空军世界 :: OH-58“奇欧瓦”侦察直升机

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美国陆军的OH-58D“奇欧瓦”(KIOWA)侦察直升机是由美国贝尔直升机公司研制的。虽然OH-58系列的最早型号OH-58A早在60年代已经开始服役,但经过多次改进,美军计划让D型服役到2020年。该机服役后参与了包括越南、海湾、伊拉克等多次局部战争。2011年初,由于替代该机的项目相继下马,美军开始考虑重启OH-58F的生产。

60年代初,贝尔公司研究出了“基奥瓦”系列的原型机206型直升机,为了适合军方关于轻型侦察直升机的要求,在对206型改进后,OH-58A型直升机诞生了,并且于1969年向军方交付了2200架,随后,OH-58A基奥瓦直升机立即被部署到了越南战场上,主要用作轻型侦察直升机和情报支援。越战中,美军虽然战败,但轻型直升机的轻便灵活为美军提供的情报和部分火力支援却深受军方重视。

基奥瓦是19世纪北美大平原地区一支比较有名的印地安部落,在北美大陆被开发之前以捕猎体形庞大的野牛为生,在与巨兽搏斗的过程中,逐渐形成了该部落骁勇善战的作风,在后来反抗白人殖民者扩张的战争中,曾多次重创美军。在由好莱坞明星凯文·科斯特纳主演的美国大片《与狼共舞》中,就有描述基奥瓦人骁勇善战的片段。出于对基奥瓦勇士的敬畏,美国人用该部落的名字来为其优秀的军用直升机命名。

OH-58D的原型是贝尔直升机公司的406型轻型多用途直升机,原本是民用机种。越战结束后,为适应新的情况,美国陆军对轻型侦察直升机提出了更高的要求,70年代末和80年代初,贝尔公司将OH-58系列直升机改进后增强了侦察和火力支援能力,参与军方招标中被美陆军选中,序列号命名为OH-58D,绰号则定为“基奥瓦勇士”。新型的基奥瓦其实是一种轻型武装侦察直升机,它的使用范围得到了扩展,可以单独执行战术侦察任务,也可协同专用武装直升机作战,或为地面炮兵提供侦察、校炮的工作。OH-58D可以单独执行战术侦察任务,也可协同专用武装直升机作战,或为地面炮兵提供侦察、校炮的工作。

OH-58D在1982年11月通过了美陆军的设计评估,5架原型机中的首架在1983年10月首飞。第2架和第5架原型机用作飞行性能测试;第3架配备了完整的任务装备,测试了电子系统;第4架原型机用于电子系统电磁协调性测试。整个试飞在84年6月完成,同年7月交付美国陆军,次年2月正式服役。

该机的主要的任务包括野战炮兵观测,同时为激光制导炮弹提供目标照射。基奥瓦可以利用自身的观瞄装置进行目标坐标计算和测距,再经由卫星通讯设施传输目标信息,使地面炮兵能实时精确的发起攻击;基奥瓦也可为其他飞机提供类似支援,如和武装直升机组成“猎-歼小组”,互补不足,完成地面支援任务。

必要的时候,基奥瓦也可用自身携带的武器发起攻击。基奥瓦安装的是滑撬式起落架,机身两侧各有一个舱门,舱内有加温和通风设备。美陆军原打算将已有的592架OH-58A/B(右图为奥地利空军的OH-58A)改装成OH-58D,但后来因预算限制,到92年6月只改装253架。

OH-58系列基本上照搬了贝尔406直升机的机身。D型沿用了A型号的机身,加强了机体结构,以延长其服役寿命。电子设备、动力装置和旋翼系统也得到了不同程度的改进。更加重要的改进包括:

·桅顶瞄准具 由麦道公司和诺斯罗普公司电子机械部合作研制。桅顶瞄准具系统包括1具电视摄影机,1具热像仪,1具激光测距/目标照射器;其中电视摄影机视野可达2度×8度;热像仪由120个成像单元所组成,视野3度×10度;激光测距/目标照射器可制导“海尔法”反坦克导弹及“铜斑蛇”制导炮弹。

桅顶瞄准具由机上中央计算机控制,该计算机还控制1具电视目标追踪器,可根据目标和背景影像对比变化,自动使瞄准线跟踪目标,减轻飞行员的负担。

桅顶瞄准具各系统安装在1个由复合材料制成的73千克的球体内,整个球体则置于主旋翼桅顶之上。1根直径233mm的电缆穿过主旋翼驱动轴与机身内的中央计算机相连接。桅顶瞄准具有稳定装置。由于安装在整架直升机的最高点,因此能提供非常好的视界。同时OH-58D也可以躲在隐蔽物后方,伸出桅顶瞄准具观测,这样大大降低了被对方发现的几率,提高了生存力。

·旋翼系统 OH-58D改用4叶复合材料主旋翼,机动性有所增强,振动减小,可操控性提高。尾桨也得到了改进,这使得OH-58D在35节阵风下,仍能保持良好的纵向操纵性能。

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·动力装置 换装艾力森公司的250-C30R涡轮轴发动机,功率650匹马力,主变速箱持续输出功率455匹马力。在紧急状态下,主变速箱可以在没有润滑油的情况下正常工作。下图为OH-58A的传动箱。

·电子系统 为了加装更多的电子系统,OH-58的后排座位在D型上被取消了。这一空间安装了90组存储装置。OH-58D的电子系统在80年代中期是世界军用直升机中最先进、功能最齐全的。该系统主要包括两个主控制器/处理器单元,1553B数据总线,与其它主要次系统相连接,如姿态方向参考系统,ASN-137多普勒速率测量系统,桅顶瞄准具,自动目标信息数据链系统ATH。ATH能将目标信息以数字方式传递给地面炮兵或攻击直升机。与主控制器/处理器单元相接的次系统,除APR-39雷达预警系统和各种频率的通讯系统外,就是座舱内的控制与显示系统,以两具单色多功能显示器为主,显示水平垂直飞行状况,通讯控制,以及桅顶瞄准具的影像等资料。这套系统有效减轻飞行员负荷,增加执行任务的效率。

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OH-58D主要的任务包括野战炮兵观测,同时为“铜斑蛇”激光制导炮弹提供目标照射。OH-58D可以利用自身的观瞄装置进行目标坐标计算和测距,再经由ATH传输目标信息,使地面炮兵能实时精确的发起攻击;OH-58D也可为其他飞机提供类似支援,如和武装直升机组成“猎-歼小组”,互补不足,完成地面支援任务。必要的时候,OH-58D也可用自身携带的武器发起攻击,如左图中OH-58D携带四枚“海尔法”反坦克导弹。OH-58D可使用的其他武器包括7管70mm“九头蛇”火箭发射器、各种航炮或者机枪吊舱等。

空军世界 :: OH-58“奇欧瓦”侦察直升机自1987年起,OH-58D参与了美军多次作战行动,受到部队的一致好评。在两伊战争中,海军的OH-58D PRIME CHANE型曾与海军SH-60B直升机配合作战,由SH-60B的搜索雷达发现伊朗的高速炮艇,然后OH-58D发起攻击,摧毁目标。在海湾战争中,美军共派出了130架OH-58D前往波斯湾,多次摧毁了伊拉克沿海目标,如钻油平台、快艇、海防工事等。

1990年4月18日上午9时28分,朝鲜半岛军事分界线(俗称“三八”线)韩方一侧上空,一架美军的OH-58B观测直升机在作例行的侦察飞行,因不明原因飞入朝鲜北方一侧,并被防空炮火命中。OH-58B迫降在“三八”线以北,两名机组乘员被俘。事后美国向朝鲜道谦,被俘飞行员被送返韩国一方。

贝尔直升机公司正计划深入改进OH-58D,首要目标是提高隐身性能。机体将改用特殊材料,机首、旋翼及风挡等容易反射雷达波的部份将用特殊涂料覆盖。排气口加装红外线抑制装置。美国特种部队已经开始测试这种改进型的OH-58D。

海湾战争中,美军的夜视能力虽然非常优秀,但在恶劣气象和浓烟尘土下就会大打折扣,为此贝尔直升机公司将为OH-58D加装麦道公司的前视红外线系统。该系统将安装在OH-58D的机鼻下方,配合新型头盔显示器使用。

贝尔直升机公司还为OH-58D设计了一种237升的保形油箱,安装在座舱后方的机身两侧。这使得OH-58D的最大航程达到891千米。如果只加装装1个,也能使OH-58D续航时间达到4小时。OH-58D还有可能加装惯性导航系统,全球定位系统GPS,数字地图等。ATH系统也将有所改进,改进后OH-58D将可以直接向坦克或步兵战车传送目标信息。

OH-58座舱显示与平视瞄准具。

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OH-58D座舱

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OH-58D出名和耀眼的程度远远不及AH-64等武装直升机,但它在美陆航战斗机作战系统中占据着侦察、前导和指挥协调的作用,确实是美军中不可或缺的一员猛将。

2002年7月,美陆军于7月开始为期5个月的“空中勇士”系统计划试验演习。OH-58将与AH-64、CH-47同时进行试验。该系统是一个为直升机飞行员设计的综合模式化个人生命支援装备。此次试验演习目的是将该系统各个部分加以整合,包括已经装备部队的头盔和面具。“空中勇士”系统计划是三个完整士兵系统计划之一,其他两项计划分别是“陆地勇士”系统计划和“骑兵勇士”系统计划,这三项计划将具备协同作战的能力。由于是模式化系统,能够适应单兵任务和未来各部队之间的整体行动。

系统还携带有附加的逃生装备,例如每个士兵携带有一个个人救生艇和漂浮圈。其他装备包括遇险弹射装置和指南针。装备了HGU-56/P头盔,并且提供一个夜视型双槽式激光保护护目镜,和一个日用型三槽式护目镜。陆军未来的航空兵将身着目前特种作战部队使用的全身式化学保护内衣。

OH-58A

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OH-58C型直升机

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与目前的服装相比,这套衣服将会为未来航空兵提供2倍到3倍的保护。这套内衣将会连接小气候冷却系统,该系统将2003财年底或2004财年初与全系统上整合。冷却系统包括在飞行器上安装的、可移动的容器,水可通过其与士兵内衣上连接的管子进行循环。“空中勇士”系统的另一个特性,就是包括隐蔽与环境保护、噪音保护以及防火与防热保护。陆军估计在2002财年和2003财年分别投资400万美元和320万美元用于研究和开发,而从2004财年到2007财年估计大约每年需要240万美元。另外,根据该计划,2003财年该系统所有采办费用将为1520万美元,从2004财年到2007财年,每年的采办费用大约为3500万美元。

005年2月,DRS技术公司已收到一份总额1.53亿美元的新合同,以支援美国陆军OH-58D直升机上的红外瞄准系统。DRS将提供维修站修理、零备件和使用保障等服务,并为该机的“旋翼主轴安装的瞄准系统(MMS)”制造新的热成像系统。该“热成像系统改进计划(TISU)”将增强OH-58D的目标探测和测距性能,用于替换现役的热成像系统。MMS综合的瞄准系统技术将提供改进的目标截获性能、更大的防区外距离和侦察能力。MMS将使OH-58D仅需在攻击时的几秒钟暴露自己,而其它时间都保持隐蔽,提高了该机的生存力。

OH-58常用的两种导弹的配置:FIM-92“毒刺”与AGM-114“地狱火”

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下面左图为OH-58D发射70mm火箭弹,右图为OH-58D做运输用途时的示意图。

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2006年11月,美海军航空作战中心武器分部(NAWC WD)和美陆军航空应用技术理事会(AATD)正在研究为无人机(UAV)和直升机加装“长钉”(Spike)轻型空-地导弹,其中包括OH-58系列直升机。这里的“长钉”并不是指以色列拉菲尔武器发展局研制的同名多用途导弹系列,而是NAWC WD的工程师们设计的一种低成本、单兵背包运输-肩扛发射的轻型导弹,其目的是为地面部队提供一种可买得起的“发射后不管”的导弹。该导弹广泛采用现成的技术和部件,目标生产单价为5000美元。导弹的战斗部相对较小,但足以摧毁轻型车辆和卡车。目前,AATD正与NAWC WD合作研究将该导弹装在诺斯罗普?格鲁门公司的“火力侦察兵”(Fire Scout)MQ-8B和科学应用国际公司的“警卫”(Vigilante)等UAV上。该导弹还可能被安装到“武装侦察直升机”(ARH)或OH-58D“基奥瓦勇士”(Kiowa Warrior)等轻型直升机上。NAWC WD的人员表示,目前工程师们的头等任务是降低该导弹的体积和重量,以实现“背包运输-肩扛发射”的设计目标,并使之可被小型UAV使用。目前,美陆军已经把无人侦察平台的武装化作为一项优先工作来抓,“长钉”导弹只是这些平台的一种可选武器。美陆军最近试验了将“警卫”发展成空中狙击手,在该机上安装了一座轻质并采取了稳定措施的遥控步枪塔。整个系统被称为“自主式旋翼机狙击手系统”,已在试验中成功使用了半自动步枪。此外,AATD还进行过另一种无人直升机使用机枪的试验。这种武装化与美陆军的UAV装备规模的日渐扩大的现状相符——在2001年时该军种只有3个UAV单位,而现在已有77个,预计到2008财年之前会进一步增加到122个。

2007年8月,贝尔直升机公司发表声明表示,到目前为止美国陆军的OH-58D"基奥瓦勇士"(Kiowa Warrior)直升机机队累计飞行时间已经超过了140万小时,其中战斗飞行超过了30万小时。同时,该机的战备完好率保持在80%以上。上周贝尔公司在声明中声称,陆军四级准尉Darren Monroe曾表示地面部队指挥官寻求空中支援时首先想到的就是"基奥瓦勇士" 直升机。来自陆军的另一名指挥官James Barker中校则声称由OH-58D负责护航的车队有99%没有遭到任何形式的攻击,该机可以承担A-10攻击机在"沙漠风暴"行动中行动所承担的任务。贝尔公司还透露,现在"基奥瓦勇士"直升机的实际飞行时间超过了原计划的10倍。

2009年12月阿连特技术系统(ATK)公司近日用OH-58D“基奥瓦勇士”直升机成功进行了制导先进战术火箭弹的试射(GATR)。在试验中,GATR以“发射前锁定”方式从一架OH-58D直升机上发射,对5千米以外的目标进行打击。此次试验是多激光指示制导飞行测试,发射系统采用70毫米发射器。试验结果是各火箭弹最后直接与所有目标相撞,效果良好。GATR是在2008年7月首次披露的,设计精良,具有经过作战验证的强大功能,配备ATK公司提供的具有低烟特征信号的高可靠性推进系统,以及以色列埃尔比特公司提供的制导与控制系统。制导与控制系统带有高性能激光导引头,应用先进目标捕获、跟踪和制导算法,对静止和移动目标进行打击时可以实现1米以内的精确制导。GATR的战术配置方案中,将配备不敏感火箭发动机,以及包括爆破战斗部和侵彻战斗部在内的不敏感战斗部系列。GATR支持“发射前锁定”模式和自主或遥控激光指示,兼容于现有70毫米发射器硬件,从固定翼及旋翼机平台发射时,射程超过8千米。该系统尤其适合在城区作战环境中使用,或对付需要产生很低的附带毁伤的目标,可填补非制导火箭弹与昂贵的火箭弹之间的能力空缺。

2009年12月.美国陆军在航空多平台弹药演示项目中成功发射了2枚“魔爪”(TALON)激光火箭弹制导试验样弹。该制导火箭弹由美国雷声公司与阿联酋酋长先进投资公司共同研发。火箭弹从陆军OH-58D“基奥瓦勇士”直升机上发射,成功命中了3.5千米远处的目标,超出了美国防部先进精确杀伤武器系统Ⅱ(APKWⅡ)项目的精度要求。雷声公司负责人表示,美国陆军曾于9月份明确提出需要一种能够从OH-58D“基奥瓦勇士”直升机发射的制导弹药。而“魔爪”火箭弹恰恰能够满足美军的作战要求。美军能够获得完全合格的激光制导火箭弹,该弹在无需花费数千万美元的研发、评测与试验费用前提下,就能满足或超过所有70毫米制导火箭弹的能力需求。“魔爪”激光制导火箭弹是一种低成本、采用半主动激光制导与控制组件的武器,它可以直接安装到70毫米非制导火箭弹的前端。且飞机平台及发射器无需进行软硬件的升级或改进,就能在任何可以发射2.75英寸非制导火箭的飞机上直接发射“魔爪”。电子联合公司首席执行官表示,激光制导火箭弹是各种固定翼和旋翼平台精确打击的可靠选择。这次演示的成功进一步证明了TALON激光制导火箭弹可以向战斗机提供以前所不具备的精确能力。同时,TALON激光制导火箭弹填补了重型反坦克导弹与非制导火箭弹之间缺失的作战能力空白。联合打击弹药系统项目负责人表示,由于我们正在寻求向驻伊拉克和阿富汗作战指挥官提供精确制导能力的选项,本年的小型制导弹药演示就显得尤为重要。这次演示可以使我们更好的认识用于“基奥瓦勇士”的精确制导武器可选项。

2010年10月贝尔直升机公司目前正在研制一架新的技术验证机,用于证明OH-53D“基奥瓦勇士”能够通过切实可行的办法大幅提升能力,以满足陆军需求的性能水平。贝尔公司的Xworx先进项目小组对Bell 206B1“喷气突击队员”进行了大量修改,该机将改为OH-58D构型。贝尔公司将为其装备新的发动机,霍尼韦尔公司的HTS900-2,其功率比现有发动机提高50%,达到975轴马力。HTS900-2原本是为Bell ARH-70武装侦察直升机设计的发动机,但该型号后来被终止。贝尔Xworx小组希望通过该机向陆军证明OH-58D可通过升级满足陆军未来的潜在需求:在35℃时无地效悬停高度达到6000 ft(1829 m)。贝尔公司负责军机的执行官Michael Miller承认这个目标非常难实现。但贝尔公司希望证明,OH-58D能够通过升级满足陆军的目前对功率更大的侦察直升机的迫切需求。Xworx小组在验证机中还使用了Bell 407的传动系统和Bell 427的尾桨。还为HTS900-2发动机设计了一个非常大的整流罩。据传,目前该验证机的机舱即将完成,但发动机、动力系统和驾驶室系统还没有进行集成。该机将参与多项可能的未来陆军合同的竞标。陆军目前还在考虑替代OH-58D的武装空中侦察(AAS)直升机的选择方案。对于备选方案的分析将于2011年4月完成。“基奥瓦勇士”目前在阿富汗和伊拉克战场仍有很大需求,但也因此显示出了该机的限制。OH-58D于上世纪80年代早期作为临时性的侦察直升机投入使用,但原定于取代该机型的两个型号RAH-66和ARH-70项目最后都失败了。与此同时,EADS北美公司已联合洛克希德·马丁公司,向陆军提出了基于EC145研制的AS645侦察直升机方案。波音公司也推出了AH-6S“小鸟”。西科斯基公司则提出的是其高速复合式直升机X2。

2010年10月在两次开发新机型替换OH-58D均失败后,美国陆军终于准备为OH-58D进行升级改良。在美国陆军协会的年度会议上,军方官员公布了OH-58F,该机对驾驶舱和传感器进行了升级。同时,陆军还宣布,美国贝尔公司将重启OH-58的生产线,为陆军现有的OH-58D进行升级,以填补2003年以来事故和战斗中损失的43架OH-58D。OH-58的生产线已经关闭了长达15年。陆军在2007年ARH-70项目取消后,一直在对陆军未来的侦察直升机的备选方案进行分析。陆军官员始终没有为新机型的开发投入资金,但表示唯一的无人机方案已经被排除。分析工作将于2011年第二季度完成。其中一个方案是启动一个开发项目,研制一型高速旋翼机,目前看来美国西科斯基公司的S-97“掠夺者”是可能性最高的选择。

另一个方案是停止使用现有“基奥瓦勇士”,在市场上的现货产品中选择一型能够满足陆军大部分新需求的机型。在阿富汗战场,OH-58D缺乏足够的动力来完成无地效1830m海拔、35℃时的悬停飞行任务。欧洲航宇防务集团(EADS)北美分公司和美国洛克希德·马丁公司已组成联合小组,在UH-72“勒科塔”通用直升机基础上开发武装侦察直升机AAS-72X。AAS-72X验证机已经开始研制。此外,意大利/英国阿古斯塔·韦斯特兰公司也提出了军用型AW119方案。但美国陆军可能会选择能够充分利用其现有的OH-58D的方案,如为其换装数字化全显示驾驶舱和美国雷神公司的通用传感器载荷。但是,由于OH-58D无法在“高温-高原”性能方面满足陆军提出的新标准,贝尔公司因此正在计划为其换装美国霍尼韦尔公司的HTS900-2发动机,可提高50%的输出功率。HTS900-2原本是为ARH-72研制的发动机。但英国罗罗(R-R)公司也推出了新的发动机方案,比HTS900-2功率高大约12%。陆军更希望采用能够充分利用其现有OH-58D的方案,因此AVX公司提出的一个基于OH-58D的改型方案也对陆军有吸引力。该方案将OH-58D改装为复合式直升机,前飞速度提高大约25%,美国AVX公司表示该方案所需的资金将只是贝尔公司的换发项目的一小部分。

2011年1月美国陆军已做出了启动OH-58D升级项目的决定,该项目价值19.8亿美元,是OH-58D在服役的20年间首个主要的技术升级项目。OH-58D驾驶舱及传感器升级项目(CASUP)将把陆军现有的OH-58D升级为OH-58F构型,该项目的费用由ARH-70项目取消后剩余的资金支付。在完成了该项目后,OH-58平台将延长服役到2025年之后,其服役时间从该系列首架机算起将超过56年。该项目将替换掉目前使用的DRS技术公司制造的、装载旋翼轴顶端的传感器,换装一个由雷神公司生产的通用传感器载荷,装在机鼻位置。这需要对机身进行重新设计,包括提高起落架高度以及对驾驶舱前端进行重新设计。但是,陆军也有可能在今年4月完成了对OH-58目前的换代方案的分析研究后,重新选择OH-58的升级方案。这项研究对多种方案进行了分析,其中也包括一个为OH-58换装功率更强的发动机的方案。

2011年1月美国陆军未来几年没有新型军用直升机的研制计划,因此陆军领导人将眼光投向了航电系统升级和技术插件,以用于其现有的直升机平台(包括CH-47、OH-58、UH-72A等)上,来保证其可以满足未来10年的使用需求。航电硬件及软件的设计采用现货产品,以提高投入部署的速度。该项目将重启“基奥瓦勇士”的生产,陆军表示他们现在拥有331架OH-58,并需要再采购368架,但从1999年开始OH-58的采购就已经停止。UH- 72“勒科塔”则使用的RAH-66下马后节省的资金和预算。该机是在欧直公司美国分部提供的EC145多任务直升机上研制的,用于取代已经老化的UH- 1“休伊”和OH-58A/C。该机可通过携带任务设备包(MEP)来承担多种任务。最新的MEP是安全保障及支援设备,使用了新型的商业现货的航电系统。整个项目过程均使用的商业现货产品,UH-72项目负责人Dave Bristol中校称:“我们只是采购一架现货直升机并刷上绿漆而已。”这使得采购和部署过程大大加快。UH-72A的快速部署解放了24架UH-60“黑鹰”直升机,使其可以投入其他任务中。OH-58F改型项目也采用了非研制部件。OH-58F驾驶舱和传感器升级项目(CASUP)使用了其他机型上使用的部件和系统,以快速安装、修改或提供航电及传感器设备。

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