10.11 潛行的黑影,美國“科曼奇”武裝直升機,武裝直升機隱身化開拓者

在冷戰期間,美蘇雙方都在軍事領域投入了大量的人力物力和財力。當然,有投入自然就有收穫,冷戰期間美蘇雙方都研製出了很多有意思的武器裝備,而RAH-66“科曼奇”武裝直升機,就是美國在冷戰期間開始立項並研製的一款隱身武裝直升機,這也是世界上第一款隱身武裝直升機。

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“科曼奇”武裝直升機

研製背景——目標宏大的LHX計劃

經過包括越南戰爭在內的各種錘鍊,美國到上世紀80年代的時候,已經擁有了數量龐大且種類齊全的直升機。但是各種型號的直升機不僅使飛行員的培養成本持續上升,而且其規格不同的各種零部件、維修接口和維修標準也給美軍的後勤體系帶來了很大的壓力。

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當時美軍裝備的UH-1直升機

在這種情況下,美國陸軍在1982年提出了LHX(實驗輕型直升機)計劃。LHX計劃的目標是用一種新型直升機來取代當時美國陸軍裝備的UH-1直升機、AH-1直升機、OH-58直升機和OH-6直升機,預計的初始採購數量為5000架,可謂是規模宏大。

為了能夠獲得這筆罕見的大單,當時美國各家直升機研製巨頭都自發聯合起來,以小組的形式參與LHX直升機計劃的招標。其中波音公司和西科斯基公司組成第一競爭小組,貝爾公司和麥道公司組成另一個小組參與競標。

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波音、西科斯基早期方案

早期波音、西科斯基小組提出的方案和後面的“科曼奇”量產型還是有比較大的差距。在初始設計方案中,波音、西科斯基並未將隱身性能放在第一位,而是將速度作為首要考慮的性能。

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初始方案完全是為了滿足超高速飛行

波音、西科斯基小組認為面對當時蘇聯陸軍強大的野戰防空系統,只有儘可能提升直升機的飛行速度,最好能夠接近音速飛行,這樣就能夠和當時北約的戰鬥轟炸機那樣進行超低空突防攻擊。當然,隨著後面美國陸軍要求的更改,相應的設計方案也進行了改變。

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後面還是根據要求改了外形

經過數年的修改和測試後,在1991年4月份,美國陸軍最終宣佈波音、西科斯基小組的方案獲得了最終勝利,為之冠上了RAH-66的正式編號並將其命名為“科曼奇”,其中R代表“偵查”、A代表攻擊、H代表“直升機”,至此“科曼奇”直升機開始了自己的發展之路。

隱身至上——從雷達隱身到聲響隱身的全面隱身化設計

上文提到在剛剛開始時波音、西科斯基是希望以速度來突破蘇軍的野戰防空系統攔截。但是美國陸軍認為在當時各種防空導彈越來越多的情況下,只有提高直升機的隱身性能,才能夠充分避開蘇軍防空部隊的各種防空雷達。

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“科曼奇”採用了全面隱身設計

因此,“科曼奇”直升機採用了直升機歷史上首次全面隱身設計。首先在外形上,使用多面體圓滑邊角的整體隱身設計方案減少了各種直角反射面,以降低雷達的反射面積。同時在機體表面覆蓋上吸波材料,進一步削弱雷達波的反射能力。

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尾樑上還佈置有額外的冷空氣入口

分別佈置在機身兩側的兩臺發動機全部埋入機身內部,同時發動機進氣口採用曲折式稜形進氣道,這樣從正面照射過來的雷達波在渦輪風扇上產生回波。此外,“科曼奇”的排氣口布置在尾梁中,飛行時高溫廢氣首先通過尾樑上的冷氣入口進行混合,然後通過尾梁兩側的縫隙排出,最終由主旋翼旋轉時產生的下洗氣流做最後的散熱處理。

而作為武裝直升機雷達反射面積的大頭,“科曼奇”的主旋翼和尾翼自然成了需要特殊改進的重點模塊。主旋翼有5葉槳葉,槳葉都在不僅在外形上進行了特殊設計,同時也覆蓋上了吸波材料。此外槳觳和槳葉根部都加裝了整流罩,形成了圓滑過渡,以降低反射面積。

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槳觳和槳葉根部都有整流罩

在尾槳方面,取消了傳統的外露式尾槳設計,而是採用了涵道風扇尾槳設計。整個涵道尾槳並不是呈垂直佈置,而是向機身左側進行傾斜,但是涵道尾槳上的垂直尾翼則是向機身右側傾斜,這樣整個尾槳佈局就不會出現任何90度的夾角,進一步降低雷達反射面。

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涵道尾槳向左傾斜,垂直尾翼則向右傾斜

值得一提的是“科曼奇”武裝直升機機身材料中複合材料的使用比例,其複合材料的重量就達到了整機結構重量的51%,而“黑鷹”直升機所佔的比例也僅僅9%而已。

聲響隱身是“科曼奇”武裝直升機隱身設計中的另一大重點,除了使用涵道風扇尾槳降低尾槳高速旋轉時的噪音,其主旋翼的5片槳葉翼尖採用了後掠設計,這樣在槳葉高速旋轉時,槳葉尖端不會因為高速摩擦產生過多的噪音,其5片槳葉產生的噪音和傳統直升機2片槳葉的噪音處於同一水平。

並非火力優先——有限強度下的武裝設計

上文中有提到“科曼奇”武裝直升機RAH-66編號的釋義,代表“偵查”的R排在了最前面,也代表了“科曼奇”武裝直升機的首要任務並不是攻擊,而是執行偵察任務。

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加掛的短翼並沒有做隱身化設計

在極限狀態下,“科曼奇”武裝直升機機身兩側的整體式艙門可以各攜帶3枚導彈,在需要使用時可在3秒內完成攻擊準備。如果需要“科曼奇”武裝直升機執行火力打擊任務,則此時會在機身兩側加裝直升機短翼,增加總共8枚導彈的攜帶量,總攜彈量達到14枚。不過這樣會降低“科曼奇”的整體隱身效果。

“科曼奇”武裝直升機採用了一門雙管20毫米機炮,其供彈裝置和儲彈設備均內嵌至機身內部,只在機首下方留有一座旋轉式炮塔。

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“科曼奇”的機炮佈置示意圖

為了減少旋轉炮塔的雷達反射面積,其水平方位角為240度,俯仰角則控制在60度。不過考慮到“科曼奇”本身也不是依靠機炮進行作戰,其機炮方位角和俯仰角也已經基本能夠滿足其正常使用了。

結語

“科曼奇”武裝直升機最終在2004年正式確認下馬,很多人均認為其下馬的主要原因是因為價格過於昂貴,但是從個人的角度來看,戰場環境的改變才是“科曼奇”下馬的主要原因。

在蘇聯解體之後,美國失去了強大的對手,而在冷戰結束後爆發的幾場局部戰爭也證明了非制導武器仍然會對武裝直升機造成重大的威脅,過度強調隱身化設計導致降低了裝甲防護能力,反而導致“科曼奇”與新的戰場環境有些格格不入,綜合使用效費比過低。

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和新的戰場環境已經對應不上了

而改進後的“阿帕奇”武裝直升機也用厚重的裝甲和強大的火力證明了自己的價值,兩相對比之下,“科曼奇”武裝直升機自然只能夠黯然離場。不過“科曼奇”直升機的諸多先進技術仍然得到保留,美國也算得到了一些非常不錯的直升機技術。


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