CH-53K重型运输直升机尽管五角大楼正在谋划具有更高运输性能指标的新一代“联合通用重型运输机”(Joint Heavy Lift aircraft,简称JHL)。但在实战中痛感重型直升机运输能力不足的美国海军陆战队,还是现实地选择了西科斯基公司为其研制一种基于现有型号技术的新型运输直升机。美海军陆战队似乎总是对CH-53系列直升机情有独钟。 点击查看:“联合通用重型运输机” 44年前,美国海军陆战队放弃了三军通用垂直/短距起降运输机计划的产物XC-142A,选择了CH-53A直升机。后者在海军陆战队中服役并屡建战功,经过不断改进已经发展到CH-53E型。美国海军陆战队采购CH-53K首先是因为现有的CH-53E机队在伊拉克战争中因为高强度出勤而损耗严重。1999年美军进行的机体寿命评估显示,在役的CH-53E机队平均有6120飞行小时的剩余寿命,现存的CH-53E将在2011年前后开始进入批量停飞阶段,大约每年有15架退役。其次,在近年来美军频繁介入的战争中,海军陆战队认为他们急需加强重型运输直升机的 STOM ( ship-to-objective manoeuvre,从舰上到目标的机动)模式运输能力,这对部属于海上或者近岸的海军陆战队的装备运输能力提出了更高要求。与此同时.为了不增加额外的后勤保障压力,海军陆战队需要一种运输能力比现有的CH-53E多一倍,且不占据更多舰上甲板空间的直升机。 2005年12月,美国国防部批准了西科斯基公司的CH-53K发展计划。CH-53K预计将在2015年全面形成战斗力,分批取代现有的CH-53E。该机能在33°C 的气温条件下,以约914.4米的巡航高度,携带12300千克有效载荷,执行半径200千米的运输任务。CH-53K将“悍马”车的运输量由过去的一辆增加到了两辆,或者携带一辆LAV轻型装甲车。 即将与西科斯基公司签署的这项合同预期金额将达到29亿美元,这被认为是以生产直升机闻名的西科斯基公司又一次光辉的胜利。从细节上来看,CH-53K是一种全新设计的型号。预计在2006年年底,西科斯基公司将负责 牵头选择出直升机动力系统、气动外形设计、飞行控制系统设计、动力系统、辅助动力系统、起落架及油料供应系统,以及机体设计等诸多飞行器基础设计方面的子系统承包公司,成立一个联合各参与企业的“53号小组”来统一研制这样一种可谓脱胎换骨的CH-53K。 集众家之长的CH-53K将拥有更强劲的动力,更高效的传动机构,重新设计的新型冀尖后掠桨翼。将比现有型号多提供2270千克的有效载荷。和CH-53E相比,CH-53K旋冀数量并不改变,桨毂的结构也不做太多的修改,但是先进复合材料和优化结构的采用将使该机最大起飞重量达到38400千克,比现有运输直升机多出5300千克。 采用三台发动机的CH-53K在机体上设置了第四台发动机的预安装位置,单台所需功率预计达4500~4900千瓦。至于动力系统的竞争上,来自英国的老牌著名航空动力公司——罗·罗公司希望能采用他们的AE1107C发动机(该发动机已经是海军陆战队MV-22B“鱼鹰”的配属动力)。美国的通用电气公司拿出了GE38,普拉特·惠特尼公司则准备了PW150,这两款发动机都已经在美国国内的一些民用机型上实现了系统测试。莱康明公司为CH-47研制的T55涡轴发动机的改进型号也出现在候选名单上。鉴于MV-22B多次出现的机毁人亡事故,CH-53K项目负责人强调在动力系统的选择上将从成本、安全性指标以及实际使用性能等方面综合进行筛选。 CH-53K预计将引入当前逐渐成为主流的“玻璃化座舱”、整机电传操纵控制等技术。西科斯基公司目前正与英国宇航公司(BAE)展开S-92直升机以及UH-60M直升机电传操纵系统的研制,预计这一新技术也将在逐步的完善中应用于CH-53K。 CH-53K的机身部分气动外形和CH-53E相似,但是机舱要比后者宽半米左右,目的是为了更好地适应美国空军标准的436L集装箱的尺寸。这样,每架CH-53K可以完全将事先集装打包好的各种军需物资以集装箱模块的方式快速装机,运送至前线。 CH-53K的第一架原型机将是地面测试机,预计将在2010年9月底前后进行测试。首批的4架YCH-53K工程验证原型机将在2011年11月前后实现首飞。三架低速生产型将于2014~2016财政年度期间制造完毕,预期将在2015年成立首个CH-53K 飞行中队。在2017财政年度,CH-53K将进入每年24架的量产阶段,首批交付日期暂定2018年。到2021年,包括先前生产的四架工程验证原型机、一架地面测试原型机在内,总计156架CH-53K 将全部交付。到那个时候,最后一架CH-53E将功成名退。 2007年5月,西科斯基飞机公司已选定4家子承包商,向其为美海军研制的CH-53K重型直升机设计和制造主要的机体部分。此次组建的西科斯基机身制造小组是通过为期12个月的激烈竞争,细致评估选拔出来的。参与设计、制造的4家公司分别是:极光飞行科学公司、EDO公司、GKN航宇公司和Spirit航空系统公司。 本次对外承包项目主要工作包括:驾驶舱和机舱(Spirit公司负责)、后过渡段(GKN公司负责)、尾翼塔座和短翼(EDO公司负责)、主旋翼塔座(Aurora公司负责)。西科斯基公司将在机体完成制造后负责整体集成和试验工作。设计工作将在各子承包商场所与西科斯基公司重型直升机开发中心之间的合作环境下进行。将广泛选用复合材料和钛合金以提供卓越的抗疲劳性能和抗腐蚀性,并降低重量。新的制造工艺,如共固化、自动部件制造、超高速切削以及确定性装配(determinant assembly)将被采用以确保结构的经济可承受性。按照"系统开发与演示"(SDD)合同,西科斯基公司负责选择和管理分系统供应商。最近外包的项目其它分系统包括:发动机、电传操纵飞控系统和电源系统。预期在未来几个月将外包的其它主要分系统包括:辅助动力系统、起落架系统、液压系统、燃油系统和驱动系统。SDD合同旨在最终为美海军陆战队现役的CH-53E"超级种马"直升机提供156架替换用机CH-53K。CH-53K直升机将担负与前者相同的任务使命,只是其在高温高原环境条件下将拥有更大的有效载荷(载重24516千克飞行203千米)。CH-53K的最大起飞重量将从CH-53E的32915千克增加至38454千克。CH-53K的其它改进包括:联合互操作玻璃驾驶舱、电传操纵飞行控制系统、第四代桨叶、低维护弹性旋翼头、起飞重量提高、升级的发动机系统、货物锁定系统等。 2007年7月,通用电气(GE)公司将在2008年开始用于西科斯基CH-53K重型直升机的GE38-1B涡轴发动机的部件试验,这将导致2009年的首台发动机试验和2011年的飞行试验。通用电气公司正在按照一项合同研制功率为5600kW的GE38发动机,该合同包括为5架研制飞机使用的6台地面试验发动机、5000多试验小时和20台飞行试验发动机。GE38是建立在上世纪80年代运转的GE27和90年代撤消的洛克希德P-3海上巡逻机的T407涡桨发动机改型的基础上的。核心机适用于通用电气公司/霍尼韦尔公司的CFE738喷气公务机涡扇发动机。通用电气公司说,与装备现有的CH-53E的尺寸相似的T64发动机相比,GE38的功率大57%,耗油率低18%,零件数少60%。通用电气公司说,GE27 的总体结构、单元体结构和高压比单转子压气机空气动力学以及其冷却方案、润滑系统和支承方案都用于GE38。3级动力涡轮是根据T407设计的,第1级是气冷的,以提高耐久性和功率增长能力,并且是一个独立的封闭单元体,以防轴承和油槽污染。通用电气公司说,GE38采用新的三维气动设计、冷却方案和材料,使其功率比空气流量和油耗相当的T407提高约45%。热端的冷却设计可防沙堵塞,并采用改进的防腐和耐磨材料和涂层。叶片前缘设计得更坚固,以提高耐久性,压气机叶片采用现正用于T64的耐磨涂层。由于采用压气机整体叶盘、无螺栓转子和减少转子叶片和导向器数目的低稠度涡轮,零件数目减少了。全权数字发动机控制系统包括预诊断健康管理。装三台涡轮发动机的CH-53K将于2015年在美国海军陆战队投入使用。 2008年2月,诺·格公司被美海军航空系统司令部选中,为美海军CH-53K直升机编队开展APR-39雷达预警接收机(RWR)集成计划的第二阶段。雷达预警接收机是一种机载电子系统,用于探测所有雷达信号、判定威胁级别并随之采取对抗措施。根据价值1700万美元的合同条款,诺·格公司将集成APR-39雷达预警接收机现有产品中A(V)2 和B(V)2版本中的所有电子战(EW)能力—包括电子战控制器、集成界面以及多导弹和激光预警传感器,合并到现役的CH-53K直升机编队中。第二阶段计划也包括APR-39雷达预警接收机同每架直升机上的诺·格公司的定向红外对抗(DIRCM)系统的集成。 |