中国引进卡-52K的逻辑与愿景②
性能上的优势
卡-52K的性能优势的因素同样不容忽视。直-10的原型机原定正常起飞重量接近于美国海军陆战队的AH-1Z武装直升机,都是接近8. 5吨的体量,在武器携带量、燃油携带量、装甲等方面都比较宽裕。然而,由于众所周知的原因,目前大量列装的量产型直-10却是一个缩水版。量产型直-10的空重5. 1吨,正常起飞重量7吨,最大起飞重量不明,有些人猜测可能为8吨。如果说空重代表身架的话,那最大起飞重量就代表能力。最大起飞重量增加,意味着燃油量和携带武器的能力都有所增加,战斗力更强。按照空重,直-10比AH-6[赞]4E“阿帕奇”还略重一点,可算是重型直升机了。但按照最大起飞重量,如果直-10的最大起飞重量为8吨,那就比“阿帕奇”更低,也低于美国海军陆战队的AH-1Z,事实上可携带的燃油和武器才与欧洲“虎”式相当,实际上是以重型武直的身架才实现了中型武直的战斗力,这也是人们常把直-10称为中型武直的道理。
但中国作为一个地缘环境最为复杂的海陆复合型大国,海军两栖突击部队对专用舰载重型武装直升机的需求又很基本。这样一来,作为世界上唯一的专用舰载重型武装直升机,卡-52K的性能优势变得十分突出。卡-52使用的是2台TB3-117BMA涡轴发动机,单台功率达到了2200千瓦,这使它的最大起飞重量可以达到10. 4吨,最大外挂重量超过2吨,翼下挂弹重量接近1吨,已经和“枭龙”战斗机不相上下,是再典型不过的重型武装直升机。相比之下,直-10早期所采用的涡轴9发动机功率只有1000千瓦,即便是后期改进的涡轴9C功率也只有1200千瓦,几乎只有卡-52的一半。因为“心脏病”的问题,直-10早期甚至只能通过拆除驾驶舱挡弹板和红外抑制设备来保证飞行性能,最大外挂质量只有600千克。后期改进型在换装了发动机后,外挂重量也不过800千克,还不到卡-52的1/2.
载弹量带来的火力差距自然就相当明显了,卡-52一共拥有6个挂点,舰载型的卡-52K为了上舰,挂点虽然减少到4个,火力却丝毫不弱。其最多可同时挂载16枚AT-9“旋风”反坦克导弹,该导弹最远射程10千米,最大穿甲能力900毫米,台湾地区的所有主战坦克(包括即将到货的M1A2T)都不能免于被击穿的命运。除了精确制导武器外,卡-52K的短翼挂架也可以换成4个80毫米B8型火箭弹发射巢,算下来一共有80发火箭弹,按照70%的毁伤率计算,一架卡-52K光使用火箭弹就可以摧毁多达56个目标。由于岸滩反登陆阵地通常还会设置防御力比较强的钢筋混凝土地堡,这时候就需要大口径的航弹来应对了,而卡-52K的独家必杀技就是可以携带50千克级以上的航空炸弹进行贴脸轰炸,这是任何碉堡工事的噩梦。
当然,中国航空工业拥有研发与卡-52K同级别重型武装直升机的潜在能力。除了为直-10更换发动机,还其本来面目并进行增强外,基于直-20的技术框架发展新一代重型武直也是可行的技术路径。事实上,在重型武直的发展史上,基于通用直升机的动力、旋翼系统进行衍生一直是一个合理的选择之一。西科斯基以“黑鹰”通用运输直升机发展重型武装直升机的例子就是如此。“黑鹰”的故事起源于1972年的美国陆军战术运输直升机系统(UTTAS)计划,目的是替代当时大量装备的UH-1;差不多同一时间,美国陆军还启动了先进攻击直升机计划(AAH).AAH实际上是吸取先进空中火力支援系统(AAFSS)计划失败的教训,调低了部分指标,试图继续寻求AH-1“眼镜蛇”这个过渡的替代品。
由于AAH的要求更为务实,特别是放弃了对高速巡航能力不切实际的要求(AAFSS的要求是200节(370千米/小时)),其主要指标要求与UTTAS非常接近。比如,AAH与UTTAS在1200米/35摄氏度条件下的巡航速度、垂直爬升率及航程要求均与UTTAS类似,对两者生存力的诸多要求也十分接近。同时研究结果也表明,AAH计划希望获得的武装直升机在总重量上与UTTAS也基本一致。
西科斯基公司敏锐地意识到了这一点,试图基于两种直升机在性能指标上的高度相似性,来个“一鱼两吃”-将竞标UTTAS的YUH-60A(S70)关键系统移植过来,设计一种拥有全新机身的AAH武直方案。他们是这样想的,也是这样做的。西科斯基提出的S-71重型武装直升机方案不仅仅拥有YUH-60A的动力和旋翼系统(发动机、旋翼、减速器),垂尾、平尾、尾梁和尾轮部件也被照搬了过来。另外,YUH-60A的主要设计特征在S-71上也均有体现,两者具有相同的低置主旋翼、固定式后掠平尾器和宽弦垂尾。两者部件的通用性高达81. 7%.当然,S-71的前机身经过了重新设计,具有串列双座驾驶舱,机腹的机炮转塔、主起落架支柱被整流罩包裹起来,传感器吊舱位于机鼻下方,机身中部两侧装有一对武器挂载短翼,但它们之间的区别比看上去要小得多。
由于与YUH-60A共享同样的升力和动力系统,S-71在AAH竞标中有降低研发和制造成本的突出优势,同时对美国陆军节约操作维护费用也大有好处。也就是说与“黑鹰”的高度通用化有助于降低S71的采购和操作成本。尽管遗憾的是,西科斯基的如意算盘最终打了水漂,但S-71在AAH竞争中败北的原因却不是性能,而是复杂的政治原因:西科斯基在UTTAS项目中的竞争优势明显,倘若再拿下AAH,胜者通吃的结果将是一家独大,不利于美国直升机工业的发展。所以权衡考量之后,美国陆军将AAH项目交给了贝尔和休斯公司,再经过进一步角逐后休斯公司的方案脱颖而出,其结果就是研制出了大名鼎鼎的AH-6[赞]4“阿帕奇”。在这段尘封的历史中,S-71则扮演了一个虽败尤荣的角色,但能够与“阿帕奇”同台竞争的事实,还是证明了“黑鹰”衍生重型攻击型直升机的能力······
“黑鹰”衍生发展S-71的例子是很能说明问题的。直-20性能堪比“黑鹰”,且不必讳言,两者间有着密切的关系。当然,这不是说直-20就是“黑鹰”的简单模仿。“黑鹰”或许是直-20研制的原准机,但测绘仿制和参照设计却有很大不同。前者是“照葫芦画瓢”,照搬照抄,很可能“只知其然,不知其所以然”,而且由于技术、材料、工艺的差别,更可能“照葫芦也画不成瓢”;后者则是以原准机为参照对象,基于自身的技术能力环境,按照自行设计的思路、程序和规范走完一个全过程,包括总体设计、气动参数的确定、技术工艺的选择等,在指导思想上与前者有本质区别,是“知其然,也知其所以然”的吃透。结果则是“青出于蓝而胜于蓝”的优化。
如果从这个角度出发大胆猜测,或许,直-10总设计师吴希明曾透露的正在研制的比直-10“复杂很多”的直升机就是指S-71这类方案。再考虑到,直-20系列已经有舰载使用的多用途版本,进一步衍生发展一款重型舰载武装直升机是可以进行合理想象的。不过,正如前文所述,基于直-20衍生重型舰载武装直升机,在研发周期上并不能满足当前军事斗争的需要。况且即便不考虑研发的时间周期问题,通过对直-20进行衍生的发展来获得国产重型舰载武装直升机,由于仍然是传统构型,相比之下,共轴双旋翼设计的卡-52K在综合性能上也依然有可取之处。比如共轴双旋翼设计的特点之一是可以最大程度减少桨叶外廓直径。由于旋翼转动面积越大,获得的升力就越大,上层的旋翼能有效提升下层旋翼的气动效率,卡-52双旋翼的优势是非常明显的。这同时意味着,在保证升力的情况下,双旋翼直升机的旋翼长度可以控制得很短,因此卡-52的旋翼直径仅14. 5米,而吨位类似但采用传统单旋翼+尾桨布局的米-28N则高达17. 2米。
同样得益于其独特的“共轴反转双旋翼”设计,由于没有尾桨和连接尾桨的传动轴,卡-52长度被压缩到了13. 5米,仅比作为轻型直升机的直-19长了1. 5米。虽然卡-52为避免两副主旋翼之间的相互干扰,需要间隔一定距离,导致机身高度达4. 93米,但米-28N因在旋翼上方设计了装在锤状整流罩内的毫米波雷达,高度也达到了4. 81米,仅比卡-52低了0. 12米。
总之,在桨盘载荷、发动机功率和总重相同的情况下,共轴双旋翼直升机的纵向尺寸仅为单旋翼直升机的60%左右。更何况,作为舰载机,卡-52K对螺旋桨和短翼及共轴双旋翼进行了折叠,进一步扩大了这个优势。这对于舰载机部署使用来讲是极为有利的。卡-52K共轴双旋翼设计的另一大优势是航程。卡-52的航程达到了1200千米,而米-28只有470千米,差了接近三倍,可两者的载油量却差不多,卡-52为1500千克,米-28为1368千克。无独有偶,同样采用共轴双旋翼布局的卡-28,最大航程也是1200千米,这一方面是因为卡-52的克里莫夫VK-2500型发动机的比油耗(发动机1个小时做功1千瓦的耗油量)为每小时0. 21千克,小于米-28所用克里莫夫TV3-117发动机的每小时0. 3千克,另一方面是因为双旋翼本身有很大的升力优势,采用单旋翼带尾桨布局的米-28还要耗费10%~15%的功率来驱动尾桨,但尾桨只是用于平衡主旋翼带来的自转力矩,不能带来对直升机的推举力。
再有,共轴双旋翼采用上下反转的方式消除了扭力矩,因此卡-52没有安装尾桨,这让它的低空飞行能力也特别突出。直升机无论是起飞、降落、盘旋,低空作业时吹起的各种石子、树林的树枝等杂物都容易撞上尾桨,从而导致事故的发生。根据美苏以往的作战经验总结,直升机战损中尾桨一旦被大口径子弹或者火箭弹击中,坠毁的概率几乎是100%.而卡-52这种无尾桨设计很大提高了其战时生存能力和低空飞行时的安全性能。还需要看到的是,共轴双桨设计的好处还不只于此,它相比单桨直升机的升力提高了至少12%,而且具备相当不错的转弯和爬升能力,在高原、山地、丛林等复杂地形环境下拥有更好的机动能力。

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