高速直升機先祖AH-56,為何超越時代卻又最終失敗?

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AH56夏延人與AH64阿帕奇以及AH1眼睛蛇的側視對比圖

夏延人,是美國研發的第一種專業武裝攻擊直升機,本來可以成為70年代的革命性黑科技武器裝備,但因為一系列巧合事故,和美國陸軍和空軍之間的矛盾,而被迫下馬。

眾所周知,60年代美國已經深度捲入越南戰爭,複雜的叢林地形和反游擊戰作戰模式,迫切需要一種有力的空中對地支援武器,但噴氣式飛機速度過快,載彈量和停留時間無法滿足陸軍對持續性低空壓制火力的需要,而UH1休伊直升機的原初設計目的是運輸,即使加裝了外掛武器系統改裝為“炮艇”,但依舊不能滿足需要,所以1964年美國陸軍正式發出了"先進空中火力志願系統”招標書,要求各大航空公司設計出一種先進的專業武裝直升機,既可以護衛運輸直升機,也可以承擔對地攻擊任務。具體參數為,最大速度要高於400公里/小時,轉場航程高於3800公里,武器總負荷要達到5443公斤,包括30毫米機炮,40毫米榴彈發射器以及至少6枚陶氏,或者橡樹棍對地導彈。不得不說,在當時的技術條件下,這個標準是非常苛刻的

對於這個招標,12家航空公司拿出了設計方案。最終雀屏中選的是洛克希德公司的CL-840方案,動力引擎為通用的T64-GE-16,功率高達34435軸馬力。動力佈局別出心裁,尾部為垂直尾翼,有兩副後掠平尾,左側平尾安裝傳統的抗扭尾槳,尾梁末端還有一副推進螺旋槳,這種混合動力佈局有效地解決了傳統直升機在速度達到370公里/小時左右時,主螺旋槳槳葉前端形成空氣激波,流動性變差,導致升力急劇下降的問題。

為了增加穩定性,CL 840方案還採用了剛性旋翼,旋翼直接與槳轂軸連接,有效補償了非對稱速度所帶來的振動發散。

這些當時堪稱黑科技的設計,讓CL840方案擁有異常優越的性能,在平飛狀態下,從靜止到加速至374公里/小時,只要38秒,再靜止回懸停不動狀態只要17秒,時速333公里時,轉彎半徑也只有442米。最高速度達到了374公里/小時,距離軍方要求的400公里/小時也不遠,轉場航程高達4300公里。

1965年3月,洛克希德獲得了美國陸軍為期6個月的預研合同,11月3日,洛克希德成功PK掉了最後一個對手西科斯基,最終獲得了美國陸軍的購機合同,200架,每架預定價格五十萬美元,並授予其正式軍用編號AH56,代號“夏延人”。1966年3月,洛克希德工廠宣佈開工製造10架原型機,根據樂觀估計,最快到1970年,夏延人就可以正式列裝美國陸軍。

為了適應東南亞複雜的環境,夏延人被設計得非常皮實,主發動機的拆卸可以在30分鐘內完成,發動機維護時間小於4小時,平均大修間隔高達1200小時,作戰出勤率高達85%,即使放在今天,也是非常優秀的,美國陸軍研究開發部長奧斯汀.貝茲中將盛讚,夏延人是“技術上的重大飛越”,此時,由於通貨膨脹以及技術升級等因素,夏延人的整機價格已經攀升至100萬美元,連帶武器系統的話,估計要到150萬,美國軍方在推敲各種不同採購架次方案的同時,夏延人也接受了美國聯邦航空局的一系列試飛測試

1967年12月,夏延人第一次公開亮相,在強鳳中,它依舊能靈巧地前進,後退,保持懸停,又展示了60度慢速俯衝轟炸與掃射,卓越的性能也引發了海軍,海軍陸戰隊和空軍的青睞。

然而,危機已經悄然而至,首先是越戰造成的巨大國防開始,讓國防部不得不對下一年度的預算進行嚴格審計,國防部長麥克納馬拉以陸軍現有裝備的AH1 眼鏡蛇武裝攻擊直升機表現尚可為理由,拒絕陸軍關於追加撥款與洛克希德簽訂生產合同的請求。也就是說,新撥款可能要在1969年才能到位,而陸軍和洛克希德的原有研發生產合同到1967年12月31日就將到期,一旦過期,就要重新商定採購價格,陸軍只能東拼西湊,在1968年1月8日湊夠了2180萬美元,給洛克希德作為“先期材料採購,預產規劃和工程費用”,按照計劃,總裝將在1968年9月開始,至1969年10月,至少要生產出300架,另外,洛克希德還需要資金進行發動機改進,航空電子系統優化等工作,陸軍只能又東拼西湊出3260萬美元。

當然在這期間,夏延人依舊在進行不斷的調整與改進,美國陸軍專業技術期刊《裝甲》對它的表現提出盛讚,在現有技術水平下,如果夏延人從距離戰地100公里的基地起飛,能夠在戰場上空持續滯留2.5小時,即使在湄公河三角洲38度的高溫下,夏延人也可以在滿油狀態下攜帶全部機載武器,2010發30毫米機炮炮彈,78發40毫米榴彈,6枚陶式導彈和38發70毫米火箭彈。另外,夏延人還具備完全自主的野戰能力,通過搭載的多普勒雷達和慣性導航系統,能夠在夜間複雜地形上實現“貼地快速飛行”,其先進的武器瞄準制導系統(光學放大瞄準具集成了陶式導彈的制導系統和激光測距儀)能夠實現理想中的“首發命中”,達到“通過即突破”作戰概念,而無需像傳統那樣,先要繞著目標進行旋轉,這是因為洛克希德採用了通用公司開發的“旋轉穩定系統”,使得炮手/副駕駛員的座椅與火控系統聯動,無論機體如何旋轉,炮手始終保持“面對目標”

從1969年春天開始,夏延人進入了“軍種測試”階段,但一場不幸的事故卻發生了,試飛院大衛.貝爾在加州駕駛1003號原型機試飛時,突然失控,墜入太平洋,根據伴隨監控的p51D螺旋槳飛機飛行員報告,夏延人的主螺旋槳翼突然開始散架,如同天女散花一般,然後巨大的槳葉直接砍入了駕駛艙,貝爾當場死亡,事故後,全部的夏延人緊急停飛,開始檢查事故隱患。

10月,事故報告終於發佈,貝爾在直升機出現“半P跳”(主旋翼旋轉中可能產生的振動)的情況下,沒有按照規定鬆開駕駛杆,而是繼續猛拉,最終引發了這次小概率事故。在地面模擬臺試驗中,只要出現半p跳,飛行員只要鬆開駕駛杆就可以安然無恙。但遺憾的是,在此前的5月,陸軍一怒之下取消了夏延人生產合同,理由僅僅是模糊的“性能與安全考慮”

好不容易1969年底,眾議院同意在1970至1971財政年度投入1760萬美元,用於夏延人的繼續改進與開發,畢竟如此誘人的技術與飛行表現,放棄太過可惜。到了1970年8月,夏延人做出了更多改進,包括槳葉後掠角從2度增大到4度,操縱桿助力臂被修改,徹底消除了半P跳,發動機馬力增加到4300等等,平飛速度也達到了400公里/小時

然而此時,越戰已經接近尾聲,美國決定加速撤出越南,實現戰爭“越南化”,對新式武裝直升機的迫切需求已經是昨日黃花,另外,空軍已經在研發專業對地攻擊機A10,AH56曾經引以為傲的反坦克攻擊能力也不再誘人。

曾經被洛克希德擊敗的貝爾和西科斯基,這時候也捲土重來,拿出了自己的專業武裝對地直升機方案,要求美國陸軍考慮,分別是貝爾309“眼鏡王蛇”以及S67"黑鷹”,於是在1972年,陸軍決定再給夏延人一次機會,讓三種樣機進行同場測試。參議院特別軍委會的高級成員都來到尤馬實驗基地,其中一個比賽項目為發射兩枚陶式導彈,而夏延人在此前已經成功發射了130枚陶式,然而天公不作美,第一枚陶式發射後,失去了制導,一頭扎進了地面的泥土裡,雖然夏延人在其他機動性科目中完爆眼鏡蛇和黑鷹,且第二枚導彈順利集中目標,洛克希德的工作人員也反覆解釋,導彈故障與直升機性能無關,但在場的評委們卻不為所動,最後得出了“三種方案都不能令人滿意”的結論,1973財政年度不會為任何先進武裝直升機項目撥款......時運不濟的夏延人,終於沒有能夠迎來被美國陸軍裝備,於實戰中一展雄風的一天....

在兩年後,美國陸軍展開了AAH(先進攻擊直升機)研發項目,最終導致了AH64阿帕奇

的橫空出世,在“阿帕奇”身上,我們依舊能夠看到許多“夏延人”的烙印與影響。


晴天有時下豬


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但凡知道AH-56“夏延”的基本都是老軍迷了,這個機子性能自然不用說,輕鬆突破直升機的330公里/小時的速度極限,而且最大外掛能力達到了13噸!活脫的空中坦克,而且還是由擅長“黑計劃”的洛克希德公司來完成,剛一推出的時候,是絕對的黑科技。但是,最終它的接班人卻是我們現在看到的“阿帕奇”武裝直升機,確實有些不可思議。

但是,我們詳細瞭解到他的原理了,就會發現有些時候“跨越一步是革命,跨越兩步就是’扯淡‘了”。AH-56採用的時髦話稱呼為“混合動力”,可以在直升機模式和旋翼機模式之間來回切換。AH-56採用了剛性旋翼作為主旋翼使用,現代高速直升機也多數採用這個技術,但是在上個世紀60到70年代,妥妥就是異端,沒人敢想。這個旋翼在垂直起降階段提供升力;到了平飛階段,主要升力由兩側的短翼提供,推進換做了機體後部的螺旋槳進行推進,主旋翼切換為自旋模式,提供小部分升力。因此很多人也說AH-56“夏延”算不上是什麼武裝直升機,更應該稱呼為武裝旋翼機。但是其性能確實超越了傳統武裝直升機的能力,外掛,速度,裝甲厚度,穩定性....等等性能都是劃時代的!

但是,問題來了,就好像V-22“魚鷹”傾轉旋翼機的問題一樣,在垂直起飛和水平飛行的切換階段,問題就來了,如果你不是逐漸提升速度產生升力,而後再停止旋翼的動力輸出,最終切換到平飛模式(降落的時候,反過來操作)。只需要動力稍微粗暴點!那就事大了,很輕易會造成墜機。而且在那個時代,計算機輔助控制技術才剛剛起步,根本完成不了如此複雜的過程。而且,因為剛性旋翼的材料、飛行特性都沒有先例可循,造成的問題越來越多,導致成本急劇上升。這才導致了AH-56最終的下馬....

當然,這些問題放到今天,那就一點問題也沒有了, 在計算機輔助控制和流體模擬如此發達的今天,很多問題都會獲得更好的解決方案和控制方法,只不過AH-56已經徹底留在博物館了,但是部分技術特點還可以在S-97這樣的高速直升機上看得到影子。


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