酷似中国直9WA韩国LAH直升机首飞

2019-09-23 08:09:32 兵器知识 2019年9期

熊佳

LAH首飞正面照,可以看出座舱玻璃很大,可提供给飞行员良好的正向、侧向以及下方视野。在机头侧面以及驾驶舱后上侧的凸起物是机载告警装置

7月4日,在韩国航空航天工业公司(KAI)的庆尚南道的泗川工厂,该公司研发的LAH轻型武装直升机原型机成功首飞。据KAI当天声明,LAH是由该公司的2名试飞员驾驶进行首飞的,飞行持续了20分钟。LAH轻型武装直升机是继KUH“完美雄鹰”通用直升机之后,韩国自行研制的第二款直升机。

研发概况

韩国这些年很重视国防自主,一是想借此减少对国外的依赖,二是想以此为抓手,提升韩国整体工业实力的进步。这种雄心让韩国在地面装备和海军装备方面取得了较大成绩,像坦克、步兵战车、自行火炮、驱逐舰、护卫舰、潜艇等现在基本可以实现自主生产,技术水平也可以与世界同类先进装备媲美。但是在航空航天领域,韩国所取得的成绩就逊色多了,尤其是在直升机领域,韩国与世界先进水平相差甚大。因此,韩国近年来对直升机研发投入了很大精力,试图在较短时期内改变这种落后局面。最早的努力是KUH中型通用直升机,2006年初开始研制,2015年6月进入韩国陆军服役。在这之后,韩国海军陆战队也采购了KUH。

进行地面测试的LAH首架原型机

LAH首飞侧照,可以看到在机身后上方以及后下方有尺寸较大的刀状天线,表明该机的通信能力有比较大的提升

KAI在2018年展示的LAH模型,与实机相差不大,光电吊舱、机炮以及机体上的告警装置都表现得很清楚

KAI较早前展示的LAH全尺寸模型,与实机差异不小,例如机头的光电吊舱是固定在上方,机炮采用的是单管航炮,涡轴发动机进气口更靠后,而且向侧面鼓出

由于韩国的直升机研发实力很弱,因此韩国通过竞标,选择了欧洲直升机公司(现空客直升机公司)为合作伙伴,由欧直手把手教KAI如何设计,并且向韩国转让动力传动系统、主减速器、尾梁、尾减速器、自动飞行控制系统和桨毂等技术。

通过研制KUH,韩国对于现代直升机的设计算是入门了,积累了经验,锻炼了队伍。但同时也发现,以“超美洲豹”为基础的KUH中型直升机对于技术基础薄弱的韩国来说还是有些复杂,虽然有空客直升机公司的全程技术支持,但发展过程并不顺利,而且在投产之后问题不断。韩国经过反思,认为不顾本国直升机基础薄弱的实际情况,过于追求国产化率是导致KUH研发周期缓慢以及存在诸多问题的根源。在直升机领域,韩国绝不能急于求成。

于是,2014年7月,韩国国防采办计划管理局(DAPA)在启动轻型武装直升机LAH项目时就变得务实多了,不再强求特别高的国产化率。在合作伙伴上,继续选择空客直升机公司。因为通过KUH直升机项目的合作,双方建立起了比较良好的关系,默契程度显然要比重新选择新的合作伙伴高得多,这样能够减少磨合时间,加快研发进度。

韩国发展LAH的主要目的是取代韩国陆军航空兵现役的MD500D“防御者”轻型直升机和AH-1J/S“眼镜蛇”武装直升机。

LAH的设计和生产仍由KAI负责。像KUH一样,LAH也不是全新设计,而是以空客直升机公司的4.9吨级H155(之前称EC155 B1)双发民用直升机为参考机型,以此降低研发难度,加快研发进程。H155实际上是著名的“海豚”直升机家族的最新型号,所以最初称为AS365 N4。该机最大的特点是采用了全新的有5片桨叶的球柔性主旋翼,同时还采用了新的涡轴发动机、最先进的航电系统。

韩国选择H155为LAH的设计参考机型还有一个考虑,就是同时发展轻型民用直升机(LCH)。由于H155原本就是民用型,所以发展为LCH难度比LAH更低。按照设想,LAH和LCH有60%的零部件可以通用。以一款直升机为基础,同时发展军民用直升机,好处是既能扩大产能,降低生产和后续的使用维护成本,又能增强出口竞争力,由此可见韩国所谋甚远。

2015年3月,KAI和空客公司签署了一份谅解备忘录,为LAH和LCH提供技术支持、联合营销以及售后支持。2015年6月,LAH开始进入设计阶段,2016年8月完成了基本设计,2017年11月结束关键设计评审(CDR)。2018年12月,第一架LAH原型机由KAI生产完成并对外进行了公开展示。今年1月,KAI开始对LAH的首架原型机进行地面测试,以确定主要系统及其稳定性。4月,LAH首架原型机完成了第一次发动机地面运行测试。在6月举行的第一次飛行准备审查中,KAI获批进入LAH的试飞阶段。

据KAI介绍,LAH接下来还将进行3年的试飞,目标是在2022年11月完成所有的试飞任务,并在2022年底向韩国军方交付第一架生产型LAH。据报道,韩军计划采购214架LAH直升机。而空客公司还表示,LAH还具有很好的出口前景,预计在国际军贸市场上可获得300-400架订单。

至于民用版LCH,完成定型生产的时间要比LAH早得多,大概在明年就能投入正式生产,韩国采购总数可能达到100架。

技术性能

LAH在外形上与中国的直9WA很相似,因为两者本质上都是以“海豚”为基础发展的,而韩国在武装化方面的设计思想和直9WA几乎如出一辙,因此两者酷似也就不奇怪了。

LAH采用单旋翼、涵道式尾桨、并列座舱的常规布局。采用液压前三点式起落架,前轮为自定中心双轮,后轮单轮,装双腔油一气减振器。全机的动部件、结构件大量采用复合材料制成,占比约达60%左右。复合材料具有比强度、比刚度、疲劳强度和破损安全性高的优点,不但能有效降低全机结构重量,提高抗冲击、抗坠毁能力,而且还能提高隐身能力。在剩余的40%材料中,大约28%是铝夹层结构(金属蜂窝夹芯、NOMEX蜂窝夹芯、泡沫夹芯),只有12%采用常规铝铆钉结构。

由于LAH的设计原型是“海豚”家族最新的H155,所以整体性能要优于直9WA的设计原型“海豚”AS365N3。这主要表现在以下几点。

一是LAH机身进行了优化设计,流线型更好,飞行阻力更小。而且机身尺寸加大,机舱空间比之前的“海豚”和直9W增加了30%,舱内可乘坐6-10名全副武装的士兵,民用版的LCH最多可乘坐13名乘客。

二是采用了由复合材料制成的5片桨叶球柔性主旋翼,技术上比之前“海豚”上的复合材料制成的4片桨叶星形柔性主旋翼更先进。

賽峰集团的阿赫耶2L2涡轴发动机

直9直升机挂载TY-90空空导弹

球柔性主旋翼实际上是在每个桨毂支臂上采用一个粘弹弹性轴承,实现桨叶的挥舞、摆振、扭转等三个铰的功能,相当于万向铰。与具有独立的挥舞、摆振、扭转铰的铰接式旋翼相比,这个轴承大大简化了结构,减轻了桨毂结构重量,可靠性高、使用寿命长、维护简单。

在相同转速条件下,5片桨叶能比4片桨叶提供更大的升力和拉力,或者在同样升力和拉力情况下具有更低的转速,进而降低噪声。再加上LAH的桨叶直径增加,形状被优化,所以在空重和最大起飞重量都有比较明显增加的情况下,可提供的升力和拉力要比直9WA大,而且噪声水平更低。

三是采用了新式涵道式尾桨,配合更好的流线型机身、5片桨叶球柔性主旋翼,整体噪声水平和振动明显降低,乘坐舒适性更好,而且最大飞行速度和巡航速度也有所增加。

四是LAH采用了2台由法国赛峰集团和韩华科技有限公司联合研制的阿赫耶(Arriel)2L2涡轴发动机。2016年6月,赛峰集团与韩华科技有限公司签署了在韩国联合研制和生产发动机的协议。说是联合研制,其实是赛峰集团向韩华科技公司转让技术生产。

阿赫耶(Arriel)2L2涡轴发动机是目前阿赫耶家族的最新成员,也是技术最先进、功率最强大的。阿赫耶2L2具有一个新的轴向压缩机、新的高压压缩机扩散器,起飞输出功率1024轴马力。相比之下,直9所用的阿赫耶2C涡轴发动机起飞输出功率只有839轴马力。此外,阿赫耶2L2还采用了新一代双通道全权限数字式发动机控制系统(FADEC),能够更好地发挥发动机的性能、降低油耗、提高可靠性。发动机两侧排气口加装的导流罩可将排出的废气引向后上方,从而降低红外辐射,提高隐身性,降低了被红外制导的便携式防空导弹打击的概率。

除了阿赫耶2L2涡轴发动机之外,与发动机配套的主减速器、尾减速器等也都由赛峰集团向韩华科技转让技术进行生产。协议还规定,韩华科技还将负责对阿赫耶2L2涡轴发动机进行日常维护、维修和大修。

民用版的LCH采用的是2台阿赫耶2C2涡轴发动机,单台起飞输出功率944轴马力,巡航功率853轴马力。

五是LAH采用了全新的“玻璃化”座舱,包括泰利斯公司“Avionique Nouvelle”综合数字化飞行控制系统、四余度数字式自动驾驶仪、全球定位系统、惯性导航系统、高频和特高频电台、内部通话系统、敌我识别系统、自动测向仪、雷达高度表、航向传感器、三轴陀螺稳定系统等。其中“Avionique Nouvelle”综合数字化飞控系统采用空客直升机公司生产的直升机和发动机管理显示器(VEMD),以大尺寸有源矩阵液晶显示器来显示各类飞控数据,可有效保证直升机长时间悬停时的精确性和稳定性,并提高飞行操纵的灵敏性、飞行品质以及安全性。此外,大尺寸有源矩阵液晶显示器也用于显示各种战术信息,增强态势感知能力。

整套航电系统通过数据总线相连,对通信、导航、飞行控制、发动机等机载子系统综合化监控,例如它可以随时监测旋翼系统及外界温度,通过机上的除冰系统防止旋翼结冰现象的发生,保证飞行安全性。

以色列的“长钉”ER反坦克导弹具备“人在回路中”控制功能,采用光纤制导

韩国研制的“坦克狙击手”机载反坦克导弹系统

LAH的主要探测系统是机头前方安装的一个光电/红外(EO/IR)吊舱,可昼夜搜索和跟踪地面和海面目标。但是这种安装方式对前半球有较好的探测能力,对后下方则有非常大的探测盲区。这么布置也是没有办法,因为该机在机头下方装有1门3管20毫米加特林机炮,没有在机头下方安装光电/红外吊舱。而在机头下方固定安装机炮,也使其更接近我们所熟知的武装直升机。目前还没有这种机炮的性能介绍,但从其3管20毫米的设计样式来看,显然是参考了AH-1J/S武装直升机的M197型机炮设计,性能可能也相当。

LAH在机身两侧下方装有非穿透式弯梁挂架,每个弯梁挂架有一个挂点,能够挂载1个70毫米火箭发射巢,或以复式挂架挂载2枚韩华科技正在研制的“坦克狙击手”(TAipers)反坦克导弹。该导弹在外形上酷似以色列拉斐尔公司地面系统分部研制的“长钉”ER反坦克导弹,采用圆柱形弹体,在弹体上有2组折叠式矩形弹翼,从发射筒内发射后自动弹开。导弹从前到后分别为导引头、前战斗部、飞行姿控發动机、电池组、主战斗部和主发动机。

“坦克狙击手”导弹全长1.5米,弹径150毫米,弹重35千克,采用串联战斗部,制导方式为CCD相机+红外成像组成的双模导引头,具备“发射后不管”能力。不仅如此,“坦克狙击手”还有光纤数据传输链路,这使其最大射程可以达到8千米。

“坦克狙击手”像“长钉”ER一样具有3种作战模式:一是“发射后不管”模式,也就是当直升机上的火控系统锁定目标之后,射手即可按下发射按钮。导弹从发射筒中射出后将在导引头的引导下自主飞向目标,直升机可立即机动脱离或者打击另外的目标。

二是“发射+观察+修正”模式,其与早期的线导反坦克导弹攻击模式相似,就是导弹发射之后,直升机上的火控系统可以对导弹导引头通过光纤传回的图像进行分析处理,然后不断将修正指令通过光纤传给导弹,使导弹始终准确飞向目标,这种攻击模式适合远距离攻击,而且具备中途改变攻击目标的能力。此外,导弹导引头获取的实时战场图像回传能力使直升机上的射手可以清晰地看到攻击画面,从而实现远程杀伤效果评估。如果直升机上的射手再通过网络将导弹导引头传回的实时战场图像通过无线数据链、卫星数据链等传给其它作战平台、后方指挥机构,进行信息共享,那么整个战场态势将更加透明化,这实际上就是现在常说的“网络中心战”能力。

三是“发射并全程操控”模式,就是在发射前无须直升机上的火控系统锁定目标,而是先将导弹射出去,然后由导弹的导引头在可能的目标区进行搜索,并不断将所获图像通过光纤传回载机并在显示屏上显示,如果发现目标,载机上的射手便通过光纤将指令传给导弹,控制导弹攻击目标。当然,射手也可在确认目标后切换至“发射后不管”模式。

韩华科技公司表示,“坦克狙击手”导弹在设计上难度最大的就是光纤的双向传输技术。该公司计划在2022年底完成“坦克狙击手”导弹的研制任务,2023年投入批量生产,基本上与LAH直升机的研制和生产时间同步。

LAH的机载防御系统包括机身以及尾部装备的雷达告警传感器、激光告警传感器、导弹逼近告警传感器、红外干扰机、干扰弹投放系统等。

LAH的主要技战术参数为:全长14.3米,旋翼直径12.6米,机高4.41米,空重2620千克,最大起飞重量4920千克,最大飞行速度325千米/小时,巡航速度266千米/小时,最大飞行高度4572米,最大航程985千米,乘员1~2人,使用环境温度-40摄氏度到+35摄氏度,在+50摄氏度的环境下可短时使用。

【编辑/何懿】

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