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黑鹰缘何飞行40多年依旧无可取代?设计优秀战果

如果问各位一个问题,全世界目前最为成熟产量最大的直升机是哪一架?相信有不少人都会说是贝尔公司的UH1系列直升机。那么如果再加个限定词,全世界目前最成熟产量最大的10吨级军用运输机,相信大家都会选择美国的黑鹰直升机。尽管美国现在已经有新的计划打算取代黑鹰的位置,但是以目前的情况来看,黑鹰还将在美国服役至少二三十年以上,因为它的基数太大整体性能又好,美国的军队上上下下都在使用这架非常优秀的直升机,连我国都在其理念的基础上诞生了直20直升机。今天这篇文章就来介绍一下黑鹰诞生的历程以及发展过程和它的种种优势。

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首先要说一下黑鹰,直升机的黑鹰并不代表字面意思上的黑鹰。美国的飞机的确有用鸟类命名的传统,比如美国空军的F15战斗机叫做鹰,F16叫做战隼,F117叫做夜鹰,而F22叫做猛禽。但是这些都是空军飞机,或者说是固定翼飞机,美国直升机的命名有另一套标准。由于美国陆军一般是进行地面作战的,因此美国的陆军直升机往往会用印第安人的部落名字来命名,比如前面说到的UH1系列就叫做休伊,著名的武装直升机阿帕奇也是来自印第安人的部落,而CH47支奴干和本文要介绍的黑鹰其实也都是印第安人的部落,只不过有意思的是,这些直升机虽然以印第安人部落命名,但是印第安人早已被美国的白人消灭的所剩无几。

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UH1系列直升机在越战当中发挥了非常大的作用,而美国也在他的身上开发出了多种针对于直升机的战术,但是因为UH1系列直升机也有自己的缺点,比如机身重量和尺寸太小难以运送更多的兵源或者物资,同时自身的防护能力严重不足,经常会出现轻武器击落的情况。简单的总结就是飞机的整体性能不够,生存性也不高,因此迫切需要一种更为先进更为优秀的飞机来取代这种美国陆军作为主力的直升机。

经历了越战之后,上世纪60年代末70年代初美国的直升机研制能力已经比之前提升了太多,而各项周边产业也发展得非常成熟,研制新的直升机几乎没有任何阻挡。当时的我国还仅有直5一种直升机,陆续研制的直,6和直7直升机都因为技术的原因被终止。

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经过剧烈的竞争之后,留下了两个厂商,一个是波音伏托尔,另外一个就是著名的西科斯基。简单的介绍一下这两个公司,波音原本是制造固定翼飞机和一些军用飞机的,不过他在后来收购了专门造直升机的皮亚塞茨基公司,而波音公司的直升机部门也就被叫做波音伏托尔。皮亚塞茨基最出名的产品就是CH47和CH46两种,并且是双旋翼直升机。不过有一点大家需要知道,小鸟直升机和阿帕奇直升机虽然也来自波音公司,但实际上的制造公司是原来的休斯直升机公司,并不是皮亚塞茨基,这主要是因为波音在壮大的过程当中收购了太多的公司,连之前的麦道公司都收入自己的麾下。到了现在波音已经是全世界排名前三的军火公司,而民用客机领域只有空中客车公司可以与之相提并论。

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西科斯基公司就比较厉害了,正是因为西科斯基将单旋翼带尾桨直升机的形式发扬光大,因此世界上目前绝大多数直升机都是这种单旋翼带尾桨的布局,非常灵活,而且起降性能特别好。西科斯基所诞生的飞机当中有很多极为著名的机型,除了我们本来要讲的黑鹰直升机外,还有CH53种马直升机,在被洛克希德公司收购之后,西科斯基也有了更为强大的基础实力,是目前全世界最优秀的直升机设计公司之一。

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这两架飞机竞争之后,胜利的自然是西科斯基公司,那么我们先来看一下波音的YUH61A原型机究竟失败在哪里。波音的原型机机头部分和黑鹰直升机比较类似,属于直升机的经典设计,正前部有几块风挡和两个尺寸较大的玻璃刮水器,而在两侧的下方还有玻璃面板以提供更大的视野。飞行员的舱门和一般的汽车非常接近,前起落架位于机头下方,而主起落架位于机身中后方。机体的上方是主旋翼,两侧则是两台发动机,这种设计其实已经在越战当中得到验证,是一种安全性比较好的设计,因为直升机在战斗当中一侧的发动机一旦受损,另外一台发动机可以毫不影响的继续飞行。飞机的尾梁比较长,但是不像一般直升机那样将尾梁设计的特别高,尾梁高度相对来说比较低,在尾部有平尾和垂尾,垂尾的顶端有一个4叶的螺旋桨。从今天的角度来看,这架飞机的整体设计和布局是非常出色的,但是和西科斯基公司的原型机相比,它就显得逊色的多。我们接下来就来介绍黑鹰直升机的整体设计,看完也就会明白,波音这架非常不错的飞机为何会失败!

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黑鹰直升机的原型叫做YUH60A,这架原型机的整体外形要比波音的飞机更为流畅,两者的机头和机舱部分设计比较类似,但是波音的发动机和机身的融合部分非常流畅,最大的区别在于尾部设计。西科斯基的原型机将尾梁从机身直接延伸到后方,它的尾梁几乎和机身底部完全平行。这种设计的优势是它可以将起落架的尾轮直接放在机尾,而将主起落架放置在机头前方。这样一来的优势就是,起落架之间的间距特别大拥有更大的接地面积,飞机在降落的时候更为平稳,同时机尾的起落架也有效避免飞机在降落的时候损伤尾梁,安全性更好。

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1987年10月17日,生产型的黑鹰正式首飞。到了1979年6月,黑鹰开始进入部队服役,早期的黑鹰暴露出了很多问题,但是这些问题并不严重,可以在后续的改进当中进行改进。那么接下来我们就从飞机的整体设计、发动机,以及改进历程来讲解这架飞机的厉害之处。

黑鹰直升机使用了两台T700-GE-700涡轮轴发动机,单台功率为1560马力,这台发动机和阿帕奇上使用的发动机是同一系列,在维护和保养以及采购上有着天然的优势。直升机最容易受损的部分,除了旋翼就是发动机。早期的直升机一般只有一台发动机,而且绝大多数直升机都使用尺寸非常大而且重量也很重的活塞式发动机,使得直升机的构型奇形怪状。UH1系列直升机是第1种大规模量产并且使用涡轮轴发动机的直升机,但是它在早期的机型当中也仅仅使用了单台涡轮轴发动机,一旦在战斗当中受损,那么直升机会不可避免的坠毁。

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黑鹰吸取了越战当中的教训,将两台发动机布置在机身两侧,中间隔着机身和齿轮传动机构,一旦一侧的发动机被击中,即便发生爆炸或者起火的事故,也难以殃及另外一侧的发动机。这样直升机起码可以利用单台发动机继续飞行,退出战斗返回基地,有效的提高了生存能力。

另外这架飞机还拥有干运转功能,简单来说就是飞机在飞行当中一旦发动机被子弹或者炮弹击中,在润滑油全部流干润滑失效的情况下,发动机还可以继续运转大约半个小时,半个小时足够飞机飞离战场,即便是机组人员抛弃飞机也能进行逃生,总比直接坠毁更好。当然半个小时也足够一些战场上飞机直接飞回基地进行维修,这在以前的飞机上是不敢想象的。

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飞机的主旋翼是四叶结构,而且专门的设计可以抵挡一些子弹或者炮弹的攻击。旋翼的结构也比较出色,它的翼梁由钛合金制成,其他部位是玻璃纤维制成的主体结构,如果子弹击中旋翼,不会像金属那样四散开来,只会出现一个小洞,基本上不影响飞机飞行。

一些民用的黑鹰直升机或者其他部门的黑鹰直升机不会在机身两侧挂载武器,但是黑鹰毕竟是一种军用直升机,在很多时候需要在两侧挂在副油箱增加航程,或者直接进行战斗。黑鹰在服役没多久之后,母公司就为黑鹰设计了非常著名的上翘式短翼,和一般武装直升机两侧的短翼是同一个概念,这个上翘的短翼直接改变了黑鹰直升机的属性,因为在很多场合它就是一架真正的武装直升机。

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这种短翼的结构并不复杂,其主体结构安装在机身的中上方,而在机身下方起落架的部位设计的支撑结构。短翼可以携带4个大号的副油箱,足够让黑鹰直升机横跨大西洋飞行。要知道直升机的最大缺点就是航程特别短,因为它的飞行模式注定了它不会有特别大的飞行速度,而且油耗也不会特别低。美国的很多救援型直升飞机都可以挂载大号的副油箱,因此黑鹰直升机其实也是美国各个军种的主力救援飞机,在很多电影当中都有出现。

当然这个挂架不仅仅是挂在副油箱提高航程,有时候还可以挂载武器。黑鹰直升机挂载的武器基本都是制式武器,也就是也安装在其他的飞机上面,除了一般用来对地攻击的九头蛇火箭弹之外,它还可以安装各种机炮吊舱,机舱两侧还可以安装各种口径和各种大小的机枪,但比较著名的就是M134加特林机枪。

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黑鹰直升机也可以使用导弹,除了一般的反坦克导弹之外,它居然还可以挂载连阿帕奇都无法挂载的小牛对地导弹。AGM65小牛导弹是一种威力巨大的空地导弹,一般用来对付敌方的重点目标,但是在现实当中,美国经常用小牛导弹进行反坦克作战,从小牛导弹和坦克的体积对比当中就可以发现,即便是没有安装弹头的,小牛导弹都可以依靠极高的速度撞毁坦克。黑鹰直升机在携带小牛导弹的时候,不仅仅可以进攻一些重要的目标,甚至还可以进行反舰作战,因为小牛导弹足够击沉吨位较小的巡逻舰。

有了这个短翼之后,黑鹰直升机总共可以挂载4.5吨的武器,堪比一些轻型战斗机,在实战当中满载武器的黑鹰直升机完全可以当做一种火力强大的武装直升机使用,对地攻击能力甚至不属于阿帕奇。

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为了增加飞机的生存能力,黑鹰采用了两种方式保证成员存活,第一种是增加各种装甲,第二种则是抗坠毁设计。黑鹰在很多重点部位安装的装甲,比如机舱的下方有凯芙拉装甲,这种装甲可以保证飞行员以及机舱内的成员免受各种轻武器的伤害,在直升机进行机降作战或者低空飞行的时候,各种轻武器是直升机最为忌惮的,如果子弹射中了直升机的关键部件或者打中了飞行员,那么直升机就会失控坠毁。

除了安装装甲之外,黑鹰直升机的防火措施也比较到位,有效的降低飞机在遭到地面火力攻击的时候发生起火的概率,这些设计在阿帕奇和其他直升机当中也广泛应用。黑鹰直升机还有一些红外抑制设计,能够减少红外特征,这样一来红外防空导弹的攻击效率就会下降不少。

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第2种就是典型的抗坠毁设计,直升机一般在低空飞行,有时候离地面的距离仅有几十米甚至十几米。这种情况下,即便有弹射座椅也是没用的,而且西科斯基为这架飞机设计了非常出色的抗坠毁机身。飞行员和其他成员坐在座椅上,飞机从十几米高空坠落的时候,机身的主体结构会发生塌陷和变形,主起落架也会吸收绝大部分的能量。在很多事故的照片当中,大家都可以发现可以用直升机一旦坠地,它的外形基本都是压扁的,这就充分证明飞机在坠毁的过程当中有效的将能量分散到了机身的结构上面,尽可能的保证飞行员的存活概率。当然这种所谓的吸能设计仅仅只适用于特别低的空中,一旦飞机的飞行高度过高,那么再好的抗坠毁设计也无法保证飞行员存活。

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黑鹰自服役以来参加了多种战争,而在战争中的表现是非常出色的,从早期的入侵巴拿马到著名的黑鹰坠落摩加迪沙战役,几乎每一场战争当中都少不了黑鹰的身影,而黑鹰也在这些战争当中不断诞生各种衍生版本,不仅仅局限于陆军,空军,海军,海军陆战队,甚至民间和各种特种部队都会广泛的使用黑鹰直升机。

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除此之外,和美国比较友好的很多国家也都采购了这种非常优秀的直升机,包括我国都在上世纪80年代的时候购买了24架著名的黑鹰直升机。这些飞机除了几架坠毁之外,剩下的飞机直到今天还在继续使用,和我国的直20一起服役。这些黑鹰已经使用了30多年,飞机的性能居然还非常不错,要知道我国购买的并不是军用版本,而是所谓的民用版本,缺少了很多专用的设备,但是依旧拥有非常出色的性能。所以毫不夸张的说,我国直升机的发展和美国差了至少一代,因为我军目前新装备的直20型直升机,在技术层次方面仅仅和30多年前购买自美国的黑鹰直升机在同一级别。

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黑鹰的重要衍生型号就是海军直升机,也就是著名的海鹰反潜直升机。从前面介绍的飞机整体结果来看,这架飞机的机身是比较细长的,而很多观点都认为舰载直升机应该像卡莫夫直升机那样,机身比较短粗,这样一来不用折叠就可以塞进机库,减少工作量。但是我国在使用当中发现卡莫夫直升机存在不少缺陷,比如他的共轴反转旋翼设计使得机身的高度过高,从而导致机库的高度无法下降,因此整艘军舰的隐身会受到巨大的影响。

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海鹰直升机和黑鹰直升机有一些不同,比如尾部起落架的位置不太一样,这是因为海鹰直升机的尾梁可以整体折叠,再加上顶部的主旋翼可以折叠,因此折叠后的尺寸其实并不大,和一般的中型直升机类似,完全可以塞进一些比较小的机库。

海鹰直升机在海军或者军舰上服役的时候,不仅仅是用作反潜直升机,还可以搭载特种部队进行作战,甚至可以在海上发射一些小型的反舰导弹或者地狱火这一类的反坦克导弹攻击军舰或者其他目标,当然救援也是必不可少的任务。这些优势的来源都是西科斯基在设计黑鹰直升机的时候充分考虑到了种种使用情况,所以它的整体设计非常优秀,可以轻松的改进成各种各样的直升机。

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黑鹰的特殊改进型号有两种,第1种是刺杀本拉登行动中发现的隐身黑鹰,第2种则是飞行速度飞快的速度鹰直升机。美国在抓捕本拉登的行动当中,出现了几张非常令人吃惊的照片,因为这种直升机的部分结构和以往我们认识的美军直升机都不一样,反倒和美国已经取消的科曼奇直升机比较类似,难不成美国真的让科曼奇重新复活了?

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美国现在并没有解密隐身黑鹰的种种设计,所以我们只能进行一定的猜测。隐身黑鹰的整体布局和黑鹰直升机比较类似,但是换用了转速更慢的五叶螺旋桨,尾桨也变成了五叶结构。同时机身采用了大量倾斜的设计以充分减少雷达波的反射面积。此外飞机也针对红外和声学特征进行优化,整架飞机的红外特征比一般的直升机小的多,噪音也减少到到了很近距离才能听到的地步,这就使得飞机在作战的时候拥有非常好的突然性。

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隐身黑鹰直升机曾经出现在速度与激情系列电影当中,但是仅仅是一种想象,和真正的隐身黑鹰并不完全相同。其实大家需要知道的是隐身黑鹰并不是一种技术特别先进的直升机,它的整体设计其实和黑鹰是一样的,主要是特殊针对隐身进行了优化,只要拥有直升机研发能力的国家,都可以设计出这种所谓的先进直升机。

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X 49A速度鹰也是黑鹰的一种重要改进型,但是这种改进型仅仅是一种实验型号而已,速度应将尾翼拆除,安装了一个大型的涵道式尾桨,有点像飞机螺旋桨安装在了后方。一般直升机在起飞之后如果需要向前飞行,那么飞机必须向前倾斜,以便让旋翼产生一个向前的分力让直升机前进。但是这样一来飞机的飞行速度不会像固定飞机那样高。速度就不一样了,飞机需要向前飞行的时候,飞机只需要向前倾斜一定的小角度就可以,主要的推进力由尾桨产生,主旋翼的旋转速度就会下降,主要的功率会输出到尾桨。同时飞机两侧安装的面积比较大的短翼结构能够产生相当大的升力,这样一来直升机在正常飞行的时候基本相当于一架固定翼飞机,油耗会减少,航程会增加。其实目前美军正在试验的的V280和SB1两种直升机的整体理念和这架飞机是比较类似的,因为只有通过全新的结构才能改变直升机的先天缺陷。

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黑鹰直升机就大概介绍到这里,目前使用黑鹰的国家多达几十个,全世界的装备数量也非常多。美国虽然在试验两种新飞机用来取代黑鹰,但是也在试验两架飞机的同时采购了一部分新黑鹰,并且改进了一部分比较老旧的黑鹰。这样一来这些比较新的黑鹰直升机还可以服役至少20多年,所以美国现在也没有办法完全取代黑鹰,更不要提其他军种的各种救援型黑鹰以及攻击型黑鹰,包括海军军舰上的反潜直升机。其他国家认为黑鹰直升机还是一种非常先进的新型直升机,更没有必要取代。所以从上世纪70年代开始算起,目前全世界的黑鹰直升机至少要服役30~40年,如果有些国家更新的比较缓慢,那么很有可能性将有可能飞行80年左右,又是航空史上的一个奇迹。

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我国目前已经研制成功了直20用直升机,而且舰载版直20直升机已经亮相,不出,意外的话,我国未来也会像黑鹰直升机那样推出大量的直20直升机的改进型号,包括支援型,反潜型,攻击型,只要能想到的机型都会在直20的基础上改进出来,毕竟这种10吨级通用直升机的用处非常大,在民间也会发挥巨大的作用。黑鹰直升机的传奇之路就是因为它早期的优秀设计,而这种优秀设计是建立在之前的战争和其他技术基础之上的,所以对于我国来说,想要在以后获得更为优秀的直升机,除了必要的战术和技术积累,还要敢于学习其他人的先进理念。只有这样才会融会贯通,设计出更为优秀的下一代高速直升机。

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