。1980年,西班牙“攻击直升机第一营”(西班牙语:Batallón de Helicópteros de Ataque, Número 1,BHELA I)成立,该部是空中机动部队第一个(也是唯一一个)装备BO105的单位。从1981年到1983年,西班牙陆军共计接收了60架BO105,除了3架是德国原产,其余57架均在西班牙国内生产。

在这些直升机中,有28架是用于携带“霍特”反坦克导弹的BO105 CB ATH型(西班牙编号HA.15),18架是搭载20mm机关炮的BO105 CB GSH型(西班牙编号HR.15),其余14架则为无武装的BO105 CB LOH型(西班牙编号HR.15),这批直升机被部署在位于马德里以南100英里处的Almgro。(这里插入一下,我在查找资料的时候发现西班牙的LOH型和GSH型的编号很乱,HR.15和HE.15都在使用;因此我整理了一个表格,有兴趣的可以自行查看:https://www.kdocs.cn/l/ckZ1iF9cSGyB)

就在服役期间,西班牙陆军的BO105也接受了一系列改造,其中就包括了为飞行员配备夜视仪,从而提高其夜间作战能力。虽然这些直升机经历了多年的高强度使用,但是依然保持了85000小时的无事故飞行记录。除此以外,该机还曾经在2002年西班牙和摩洛哥的岛屿争端中出场,成为了该机在西班牙陆军服役历史上绝无仅有的“实战经历”。

经过20余年的服役,这批直升机终于到了退役的时候,2004年,西班牙陆军选择了法德联合研制的“虎”式武装直升机作为替代,这一同样具有德国血统的直升机将在不久的将来取代BO105,继续担负起保卫西班牙国土安全的重任。

通用型(海外民用国家及组织:俄罗斯、荷兰、秘鲁、菲律宾、西班牙、特立尼达和多巴哥、土耳其、南非、英国、美国、智利、捷克共和国、希腊、印度尼西亚、以色列、伊朗、约旦、匈牙利、沙特阿拉伯、澳大利亚、红牛特技飞行队、加拿大海岸警卫队)

作为一架通用直升机,在各国军队中服役仅仅是BO105的使用历史的冰山一角,BO105最大的舞台还是在民用领域。救援版本的BO105在各种紧急情况下及时拯救了数千人的生命,它在建筑、救护和警察工作中产生了巨大的影响。1987年,英国内政部对警用直升机的型号和性能进行了鉴定,BO105以绝对优势受到警察部门的一致推崇;在俄罗斯,BO105也被用于国家网络新闻行业;我国也早在1976年就引进过德国BO105民用版本(同批进口3架,注册编号为B-761、B-762、B-763),用于海上运输和救援等。

客串影视剧
虽然和以UH-1、Mi-8等机型为代表的美苏(俄)系列直升机相比,BO105的国际知名度要逊色不少,在各类影视大片不过作为世界直升机史上的“常青树”,该机也获得了不少电影的垂青,其中就包括了著名的007系列电影。根据统计,加上一般被视为外传性质的《007之巡航导弹》(Never Say Never Again)和《007之雷霆杀机》(A View to a Kill),BO105共计在007系列电影中出演3次,其中堪称最大亮点的当属在2015年上映的007系列电影《007之幽灵党》中,在片中该机就成为了詹姆斯·邦德快意驰骋的重要平台。
在本片开头,身处墨西哥首都墨西哥城的邦德在墨西哥传统节日亡灵节的游行现场伺机捕捉暗杀目标,之后在使用MP-7射击未果,周围建筑物发生爆炸的情况下凭借矫健身手及时躲避,一路跟随目标在宪法广场跳上目标逃脱所用的BO105,在机上经过一系列惊心动魄的搏斗之后成功消灭目标,驾驶BO105消失在了远方。无论是从画面、音效上看,这一开头都水准上乘,在上映后为全片加分不少,收获了不俗的口碑。

当然,作为开头部分的高潮,在BO105上的搏斗戏拍摄难度不可谓不大。考虑到飞行安全和演员在机舱内外的安全,制作方米高梅公司可谓绞尽脑汁,除了精心设计飞行表演动作,还邀请前文提到的红牛特技飞行员查克·亚伦参与表演驾驶,而影片中的BO105实际上是前文红牛特技飞行表演队的CBS型换了涂装,并且在拍摄过程中对演员(包括在完成一些高难度动作时使用的替身演员)也进行了特别保护,种种努力换来的是全世界影迷所欣赏的视觉盛宴,而这也反过来给米高梅公司带来了滚滚而来的票房利润。
除了在享誉全球的电影中作为主角的座机外,我在查到的一些资料中说1989年版的《舒克和贝塔》中舒克的直升机也是以BO105为原型。

发展改型
自20世纪70年代初BO105直升机开始批量生产以来,总产量超过1640架(维基百科数据统计),其后各种计划和实际衍生发展的改型也达到了30多种。(注:部分机型中带有“S”指机身加长)
BO105 A:第一系列预生产型,从V1到V6共6架,全部用于研发测试。每型发动机配备两台235千瓦的艾里逊250-C18涡轮引擎,为首批民用生产型

BO105 HGH:研发阶段时提出HGH高速计划的实验型版本(注册型号:D-HAPE,V-4),具有空气动力学改进的高速研究变体,旋翼头整流罩,后机身整流罩,短起落架和固定辅助机翼。1973年9月25日,改进的BO105 HGH(无辅助机翼)达到了373km/h的速度。在1975年3月4日,研究人员进一步修改了BO105 HGH,优化了机身以更符合空气动力学并加装了6.2m的机翼。之后在轨道倾角飞行中最高时速达到404 km/h,完成了400 km/h的无接头旋翼直升机的设定目标。

BO105 B:即BO105 V3,配备MAN-6022-A3发动机。
BO105 C:标准化生产型,1972年设计生产并配备两部艾里逊250-C20引擎

BO105 D:1973年设计生产,获得英国授权出口合格证的近海机型,配备IFR仪器(飞行仪表规则/Instrument Flight Rules),是为英国海上石油钻井平台而推出的型号。其中尼日利亚也有销售记录

BO105 CB:轻型观测/运输直升机,1975年生产,配备两部改进型艾里逊250-C20B引擎使其具有更好的高温高原性

NBO105:1976年起由MBB给印尼航宇(Indonesian Aerospace)特许生产的BO105,除发动机和传动机构外均为印尼本土生产,早期为NBO105 CB型;共生产100架

NBO105 S:后期印尼航宇生产的机身加长改型;共生产22架
BO105 CBS:通用运输型,机身加长了9.8英寸以便执行紧急医疗救护任务,并且增加一面舷窗,以便执行紧急医疗救护任务。

BO105 M:军方编号VBH(德语全称:Verbindungs und Beobachtungs Hubschrauber,VBH),1979年生产,属于无武装PAH-1的改进型,同样是在BO105 CB基础上进行改装,虽然没有安装武器和探测设备,但是配备了军用级别的电台,是一种轻型运输/侦察/联络/轻型直升机。变体:P、P1-A1、P1M、E-4

BO105 ATH:为西班牙陆军研制的反坦克型,使用霍特反坦克导弹(1980年生产)

BO105 GSH:为西班牙陆军研制的武装侦察型,在机腹安装有莱茵金属公司的20mm机关炮(Rh202型)(1980年生产)

BO105 LOH:为西班牙陆军研制的侦察型,无武装(1980年生产)

BO105 P/PAH-1:为联邦德国陆军研制的轻型反坦克武装直升机(德语全称:Panzerabwehrhubschrauber,PAH),在BO105 CB基础上改装,机体结构得到加强,尤其提高了抗毁伤性能,发动机、传动系统、旋翼和尾桨也被更换以获得更大的输出功率,起落架进行加强以承受更重的机体在紧急迫降时所带来的更强的冲击力。主要武器为“霍特”反坦克导弹。该机在外部的一个显著特征为在机体左上方安装有光电探头和激光指示器;可用的航空电子设备包括天气雷达,多普勒和GPS导航以及自动驾驶仪。目前该机多数已被欧洲虎式直升机所取代,少部分则被取消了武装降级为无武装型号后继续作为侦查直升机使用或出口。出口型的PAH被取消了武装并降级为VBH型·BO105 P/PAH-1A1(装备六枚改进后的霍特II导弹的反坦克直升机)

BO105 P/PAH-1A1:军方编号PAH-1A1,是PAH-1的改进型,装备6枚改进后的霍特II反坦克导弹

德国联邦国防军第26战斗直升机团机库中的PAH-1A1,注意阶梯状反坦克导弹发射架
BO105 P/PAH-1 Phase2:计划中配备红外夜视系统提升夜间攻击能力的PAH-1型,未实际研发(1993年取消该计划)
BO105 P/BSH:计划中携带4枚美制FIM-92A“毒刺”(Stringer)空对空导弹的护航型,未实际研发
BO105 CBS-4:1985年设计生产,机舱作了小幅度扩展,以增大脚部空间。该机型在美国被称为“双喷气”Ⅱ(BO105 Twin jet II)

·BO105 CBS-5:在BO105 CBS基础上发展的舰载搜索与救援型,1990年生产。该型号具有360°观测装置和气象雷达,还支持相关的数据记录器和发射器系统、多普勒/GPS导航控制系统,并且装配夜视仪。

BO105 S:1980年生产从C型改进而来,机身加长,配备带Bendix燃油控制单元的艾利逊250-C20B发动机,加强型主变速器
BO105 L:BO105 CBS 的升级版,专为在高海拔和极端温度条件下使用以及改进的单引擎性能而设计。具有更高的起重能力。其中“L”代表增加的“提升”(lift)

BO105 LS:配备艾利逊250-C28C和升级的主齿轮箱FS-112开发了B0105LS,FS-112是FS-110的衍生产品,用于VBH和PAH-1

BO105 LSA1:1984年设计,机身加长并配备更大功率两部艾里逊250-C28C引擎;由加拿大分公司制造

BO105 LSA2:1985年设计,提升发动机工作温度范围 (– 30 °C/+54 °C )、改进悬停性能 、改装发动机罩、加强机身;由加拿大分公司制造;由加拿大分公司制造
BO105 LSA3:1986年设计的高温高原型,最大起飞重量增加到2600千克;由加拿大分公司制造

BO105 LS(5桨叶实验型):实验5桨叶片具有的优点,如起飞重量增加、减少机舱振动、降低转子噪音水平、增加负载系数等

BO105 LSB1:1988年10月6日,由普惠PW205B发动机提供动力的BO105 LSB1在伊利堡工厂进行了首飞。测试由 MCL 试飞员 James Leitch 完成。在与普惠的发动机更换计划完成一段时间后,X01的机身恢复为LSA配置,即SN-2012

BO105 LSA3“超级起重机”(Superlifter):1995年设计,在BO105 LSA3基础上进一步挖掘机体潜力,并针对外部载荷用途作了优化,最大外部负载提升至1350kg、最大装载重量增加到2850千克,升级后使用BK117C-1的新尾桨;由加拿大分公司制造

BO105 Ophelia:重新设计了座舱结构的测试型。全称“德国光学直升机平台”(法语全称:Optique Platform Hélicoptère Allemande,OPHELIA)为“虎”式武装直升机进行系统测试,重新设计了座舱结构的测试机型,由法国SFIM公司完成改装工程,该机在桅顶安装了集成前视红外探测仪、激光测距仪和其他光电侦查设备的探头,由于其高耸的侦查探头和独特的涂装,被称为“长颈鹿”

BO105 MSS:海上巡逻型,配备一部搜索雷达
BO105“执行者”(Executaire):以Executaire为名授权给波音与卡尔森公司制造的一种机身加长24.5厘米的改进型,试图打入美国轻型直升机市场,但销售额极低
BO105 E-4:原德国陆军自用型BO105P,由于新的军事政策形势,德国联邦国防军不再需要大量的BO105。2000年初,联邦国防技术、采购局(BWB)和欧洲直升机公司三方缔结了一项退货和再销售框架协议。因此,欧洲直升机公司确保这些退回的飞机可供德国联邦国防军以外的准军事和军事客户使用。2006年,有12架德国陆军的BO105 P进行电子设备与飞行能力升级,同年以1000万欧元的价格全部出售给阿尔巴尼亚,这些直升机被重定名为E-4型。在那里它们被用作救援、贵宾和联络直升机

EC-Super Five:即BO105 CBS-5民用型号,在BO105 CBS-4基础上的改进高性能型,极大提高了飞行能力

BO105 KLH:韩国按许可证生产的CBS-5武装型号,增加了通讯、导航、电子战、目标锁定系统等设备。为迎合韩国陆军的需要,KLH型同样改进了桨叶与联络系统。有12架在役

·BO106:在BO105基础上增大座舱的型号,前排并排容纳三个人,在机舱后排容纳四个人,并且配备了更加强劲的艾里逊250C-20B型涡轮轴发动机。于1973年9月25日首飞(注册号D-HDCI,序列号84);1981年,德国空中救援组织(Deutsche Rettungsflugwacht/DRF Luftrettung)购买了该原型机,并按照BO105 CB-2的标准重改座舱。直到1993年11月,它才以D-HCCC的注册号正式飞行,直到1993年11月前一直在DRF工作搜救人员。但在1994年,它被搁置一旁,其身上的零件被拆下,并用于另一架同属DRF的BO105 CBS-S直升机(注册号D-HNNN,序列号662)维修。获得备件。除此以外,BO106项目没有任何进展

PADC蜂鸟(Hummingbird):修改了驾驶舱结构的BO105 C,未实际研发
BBH-1:以BO105为原型设计的武装直升机,采用串列式座舱布局,机身较为狭窄,设计思想和美制AH-1接近,一些技术被后来的“虎”式武装直升机沿用。未实际研发
BO105FLISI:飞行工作系统试验机
备注:以下衍生机型相关信息并未有资料记载,但如果我在之后查找到相关资料,将会出附件补充
BO105 CDN系列:CDN-B,、CDN-B4、CDN-BS、CDN-BS-2、CDN-BS-4、CDN-BS-5
BO105 C系列:CB-2、CBS-2(1977);CB-3、CB-4(1985);CB-5(1990
)BO105 D系列: DB、DB-4、DB-5、DS、DBS、DBS-4、DBS-5

结语

BO105从A型实验首飞至今(写作时间2023年1月1日至1月27日)已经过去了56年,截至2016年12月,约400架直升机(约占总产量三分之一)依然在役运营。最长的在役BO105直升机位于福克兰群岛,主要执行空中作业。全球BO105机队累计飞行800多万飞行小时。空中客车直升机公司也持续为该轻型直升机提供全方位服务,并保证按期提供相关航材配件。2017年2月17日,空客也在其专网发布了庆祝BO105投入使用50周年的文章(详细请见https://www.airbus.com/en/newsroom/press-releases/2017-02-a-pioneer-of-modern-helicopter-technology-the-bo105-celebrates-its)其中首席执行官Wolfgang Schoder代表公司和BO105的全体客户表达了对BO105的肯定与赞赏,并说明BO105所运用的新技术对后世发展的直升机影响深远,而空客直升机公司也将继续研发更多的新技术运用到新直升机上。


作为世界上最成功的直升机之一,BO105的地位无法被取代。对于那些早年的直升机驾驶员来说,BO105将永远在他们的记忆中占据不可或缺的一席之地。而它也将在未来继续为人们生活、国防安全等领域发挥它的价值。
本专栏为本人第一次写作,虽然查阅了(德美瑞西英法日语)近百篇资料和几百张图片以确保没有错误,但可能还有出错的地方,如果各位读者在阅读过程中发现错误或写作建议,可以在评论区或私信我;因为本人是高中人,所以不一定马上回复修改,但有时间一定是会修正的。此外,我在查阅资料的过程中发现国内某些网站的文章资料存在错误,在之后我会对其错误修改以保证正确性。如有想要文章中原网站和图片的,也可以联系我,我也会提供原出处。最后,在此对我的好同志们和全真模拟交流群的部分同志对本专栏初稿和二稿的修改意见表达感谢


