在越战中,美军通过在中型运输直升机UH-1上加装机枪、火箭发射器等武器,发展了多种武装直升机改型,并取得了较大成功。为此美国贝尔直升机公司设计了AH-1“眼镜蛇”武装直升机。公司编号贝尔209。 点击查看:最新AH-1Z改型 | 美军研发直升机载制导火箭弹 1962年6月,贝尔直升机公司推出了崭新构型的D-225“易洛魁战士”直升机的全尺寸模型给美国陆军参考。D-225以UH-1的技术与许多现成组件为基础,但却是全世界第一种专门设计的武装直升机,拥有许多前所未有的构型设计:包括狭窄的低阻力流线机身、双人纵列座舱,此外武器系统并非临时加装于机身的火力,而是机身整体设计的一部份,包括安装于机鼻的旋转炮塔、机身两侧的武器挂载短翼等,战斗效率大幅提高。D-225的前座负责控制机上武器,后做则为驾驶席,前座高度较后座为低。D-225的主旋翼齿轮箱、摇摆盘等机械装置都由机身上部的整流罩包覆,尾衍则沿用与UH-1相同的构型,并采用可收式着陆橇架,这些都是传统的通用直升机所不具备的。 美国陆军对D-225印象深刻,但在观念上仍无法接受完全纯粹的武装武装直升机,宁可继续沿用武装化的UH-1A/B通用直升机。虽然如此,专为攻击而生的D-225堪称武装直升机的鼻祖,其设计上充满前瞻性,许多特点都成为日后武装直升机的共同特征。而同时,越南战场上血的教训也使美军很快认识到专业武装直升机的价值,遂在1964年提出世界上第一个专业武装直升机计划——先进空中火力支持系统(AAFSS),发展一种能伴随地面部队并提供火力支援的新型专业武装直升机。 由于越战吃紧,陆军已经等不及庞大复杂的AAFSS了,于是暂时搁置该计划,先发展一种过渡性的专业性武装直升机以填补AAFSS服役前的空档。这一过渡性计划的竞标者包括凯门航天的HH-2,西科斯基的S-61,以及贝尔的Model-209。贝尔Model-209于1965年首度试飞,机身结构融合D-225以及Model-207的概念,如狭长的机身、纵列双人座舱、机首机炮、机身两侧武器挂载短翼、单发动机、固定式着陆用橇架等设计,并沿用了大量UH-1的系统,包括T-58涡轮发动机、传动系统、平衡式二叶片主尾旋翼系统等,使得风险与成本得以降低。1966年,Model-209击败对手取得美国陆军的订单,并获得UH-1H的军方正式编号(几个月后即改为AH-1G),成为全世界第一种进入量产的专业武装直升机,并获得休伊“眼镜蛇”的官方名称。
美国陆军在1966年4月6日与贝尔签约生产两架测试用的AH-1,而第一批110架AH-1G的合约也在数日后随之签订。同年年底,美国陆军又追加了210架AH-1G的订单。到1968年,AH-1G的累积订单已经超过800架;而在1972至73年这段美军在越战的吃紧期,AH-1G的总数已经累积到1100架左右。由于AH-1G在装备、零件上与UH-1高度共通,不仅在战场上的故障相对于其它新武器而言少很多,后勤维修也方便不少。 AH-1G的机首下方装有一座TAT-102A旋转炮塔,内装一门GAU-2B 7.62毫米机枪,备有8000发子弹。AH-1G的机身两侧各有一个短翼,每个短翼有两个挂载点,可以挂载76.2毫米多管火箭发射器、7.62毫米机枪吊舱等。此外,AH-1G的机首并没有后来“眼镜蛇”具备的旋转式光学搜索系统。虽然机首机枪精准度极佳,但射程与威力都略显不足。而为“眼镜蛇”专门设计的M-197 20毫米三管机炮仍在研制过程中,赶不及AH-1G的服役,于是美国陆军在1969订购了350套M-35 20毫米六管旋转机炮作为M-197机炮塔服役前的过渡方案,不过虽然M-35威力强大,但后座力与震动同样十分惊人,使得AH-1G的机身侧面必须以板金强化,换装进度因而延误。发射M-35机炮时,剧烈的震动会让AH-1G的仪表中断数分钟才能恢复正常。
越战不仅提供“眼镜蛇”大显身手的舞台,也指出其设计上值得改良之处,例如其需要大口径机炮、更精良的搜索/瞄准仪器,以及加装在70年代初期服役的BGM-71“陶”式反坦克导弹等。就搜索/射控系统而言,美军曾在越战期间为AH-1G进行了“休伊”、“眼镜蛇”专用的传感器系统(SMASH)以及“眼镜蛇”夜间火力控制系统(CONFICS)等实验,已经为未来“眼镜蛇”在搜索/火控系统方面的升级勾勒出雏形,但是以60年代的技术而言仍然有些力不从心。以上这些都是接下来的“眼镜蛇”改良计划的重要方向。此外,早期型“眼镜蛇”在越南也暴露出对湿热环境适应不良、故障偏高的问题。因此在生产过程中,AH-1G不断进行改良,包括座舱玻璃改为淡褐色以缓解舱内过热问题(日后则通过加装空调系统彻底解决)、将尾旋翼从机尾左侧改至右侧以解决早期AH-1G左右摇摆的问题等,此外换装可选择两种武器系统的XM-82旋转炮塔,使得新的AH-1G可以加装两挺GAU-2B/A机枪(每挺4000发弹药)或两具XM-129 40毫米榴弹发射器(每具300发榴弹),或者两者各安装一具的混合配置。
经数十年发展,AH-1已经发展出多个主要型别。包括:AH-1G“休伊眼镜蛇”,是最初生产型,1967年6月开始交付,共生产1127架;AH-1J“海眼镜蛇”是AH-1G的改进型;AH-1Q“休伊眼镜蛇”,是由AH-1G改装的临时反坦克型,共改装92架;AH-1R“休伊眼镜蛇”,与AH-1G相似;现代化型贝尔209,AH-1G/Q的先进型,到1985年末,共制造和改装1066架,改进型AH-1S,AH-1P,生产型AH-1S,到1978年9月共交付100架;AH-1E,机枪威力更大型的AH-1S,共生产98架,1978年9月开始交付;AH-1F,现代化型AH-1S,到1986年为美国陆军生产149架,到1990年,卖给以色列30架,约旦24架,巴基斯坦20架,韩国70架,泰国4架;AH-1T“改进的海眼镜蛇”,美国海军陆战队型,共生产59架,1977年10月开始交付;AH-1T+,是AH-1T的改进型,1983年12月开始交付;AH-1W“超眼镜蛇”,是AH-1T的改型,1984年初美国国会批准购买44架,1988年8月交付完毕,同时海军陆战队又订购34架,计划1991年月底交付完毕,AH-l各型共生产3630架。 海湾战争中,美国参战的“眼镜蛇”直升机约1170架,海军陆战队的轻型攻击直升机中队有49架AH-1W“超眼镜蛇”参战。在战争中,“超眼镜蛇”频频出击,取得了令人瞩目的战果。 例如在100小时的地面战争期间,“超眼镜蛇”经常出动执行火力支援任务,在破坏和扫除伊拉克在重要地区设置的雷场作战中,它总是充当急先锋,打头阵,执行首次攻击任务,为地面部队顺利推进开路。在战争第二天,对伊拉克方面组织的对美海军陆战队一指挥中心的反击,两架“超眼镜蛇”对陆战队进行了强有力的火力支援退,击退伊军的进攻。在同一天大规模的反伊装甲部队作战中,包括AH-64“阿帕奇”在内的美国武装直升机大显身手,其中一架“休伊眼镜蛇”带领4架“超眼镜蛇”参加了战斗,并迫使伊方一个坦克营投降。在第三天的快速进攻作战中,参战的两个中队的“超眼镜蛇”直升机,共摧毁伊方近200个地面目标,其中包括约100辆坦克、40至50辆装甲运兵车、20辆汽车和一批火炮、观察哨和掩体。下图为AH-1翼下的“陶”式导弹发射器和“九头蛇”70mm火箭弹发射器。
尽管如此,AH-1W还是暴露出不适应现代战争的问题。例如,飞行员通过夜视镜在夜间能够看见地面敌方的坦克,但“陶”式反坦克导弹的瞄准具却缺乏夜视能力,虽然它在白天瞄准不成问题。而且飞行如果要穿越浓密的烟雾,这种夜视镜不管用,必须由装有前视红外装置的“休伊眼镜蛇”直升机引导。由于没有现代导航设备,在广阔的沙漠地区飞行要准确定位也很困难,为解决这个问题,该机只采取了临时措施,在参战前匆忙装上了罗兰远程导航接收机,同时配备全球定位系统接收机。前后舱协调也有问题,APR-39告警雷达显示器只在后舱有。所以,一旦雷达发现威胁目标,前舱飞行员只能听到告警声,却看不见威胁在哪里,他只能用通话方式向后舱飞行员询问。 此外飞行员的工作负荷也较大,在使用“陶”式导弹、“海尔法”导弹、火箭和机炮的射击训练中,他们有很深的体会,就发射“海尔法”导弹来说,要做的开关动作,就多达52个。加上零零碎碎加装的设备,不仅使驾驶舱显得杂乱无章,而且也加重了飞行员的工作负担。 AH-1W“超眼镜蛇”是在AH-1T“改进的海眼镜蛇”基础上改型发展而成的,可执行反坦克、武装突击、火力支援、护航、搜索和识别目标等多种任务。1980年其方案验证机开始试验,飞行时速达320公里。1986年3月27日首架生产型机交材使用。 |
AH-1W与以前各型“眼镜蛇”直升机一样,机体具有武装直升机的典型特征,为窄体细长流线型机身,机身两佣有外挂武器的短翼,每侧短翼翼下各有两个武器挂架。尾梁较长,其中部两侧有水平安定面,可增加俯仰方向的稳定性。采用不可收放管状滑橇式起落架。 动力装置为两台通用电气T700-GE-401涡轮轴发动机,单台功率212千瓦(1648轴马力)。机身内设两个自密封油箱,能耐受23毫米口径机炮炮弹射击,两个油箱可装燃油1153升。如需要,机身两侧短翼也可外挂2至4个油箱。AH-1W用串置式双人驾驶舱,副驾驶员兼射击员在前,驾驶员在后,前后舱均设有飞行操纵系统。前舱门在左侧,后舱门在右侧,均向上开启。座椅、驾驶舱两侧及重要部位都有装甲保护。 针对在海湾战争中暴露出的告警雷达和导航等问题,该机在战后着手进行了改进,用AH/APR-39(XE2)告警雷达系统代替了原来的雷达告警器,并改进安装了AN/APN-127多普勒导航系统,CPU-800操纵显示器和两台ICU-800处理机。此外,还增装了激光告警器等。 AH-1W可配备多种武器。机头下炮塔内有一门M197型20mm口径3管加特林炮,备弹750发。 M197炮是由原通用电气公司(后改为马丁·马丽埃塔军械系统公司,现为洛克希德·马丁军械系统公司),于1967年在“火神”6管M61A1炮基础上发展的3管加特林炮,专门用于武装直升机和轻型固定翼飞机。1969年10月投产,到1987年生产数目超过1700门,1993年仍在生产。该炮结构和工作原理类似M61A1,许多部件通用。射速可达3000发/分。 但是采用弹链供弹时射速一般为750发/分,采用无链供弹时射速一般为1500发/分。弹药为M50标准系列(20mm×102mm) 电发火炮弹,包括M56爆破弹(HE)、M56Al爆破燃烧弹(HEI)、M53Al穿甲燃烧弹(API)、M55Al训练实心弹(Ba11),以及PGU-28/B穿甲爆破弹。该炮采用可变转速的电动马达传动,其射程可根据不同任务和目标进行调节;同时还可调节射速避开谐振频率。该炮通常装在炮塔、枢轴炮架和吊舱中使用。初速1030米/秒,射速400~3000发/分,射程2000米。 两短翼下4个挂点,可按不同配置方案选桂“陶”式反坦克导弹、“海尔法”空对地导弹、“响尾蛇”空对空导弹和“响尾蛇”反辐射导弹,以及不同规格的火箭发射巢和机枪吊舱等。例如,内侧两个挂架每个各挂一个9管70毫米直径火箭发射巢,外侧两个挂架每个各桂4枚“陶”式导弹或“海尔法”导弹。此外两侧短翼还各装有一个箔条撤布器。如果需要,其挂架也可选挂油-气爆炸武器和曳光弹投放器等。下图为AH-1W前座武器操作员座位。 后座飞行员座位
台湾AH-1W特写
AH-1W(4BW)新型"超眼镜蛇" 为适应现代化战争需要,美国海军陆战队感到,“超眼镜蛇”直升机应该有更大的载重量,以携带更多的武器弹药、燃油及一些现代化的电子设备。同时,为适应战争环境,还有必要扩大其飞行包线,提高直升机的飞行性能,例如作战时需要飞一些双桨时“眼镜蛇”直升机不敢飞的机动动作。这些都要求旋翼能产生更大的升力,显然,传统的院烧板式双旋翼已力不能及,必须变革。为此,1984年,贝尔直升矾公司一改传统,提出了装4桨时旋翼系统的方案。美海军陆战队在九四年末进行的验证飞行的基础上,于1998年进行了评定,决定在AH-lW的基础上改装4桨叶旋翼系统。这种具有4桨时旋翼系统的“眼镜蛇”就是AH-1W(4BW)。 为与该直升机的4桨时旋翼相匹配,尾桨也采用了4片桨叶。这是一种由无轴承、无铰链桨教和复合材料桨时组成的先进旋翼系统。其桨叶通过根部的,由纤维增强复合材料制成的刚性叶柄及其根套与桨毂相连。飞行中,桨叶的变距、挥舞和摆振运动,是利用桨叶的柔性来完成的,变距操纵则由操纵杆通过与桨毅连接的刚性根套传至桨叶。当舰载使用时,旋翼还可作半自动折叠。 在W型的基础上,该机也有较多改动:如重新设计了中机身;两侧短翼有所加长,翼内兼作整体油箱,共可装燃油190升;采用了全新的尾梁和带端板的水平安定面;虽然仍采用T700-GE-401发动机,但将配备数字式发动机控制装置,这不但可改善发动机的响应特性,也可以减少飞行员的工作负担。下图为AH-1W的驾驶舱后座。 为提高在未来战场上的生存能力,该机除旋翼能受23毫米弹径炮弹的打击外,还采取了多种措施。例如:座舱雷达警戒系统可显示来袭导弹的威胁和由激光告警接收机探测到的威胁;为发动机装了红外排气抑制器,可有效减少红外辐射;加强了主动对抗措施,如安装红外干扰器和先进的“智能”曳光弹/箔条发射器:加大了操纵拉杆的尺寸和强度,提高了操纵系统的抗弹击能力;机身和短翼油箱空间有惰性气体充填,可减小被弹击引起爆炸的可能性;采用了耐坠毁滑撬式起落架,直升机的粗猛着陆速度可从1.8米/秒提高到3.6米/秒等等。该机驾驶舱自动化程度高,前后舱除各有两个用来显示飞行、导航的信息数据和图像,以及机上各系统状况等的显示器外,还各有一个用来显示武器、警戒和通讯系统信息数据的显示器。此外,舱内还增装了数字飞行控制系统和头盔式夜间目标瞄准具等。右图即AH-1W(4BW)座舱,其中小图为AH-1Z座舱。 AH-1W(4BW)直升机机头下方装有一门机炮,可备弹750发。机身两侧短翼翼下仍各有两个接架,并新增加了翼尖挂架。翼下可选挂导弹、火箭发射巢或油箱等,如两个外桂点各挂4枚“海尔法”导弹(下图为三种不同型号的“海尔法”导弹),内侧各挂一个装19枚火箭的发射巢。翼尖接点可各挂一枚“响尾蛇”空对空导弹或“响尾蛇”反辐射导弹。这是“响尾蛇”导弹首次正式被美军直升机采用。武器总载量可达1444千克。
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