文/秦鷗
早在20年前,美國陸軍就曾啟動新一代武裝偵察直升機項目,用大筆資金開發(fā)出號稱全球首款隱身偵察直升機——RAH-66“科曼奇”,沒想到在阮囊羞澀的局面下,不得不在原型機都風(fēng)光亮相后放棄定型生產(chǎn)。之后,美國陸軍又展開低成本的ARH-70 偵察直升機的研制項目,可是開發(fā)商頻頻漲價的勢頭讓軍隊忍無可忍,當(dāng)2009年ARH-70 直升機開發(fā)還未定型,研制單價卻猛漲至1200 萬美元的時候,美國陸軍趕緊喊停,免得再落入新的無底洞。
盡管兩度鎩羽,但美國陸軍航空兵仍存在新式偵察直升機的需求,畢竟經(jīng)過多年伊拉克和阿富汗戰(zhàn)事消耗,現(xiàn)役的OH-58 機群早就不堪重負(fù),這些誕生于20 世紀(jì)70年代的老機型盡管實施過的機體延壽和改裝美容,可畢竟是當(dāng)初的老設(shè)計,內(nèi)部設(shè)計冗余度早已耗盡,再要挖潛實在是勉為其難。更要命的是,美軍陸航數(shù)量更多的UH-60 通用直升機也到了退休年限。面對兩大主力直升機“雙下崗”的尷尬局面,美國陸軍索性提出新一代通用/武裝偵察直升機的項目招標(biāo),由于奪標(biāo)者理論上能拿到未來美軍陸航部隊數(shù)以百架甚至千架的訂單,所以美國甚至歐洲各家廠商無不拼盡全力,希望笑到最后。據(jù)美國《防務(wù)新聞》分析,當(dāng)前最有希望的競爭者當(dāng)屬開發(fā)出V-22 傾轉(zhuǎn)旋翼機,又曾是ARH-70 項目奪標(biāo)者的貝爾公司,他們這次拿出的是V-280“勇敢”(Valor)通用傾轉(zhuǎn)旋翼機。
盡管V-280 和V-22 一樣都采用傾轉(zhuǎn)旋翼設(shè)計,但根據(jù)實際操作經(jīng)驗和通用直升機作戰(zhàn)需求的想定,它在發(fā)動機和傳動系統(tǒng)方面進(jìn)行了改頭換面,采用完全不同的設(shè)計。過去V-22 的發(fā)動機艙和旋翼采用一體化設(shè)計,當(dāng)變換飛行模式時是直接調(diào)整發(fā)動機艙角度,讓旋翼推力軸線從接近水平改為垂直,為機體提供在直升機飛行模式下的升力與推力。這種設(shè)計的最大優(yōu)點是大幅簡化發(fā)動機和旋翼的傳動系統(tǒng),降低傳動系統(tǒng)的復(fù)雜性,但缺點是發(fā)動機艙加上旋翼的整體重量,導(dǎo)致主翼梁和發(fā)動機艙的接點需要承受大量應(yīng)力,況且驅(qū)動發(fā)動機艙變換迎角的相關(guān)液壓系統(tǒng)也需要額外的功率輸出。為防一側(cè)發(fā)動機失效,V-22還在左右兩臺發(fā)動機之間安排了備用緊急傳動軸,并且貫通主翼內(nèi)部,這都令發(fā)動機艙和主翼的設(shè)計變得極為復(fù)雜。
不僅如此,在實戰(zhàn)過程中,美軍還發(fā)現(xiàn)V-22 的發(fā)動機艙在直升機模式下直接將高溫燃?xì)馀畔虻孛?,因此多次發(fā)生發(fā)動機高溫燃?xì)庖嫉孛嬷脖坏囊馔?,雖然在作戰(zhàn)中算不上大毛病,但對日常訓(xùn)練來說卻意味著著陸點的選擇受到諸多限制。雖然美國海軍兩棲攻擊艦的飛行甲板已針對AV-8B 短距起飛/垂直降落戰(zhàn)斗機進(jìn)行過耐高溫處理,所以V-22 傾轉(zhuǎn)旋翼機的高溫排氣不算大問題,但對于其他未經(jīng)過類似處理的艦艇來說,V-22 在起降時產(chǎn)生的高溫?zé)茊栴}仍無法解決。
為解決V-22 的發(fā)動機艙設(shè)計所帶來的各種問題,貝爾公司在設(shè)計V-280“勇敢”通用傾轉(zhuǎn)旋翼機時想出既簡單又可靠的辦法,那就是把旋翼/傳動系統(tǒng)和發(fā)動機艙改成并列配置。原本V-22 的發(fā)動機艙和旋翼采用縱列設(shè)計,但V-280 的發(fā)動機艙移到旋翼/傳動系統(tǒng)外側(cè),而旋翼角度調(diào)整則由旋翼/傳動系統(tǒng)的伺服驅(qū)動系統(tǒng)負(fù)責(zé)。如此一來,V-280 就不必像V-22 那樣在主翼和發(fā)動機艙上大動干戈,省去額外的機械系統(tǒng)和重量,況且旋翼角度調(diào)整無需動到發(fā)動機和傳動系統(tǒng),因此不僅主翼設(shè)計可以簡化,而且主翼高度也不必為了保持發(fā)動機艙和地面的安全距離而刻意拉高。這意味著V-280 的機體設(shè)計具有更大的靈活性,不像V-22 傾轉(zhuǎn)旋翼機為了保持發(fā)動機艙在起降時的相對安全位置,而必須采用上單翼設(shè)計。
發(fā)動機艙和旋翼/傳動系統(tǒng)并列配置的另一大優(yōu)點是降低V-280 的紅外信號,提高戰(zhàn)場生存力。目前,V-22 在直升機模式下飛行時因發(fā)動機艙是朝下方排氣,因此對絕大多數(shù)的肩扛式紅外制導(dǎo)地空導(dǎo)彈來說,兩臺發(fā)動機艙的排氣口形同絕佳的靶子,雖然理論上旋翼的下洗氣流可以冷卻燃?xì)鉄崃浚瑢τ谛乱淮缈甘綄?dǎo)彈來說,發(fā)動機艙仍是非常明顯的熱源信號,而且偏偏因為結(jié)構(gòu)限制,V-22 機組也很難通過調(diào)整飛行動作來遮蔽排氣口。相比之下,V-280 的發(fā)動機艙因為不隨旋翼角度調(diào)整,就算在直升機飛行模式下,發(fā)動機艙的排氣也不是直接朝下,這樣不僅大幅降低發(fā)動機艙遭到肩扛式導(dǎo)彈直接鎖定命中的可能性,而且發(fā)動機的燃?xì)庖材軌蜓杆俦恍硐孪礆饬鞔蛏⒗鋮s,減少熱源信號特征。事實上,由于旋翼/傳動系統(tǒng)采用獨立設(shè)計,因此當(dāng)V-280 的旋翼要調(diào)整推力角度時,是以主翼梁為軸心直接變換旋翼指向,但發(fā)動機艙和旋翼/傳動系統(tǒng)基座則是采用固定式設(shè)計,這樣不僅在強度上比起V-22 的活動關(guān)節(jié)要高,而且也節(jié)省制造過程所需的工序和前線部隊的保養(yǎng)維護(hù)工作量。
由于V-280 預(yù)計要取代現(xiàn)役的UH-60 通用直升機,因此貝爾公司在機艙設(shè)計上刻意比照現(xiàn)有UH-60 的設(shè)計,不僅采用大型側(cè)舷滑動艙門,連位于駕駛艙后面的機槍手射擊窗都原封不動地保留下來。過去V-22 在直升機模式飛行時發(fā)動機艙會干擾艙門機槍射界,以至于美軍出于避免誤擊考慮沒有安裝艙門機槍,只靠布置在尾部貨艙門的機槍提供最低限度的壓制火力。但V-280 采用并列發(fā)動機和旋翼/傳動設(shè)計,因此安裝艙門機槍不需要擔(dān)心誤擊發(fā)動機艙的危險,不過在水平飛行時,旋翼劃過的區(qū)域仍會影響機槍操作,因此艙門機槍主要在直升機飛行模式下使用。
V-280 雖然和V-22 一樣都有發(fā)動機艙暴露易遭敵方毀傷的問題,但因為發(fā)動機艙采用獨立設(shè)計無須考慮轉(zhuǎn)動角度限制,因此可以加裝額外的復(fù)合裝甲加以保護(hù)
武裝型V-280 的主要武器掛載都在機腹彈艙和兩側(cè)掛架,主翼下方因為旋翼波及范圍的影響而無法掛載武器
為了讓機艙空間得到充分利用,V-280采用“后三點式”伸縮起落架,并且主起落架位置向前移動,減少對機艙內(nèi)部空間布置的影響
由于有大型側(cè)舷艙門,因此機載步兵可以快速登機,不需要從機尾魚貫出入,減少在地面的停留時間。V-280 的機艙內(nèi)可容納11 名全副武裝的步兵,而在執(zhí)行緊急醫(yī)療后送任務(wù)時可容納4 副擔(dān)架,或是直接在機艙地板上容納6 名輕重傷員。在吊掛物資方面,貝爾公司分析V-280 的最大起重能力可達(dá)1.2 萬磅(約為5443 千克)左右,未來能直接吊掛現(xiàn)役悍馬車或是155 毫米口徑M777 榴彈炮,增強了前線部隊執(zhí)行垂直突擊任務(wù)時的裝備運用靈活性。
由于雙旋翼設(shè)計能夠相互抵消運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的扭矩,因此V-280 不需要像直升機那樣擔(dān)心脆弱的尾槳遭敵方火力損傷,為了盡可能減少被彈投影面積,該機還采用V 形尾翼設(shè)計,可在固定翼機飛行模式下同時滿足俯仰和轉(zhuǎn)向操作。為了簡化機體設(shè)計,V-280 并未采用“前三點式”起落架,而是采用和UH-60 相同的“后三點式”起落架。
在固定翼機飛行模式下,V-280 的最大航速可達(dá)280 節(jié)(約519 千米/時),并能在30℃且無地面效應(yīng)的情況下以直升機模式在6000 英尺(約為1.8 千米)高度長時間飛行。根據(jù)美國陸軍在伊拉克和阿富汗的作戰(zhàn)經(jīng)驗,許多現(xiàn)役直升機在高海拔和高溫情況下飛行品質(zhì)會大幅下降,對于后勤運輸和攻擊任務(wù)帶來重大影響,因此才會要求新一代通用直升機需要滿足高溫高海拔地區(qū)行動要求。
由于采用和傳統(tǒng)直升機相同的側(cè)舷艙門設(shè)計,V-280 可以讓機載人員快速離機散開,減少受到地面炮火攻擊的危險
除了基本型外,貝爾公司還計劃效仿現(xiàn)役UH-60直升機的模式,推出專為V-280設(shè)計的武裝型,除2.75 英寸(約7 厘米)火箭彈和機槍、航炮吊艙外,機腹彈艙還能掛載各式制導(dǎo)武器,包括“地獄火”空對面導(dǎo)彈、毒刺空空導(dǎo)彈或其他導(dǎo)彈。武裝型V-280 除可擔(dān)任護(hù)航任務(wù)外,還能執(zhí)行現(xiàn)役OH-58 偵察直升機的大部份偵察搜索任務(wù)。更重要的是,由于V-280 能以固定翼機模式飛行,因此開赴戰(zhàn)區(qū)所需時間上比現(xiàn)役直升機至少節(jié)省一半,而且在武器搭載量和生存力方面也占有優(yōu)勢。
目前,V-280 的最大競爭對手當(dāng)屬美國西科斯基公司的S-92“突擊者”直升機。和采用全新設(shè)計的S-92 相比,V-280的強項在于技術(shù)成熟,而且在機艙設(shè)計方面與現(xiàn)役UH-60直升機有極大的傳承性,可以減少后續(xù)人員培訓(xùn)的需求。但需要強調(diào)的是,V-22 在美軍內(nèi)部的評價存在爭議,由于它造成過多起重大空難,因此V-280 能否借助同型設(shè)計的優(yōu)勢贏得美國陸軍航空兵的歡心,仍有待后續(xù)實機測試考核才能分出高低。