直升机是指依靠发动机带动旋翼产生升力和推进力的航空器,能垂直起落、空中悬停、原地转弯;能前飞、后飞、侧飞;能在野外场地垂直起飞和着陆,不需要专门的机场和跑道;能贴近地面飞行和长时间悬停,超越障碍,或利用地形地物隐蔽活动;能吊运体积大的武器装备,不受本身容积的限制。因其独有的特性在军事上得到广泛的应用,成为现代军队的重要武器装备。
一、直升机的诞生及发展
从我国古人发明的玩具“竹蜻蜓”,到15世纪意大利著名画家、科学家达·芬奇绘制的直升飞行器草图,再到20世纪40年代中期第一架实用型直升机诞生的几百年里,人类飞天之梦吸引了许许多多的人为之探索。最终,经过几代人不懈努力,突破重重困难,1939年,美籍俄国飞机设计师伊戈尔·伊万诺维奇·西科尔斯基研制出了世界上第一架实用型VS-300直升机,并成功地进行了试飞。这立刻引起了美国陆军的注意,购买后加以改进,并将其编号为R-4直升机。R-4直升机不仅能垂直起降、空中悬停、前飞、后飞、侧飞,而且还能在无动力情况下自转下降,因此,完全具备了现代直升机的飞行特点。第1架R-4直升机于1942年5月交付美国陆军后,直升机开始成批生产。
R-4直升机的诞生具有划时代的意义。它标志着直升机发展最艰难的探索时期已经结束。从此,直升机开始走上迅速发展的道路。
自20世纪40年代中期第一架实用型直升机投入使用以来,一般认为直升机经历了四代的发展。每10年左右,出现一批具有新技术特征的新一代直升机。
第一代直升机以活塞发动机为动力,采用钢木混合式旋翼桨叶,最大飞行时速200千米。其代表机型是美国的贝尔-47和前苏联的米-4型直升机。
第二代直升机以比活塞式发动机尺寸小、功率大的涡轮轴发动机为动力,采用全金属旋翼桨叶,最大飞行速度达到了250千米/小时。其代表机型是前苏联的米-8和法国的“超黄蜂”型直升机。
第三代直升机以先进的涡轮轴发动机为动力,采用玻璃钢旋翼桨叶,最大飞行速度达到了300千米/小时。其代表机型是德国的BO105和英国的WG13“山猫”型直升机。
第四代直升机以更先进的涡轮轴发动机为动力,采用复合材料新旋翼桨叶,最大飞行速度提高到350千米/小时。其代表机型是美国的“黑鹰”直升机。
随着直升机性能的改进和使用范围的扩大。目前,直升机已发展为一个族系庞大的家族。
直升机一经问世就被广泛用于军事作战,军用直升机作为陆军航空兵的基本装备,已成为现代战争中一支重要的作战力量。军用直升机按其所担负的任务,通常可分为武装直升机、战斗保障直升机和辅助用途直升机三大类,武装直升机也称作战直升机或攻击直升机。具体包括:火力支援直升机、反潜直升机、空战直升机、运输直升机、战斗保障直升机、辅助用途直升机(包括起重直升机、救护直升机、训练直升机、教练直升机等)。按照质量级别,可分为轻型直升机、中型直升机、重型直升机、超重型直升机、起重型直升机。
直升机的主要作战任务是:机降突击作战、空中火力支援、反直升机作战、反潜(舰)搜索和攻击、空运作战物资和机动兵力、战场侦察和校正炮兵射击、指挥和通信联络、空中布雷、空中预警、运输等。
二、典型直升机介绍
1.AH-64“阿帕奇”武装直升机
AH-64“阿帕奇”武装直升机是美国生产的第二代武装直升机,于1984年1月装备美军。现在共有三种型号: AH-64A“阿帕奇”、AH-64D“阿帕奇”和AH-D“长弓-阿帕奇”。它是美陆军的主要反装甲攻击直升机,能够在白天、夜间及能见度有限的条件下,搜索并摧毁敌装甲车辆和其他有效目标。
阿帕奇直升机
该机的机长为17.76米,机高为4.30米,空载质量为5092千克,最大平飞速度为293千米/小时,最大航程为582千米。其前座是副驾驶兼射击员,后座是正驾驶员。机头前方有三个可转动的传感器,能帮助飞行员进行夜间超低空飞行、截获目标及瞄准标定。
其武器主要有1门M230型30毫米口径航炮,可携弹1200发。共有4个外挂架,可悬挂“海尔法”导弹、“赛阿姆”式反辐射导弹、70毫米火箭弹。空战武器有“响尾蛇”格斗导弹或AIM-92“毒刺”导弹。“阿帕奇”D型在翼梢增加两个挂架,共可挂4枚空对空导弹,内侧挂架还可挂对地武器。在机身上方装有电缆切割器,超低空飞行时可切断高压电线等。
“阿帕奇”直升机生存能力强,其旋翼桨叶被12.7毫米枪弹击中后,大多数情况下能继续完成所担负的飞行任务;其传动系统在被炮弹击中后可坚持工作1小时,关键部位可抗12.7毫米枪弹或23毫米高爆炮弹;机身被一发12.7毫米穿甲弹或23毫米高爆炮弹击中后,仍可保证继续飞行30分钟;其座舱地板和侧壁则可以抵御23毫米爆破弹和12.7毫米枪弹的直接射击。
AH-64“阿帕奇”武装直升机是目前世界上最好的武装直升机之一,曾参加了1984年之后的历次局部战争,表现非常突出。海湾战争中,在发动空袭前攻击了伊拉克雷达站,为后续进攻飞机打开一条“无雷达警戒走廊”。在地面部队进攻时还掩护坦克前进,并参加了巴士拉城附近的坦克大会战。美方宣称在近3000辆被击毁的伊拉克坦克中,被AH-64击毁的约占500辆。
2.AH-1武装直升机
AH-l“眼镜蛇”武装直升机是美国的第一代武装直升机,主要任务是在昼夜及恶劣天气条件下,提供近距离火力支援和协调火力支援,还可执行为突击运输直升机武装护航、指示目标、反装甲作战、反直升机作战、对付有威胁的固定翼飞机、侦察等任务。AH-1G是最早型号,1967年6月开始交付美军使用。
AH-1
该机的机长为17.68米,机高为4.32米,空载质量为4627千克,最大平飞速度(海平面)为282千米/小时,航程为587千米。装有两台T700-GE-401涡轮轴发动机,每台功率1260千瓦。其燃油系统被一发23毫米爆破弹击中后,不会丧失工作能力。机身为普通全金属半硬壳式结构,具有低轮廓窄截面。
AH-1武装直升机的机头下装有一个电动炮塔,炮塔内装20毫米3管式M197航炮,装750发炮弹。航炮射速675发/分。短翼下4个外挂点可挂不同武器,包括70毫米火箭发射巢、油-气爆炸武器、曳光弹投放器、榴弹投放器、带降落伞曳光弹或“米尼冈”机枪吊舱。机翼下面总共可挂8枚“陶”式导弹,8枚“海尔法”导弹,2枚“响尾蛇”空对空导弹或“响尾蛇”反辐射导弹。
3.米-24武装直升机
米-24武装直升机的机长为18.80米,机高为6.50米,最大起飞质量为11500千克,最大平飞速度为330千米/小时,最大作战半径为288千米。
它是前苏联米里设计局于20世纪60年代后期设计的第一种专用武装直升机,北约称它为“雌鹿”。其机翼下的武器挂架可挂装多种武器,主要任务是为己方坦克部队开辟前进通道,清除防空火力和各种障碍,压制空降区敌人的先头部队。它不仅是有效的反坦克武器,而且还能高速贴地飞行,在空战中消灭对方直升机。另外,它还可以担负为米-8和米-17机群护航的任务。在苏阿战争期间,米-24武装直升机曾大量使用,出尽了风头。
4.米-28武装直升机
米-28武装直升机于1980年开始研制,1992年装备部队,是单旋翼带尾桨的全天候专用武装直升机,北约称它为“浩劫”。其任务是用来攻击地面装甲目标、近距支援攻击机和直升机,拦截和下射低空飞行的巡航导弹,攻击地面活动目标和进行战场侦察,具有很高的灵活性和良好的生存能力。可直接用安-22和伊尔-76运输机运送到指定作战地区。
它的机长为16.85米,机高为4.81米,最大起飞质量为11200千克,最大平飞速度为300千米/小时,作战半径为240千米。其机身采用传统的全金属半硬壳式结构,机身狭长。在驾驶舱四周配有完备的钛合金装甲。其动力装置为两台TV3-117发动机,功率为2×1640千瓦。进气口装有导流板,以避免砂石、灰尘和外来物吸入发动机。机载设备主要有先进的电子设备。机头圆形整流罩内装有雷达天线。此外,还装有红外抑制和红外诱饵系统。
米-28N攻击直升机
其机头下方炮塔内,装有1门改进的2A42型30毫米航炮,备弹300发,对空射速900发/分,对地射速300发/分。每侧短翼挂架上总共可吊挂16枚AT-6反坦克导弹和两个可带20枚火箭的火箭巢。
5.SA34l/342“小羚羊”直升机
SA34l/342“小羚羊”是一种5座轻型多用途直升机,机身长9.53米,机高为3.19米,最大允许速度为280千米/小时,航程为710千米,1964年设计,1967年投产。能够满足不同的用途,有多种型号,军民两用。
法国的小羚羊(www.xing528.com)
该直升机的座舱结构为焊接轻合金构架,动力装置为一台“阿斯泰阻”XIVM涡轮轴发动机,功率为640千瓦。座舱前排可坐1~2人,后排可坐3人。执行不同的任务时还可安装不同的设备。
其武器是两个“布朗特”68毫米或FZ70毫米火箭弹吊舱,4枚或6枚“霍特”有线制导导弹,两挺向前射击的7.62毫米机枪或1门安装在右侧的20毫米航炮。
在海湾战争中,法国派出了80架陆航使用的SA342L“小羚羊”反坦克攻击直升机,在地面作战中发挥了重要作用,对敌方坦克、雷达设施、弹药库和地面防御工事等目标进行攻击,共发射了180多发“霍特”反坦克导弹,命中率在90%以上。
6.直-9直升机
直-9直升机是我国于20世纪80年代,在引进法国AS365N“海豚”和AS365N1“海豚”直升机的基础上,仿制的一种轻型多用途直升机。1982年2月,首飞成功。可用于人员运输、近海支援、海上救护、海上巡逻,还可用做舰载飞机使用。其军用系列可分为:反坦克型、海上搜索救护型、反潜型、侦察炮校型和通信型等各种军用直升机。
直-9
机长为13.46米,机高为3.46米,最大起飞质量为4100千克,最大平飞速度为306千米/小时,最大航程为860千米。装有两台“阿赫耶”1C发动机的改型国产化发动机,单台功率540千瓦。机身为半硬壳金属蜂窝夹层结构,活动口盖和整流罩均使用复合材料。
直-9直升机具有结构重量轻,有效载荷大,巡航速度快,机动性好,操纵灵活,机械部件强度余度大,翻修寿命长,复合材料制成的星形柔性桨毂、旋翼桨叶和尾桨桨叶具有无限寿命,振动小,噪声低,座舱宽敞等特点。它还具有良好的飞行性能和机动性。
三、武装直升机的机载武器
1.反坦克导弹
目前,武装直升机的机载武器主要有5种:反坦克导弹、航空火箭、航炮、机枪和空对空导弹。
第一代反坦克导弹是20世纪50~60年代研制和装备的,以法国的SS-11为代表。由于第一代反坦克导弹存在着飞行速度低、命中精度差、射程短等弱点,现已停产,并逐步被淘汰。
第二代反坦克导弹是目前世界各国武装直升机的主要装备。最主要特征是采用半自动指挥瞄准线制导方式,提高了命中精度。导弹发射后,飞行员用瞄准线只跟踪目标,而导弹被自动跟踪。典型的第二代反坦克导弹有美国的BGM-71A“陶”式、德国和法国的“霍特”等。
第三代反坦克导弹采用了红外成像、毫米波、光纤制陆军武器装备导等制导技术,甩掉了控制导线。典型的第三代反坦克导弹主要有美国的“海尔法”,俄罗斯的AT 6、AT-9和法国的SS-12,其中尤以“海尔法”和AT-9最为先进。这两种反坦克导弹的飞行速度均为超声速,射程达7000米以上,采用激光和毫米波等制导方式。
2.航空火箭
美陆航部队“阿帕奇”攻击直升机低空巡航
航空火箭是提高直升机火力的一种相对简单而又廉价的武器。它是武装直升机对地面部队实施火力支援的主要武器,能在一个较短的时间里向目标投放大量的弹药。
武装直升机的火箭弹可装配杀伤爆破、照明和穿甲等战斗部,用以对付坦克装甲车辆、压制火炮、防空武器、地面部队,打击建筑物、工事等目标。武装直升机使用的火箭弹口径主要有57毫米、68毫米、70毫米、80毫米、100毫米和127毫米等数种,其射程一般为1500~6000米。
美军主要装备的“巨鼠”和“九头蛇”两种火箭弹,射程分别为3.6千米和6千米,口径70毫米。
法国的火箭弹有68-12型、68-22型和68-36型(68表示火箭口径,12、22、36表示火箭弹的枚数)三种,是多弹头火箭弹反装甲系统,每枚多弹头火箭弹内装有8~36枚子弹,子弹头细长,其撞击速度可达300~600米/秒,有效射程为2000~3000米,能摧毁防空装甲车和步兵战车。
3.机枪和航炮
机枪和航炮是直升机使用最为广泛的武器,一般装在机头下方炮塔内,也有的装在机腹下。机枪和航炮具有精度高,成本低,便于储存和使用的优点,主要用于突击地面目标和攻击空中目标。目前,直升机上使用的机枪的口径一般为7.62毫米和12.7毫米,航炮的口径一般为20毫米、23毫米和30毫米。西方国家一般装备20毫米和30毫米口径的航炮,俄罗斯装备23毫米口径的航炮。在结构上,主要有气退式、管退式、链式、凸轮式和“卡特林”型等多种形式。典型的20毫米航炮有英国“山猫”直升机上使用的KAA和KAD航炮、法国SA342“小羚羊”直升机上使用的M621和M693航炮、美国AH-1J直升机上使用的M197三管航炮、俄罗斯米-24“雌鹿”E直升机上装备的双管23毫米航炮等。
4.空对空导弹
对于直升机来说,空对空导弹是其空中格斗最好的武器。目前,美、俄等国主要是把便携式地对空导弹、空对空导弹和反坦克导弹改进成反直升机空对空导弹。
如俄罗斯的米-24、米-28装备的SA-14导弹在300~6000米的距离内,可攻击雷达捕获的目标。在海湾战争中,美国陆军航空兵的A11-1和OH-58D直升机携带“响尾蛇”式空对空导弹执行自卫任务。
四、直升机未来展望
(一)直升机生存能力将更强,朝着隐身的方向发展
提高军用直升机的自身防护及生存能力以适应现代战场的需要,是直升机未来研究的主要方向之一。
首先,采用“隐身”技术,提高自身生存能力。如美国“科曼奇”隐身武装直升机,堪称世界上第一种隐身直升机。其隐身技术主要体现在四个方面:一是对雷达探测隐身;二是对红外探测隐身;三是对目视隐身;四是对音响探测隐身。
美陆军“阿帕奇”D型攻击直升机夜间火箭弹攻击
其次,提高抗击强度以增强直升机及其飞行员生存能力。为此,许多国家正在加速研制新材料和采用“多余度技术”。
最后,尽可能地使直升机和人员少受损伤。为此,未来直升机将更广泛地采用跪式吸能起落架、抗坠毁座椅、防弹自封抗坠毁油箱等抗坠毁技术和抗坠毁吸能材料。
(二)直升机立体作战能力将更强
一是增强直升机的突击能力。有效载荷将更大,挂载的武器种类将更多,武器的精度将更高,以增强攻击火力和提高武器效能;二是装备先进的红外夜视与瞄准装置和火控系统,使其具有在夜间或不良气候条件下执行各种作战任务的能力;三是航空电子系统将实现高度的信息化、综合化和自动化,半自动目标识别、截获与跟踪、飞行控制、导航、驾驶、通信、武器管理、座舱控制与显示等系统一体化和综合化。
(三)向多功能一体化方向发展
新一代的直升机要求具有多种用途和多种能力,适应性和灵活性很强。既能打击地面坦克装甲车辆,支援地面部队作战,又能对付地面火力,与直升机作战,同时可以用于执行反舰、反潜、搜索、救援、电子侦察和电子对抗等任务。
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