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RAH-66“科曼奇”侦察攻击直升机

发布时间2016-04-01 13:58:45  原作者:   点击数:

RAH-66“科曼奇”(Kamanche),是波音公司为美军研制的下一代攻击侦察直升机,原计划取代AH-1战斗直升机和OH-56侦察直升机,并部分替代AH-64战斗直升机。目前该机研制装备计划已经被取消。

1982年,美国陆军提出LHX(实验轻型直升机计划),原计划需要5000架LHX来取代UH-1、AH-1、OH-58和OH-6直升机,1990年计划购买量减少到1292架。1988年6月,美国陆军发出LHX的招标,与波音、西科斯基公司组成的第一竞争小组和贝尔、麦道公司组成的超级小组签订了23个月的论证与验证合同。1991年4月8日,美国陆军宣布波音、西科斯基公司小组获胜,LHX随之进入原型机研制阶段。1990年初,美国陆军把LHX代码中表示试验性的字母X去掉成为LH,1991年4月,正式编号为RAH-66。其中R表示侦察,A表示攻击,H表示直升机,并用北美印第安人的名字命名为“科曼奇”(Comanche)。预计RAH-66于1995年8月首次飞行,2001年交付使用,它将成为美国陆军的主力机种,执行武装侦察、反坦克和空战等任务。

点击查看:RAH-66取消原因与武装直升机发展方向

RAH-66最突出的优点是它采用了直升机中前所未有的全面隐身设计。以往的各种直升机也采用了隐身措施,例如AH-64的发动机排气管就采用了绰号“黑洞”的红外辐射抑制装置。

而RAH-66则用整体的隐身设计:机身采用了类似F-117的多面体圆滑边角设计,减少直角反射面,并采用吸波材料;发动机进气口经过精巧设计,开口呈缝隙状,气道曲折,避免雷达波照射到涡轮风扇上产生大的回波;排气管采用了复杂的降温、遮掩设计,排气辐射量极小;采用了美国直升机设计中少有的涵道风扇尾桨设计,雷达反射回波比传统尾桨要少。

 

RAH-66直升机的雷达反射截面积比目前其他任何直升机的都小,仅为他们的1%。这么好的隐身性能主要是它采用了可隐身的外形,广泛使用了复合材料和雷达干扰设备才具有的。 RAH-66机头光电传感器转塔为带角平面边缘形状,有消散雷达反射波的作用。机身侧面由两半乎面转角构成,这就避免了圆柱体和半球体机身那种强烈地全向散射雷达波的弊病。尾梁两侧有圈置的“托架”,可偏转反射掉雷达波,使其不能返回探测雷达。尾部的涵道后奖向左侧倾斜,尾奖上的垂直尾翼向右侧倾斜,其上安装水平安定面。这种结构不会在金属表面之间形成具有90度夹角的、能强烈反射雷达信号的角反射器。普通直升机的正面,进气道像角反射器那样,是较强的雷达反射体,而RAH-66直升机的两台发动机包藏在机身内,进气道在机身两侧上方悬埋入式的,且进气道呈棱形,不会对雷达波形成强反射。旋翼桨毂和奖叶根部都加装了整流罩,形成平缓过渡的融合体,也可减少对雷达波的反射。桨时形状经过精心选择,不易被雷达探测到。

RAH-66减小雷达反射截面积的另一项外形设计措施是,采用内藏式导弹和收放式超落架。RAH-66最多可携带14枚导弹,其中6枚挂装在具有整体挂梁的可关闭舱门上,平时舱门关闭,发射时打开。内藏式导弹舱在直升机上是首次采用。20毫米口径的"加特林"转管炮能形成较大的雷达反射截面积,所以它被设计成能在水平面内转动180度,并向后收藏在炮塔的整流罩内。悬挂武器或副油箱用的短翼可拆卸,在执行武装侦察等只需携带少量武器而要求高隐身的任务财,可拆掉短翼。后三点式起落架是可收放的,收起后有超落架舱门关闭遮挡,可减小雷达反射截面积。

空军世界 :: RAH-66 科曼奇 隐身武装直升机

为减小雷达反射截面积,RAH-66还广泛采用了复合材料,其所用复合材料占整个直升机结构重量的51%。而美国军用直升机UH-60"黑鹰"所用的复合材料才占9%。RAH-66是目前世界上使用复合材料最多的实用直升机,在机体结构中使用复合材粹的有蒙皮、舱门、桁条、隔框、中央龙骨盒梁结构、炮塔整流罩、涵道尾桨护罩、垂直尾翼和水平安定面。在旋翼系统中使用复合材料的有挠性梁、桨叶、扭力管、扭力臂、旋转倾倾斜盘、套管轴和旋翼整流罩。传动系统使用复合材料的的有传动轴和主减速器箱。所用复合材料有韧化环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、石墨纤维、玻璃纤维和凯夫拉纤维等。

先进无轴承的旋翼操纵性好,使飞行员有明显的操纵战斗机那样的感觉。8片桨叶涵道尾桨,能使RAH-66作急速转弯,使其能在3至4.5秒钟之内以前飞速度作90度和180度转弯。这远远优于普通直升机,在空战中容易抓住战机。尾桨桨叶在涵道内转动,不会碰到树枝等后分片用桨音缝气动音曲前致的转障碍物,在地面开车时也不易打着工作人员。高置的水平安定面可向下折叠,有利于用运输机空运整架直升机。机身是复合材料制造的,中间为盆式龙骨梁,是主要的承载结构。蒙皮不承载,一半以上的蒙皮可打开,便于维护。武器舱门打开后可用作维护卫作用平台。机头罩是铰接的,可向左打开,便于接近传感器和弹药舱’进行工作。机体结构能承受3.5G的过载,并能承受762毫米、12.7毫米和23毫米口径的枪弹或炮弹的射击。

两台T800涡轮轴发动机装在机身曲肩部,有发动机数字控制装置。单台功率为895千瓦。油箱燃油容量为1018升。燃油系统是耐坠毁的,且有惰性气体发生系统,可防止直升机坠毁后燃油着火。

RAH-66直升机还可加装雷达干扰机,它可迷惑探测雷达。其工作原理是,它能将入射雷达波变为脉冲信号,同时测出直升机在该条件下的反射数据,并发射出假回波,从而达到使探测雷达失灵目的。 RAH-66的雷达反射特征信号低,使用低功率干扰机即可,这就减轻了干扰机的重量及费用。不像AH-64那样,需要较高功率的干扰机。不难看出,隐身技术是使雷达系统失效,使其探测不到飞行器的技术。实际上,隐身技术有4个方面,除了对雷达探测隐身外,还有对红外探测、音响探测和目视的隐身。

可以说,RAH-66又是一种最"冷"的直升机,它是把红外抑制技术综合运用到机体中的第一种直升机。红外抑制器装在尾梁中,其独特的长条形排气口设计,有足够曲长度使发动机排出的热气和冷却空气完全和有效地混合。冷却空气通过尾梁上方的第二个进气口吸入,与发动机热排气混合,然后,经尾梁两侧向下的缝隙徘出,再由旋翼下冼流吹散,使排气温度明显降低,从而保护直升机不受热寻的导弹的攻击。

“科曼奇”遂行任务时,主要应用被动式侦察手段,例如热成像仪或电视、微光电视等;当然也可以使用尖锥形的桅顶毫米波雷达(AH-64D上的是圆盘形)。据波音公司宣称,其对目标观察的有效距离相当现役侦察直升机的2倍。最为突出的是侦察任务是用计算机辅助计划的,并且能够尽快将机上设备所发现的目标资料数据与原来储存的资料数据进行对比分析,去伪存真,发现新目标新动态,将最终得出的目标数据与战场态势在座舱荧光屏上显示出来,并根据指令近乎“实时”的传送给地面部队有关指挥官。过去用光学侦察飞机,从发现战场目标到指挥下个攻击力量出击差不多需要1-2小时,现在只要10分钟左右。如果当时战场已有攻击飞机,就可以立即命令这些飞机发起攻击。RAH-66座舱

空军世界 :: RAH-66 科曼奇 隐身武装直升机

RAH-66大型显示器,热成像图像非常清晰。

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该机的“战场录像”可以立即传送给空中有相应接收设备的其它武装直升机,例如“阿帕奇”。所以今后陆军在战场上考虑的“反应”时间将以分钟计算,迟缓将意味着“挨打”。美陆军计划在预定的上千架“科曼奇”直升机中,指定约430架安装新型雷达,功能类似于“长弓阿帕奇”的“长弓”雷达,但其天线直径只有56O毫米,且天线罩的形状像蘑菇,以减小雷达反射截面。

RAH-66采用双座纵列式座舱,机身细长,武器内藏,超落架可收起,这些不仅使直升机迎面的雷达反射面积减小,而且,如果距离不够近用肉眼也不容易发现。座舱采用平板玻璃,能有效地减少阳光的漫反射。全机表面采用暗色的无反光涂料,以减小直升机的反光强度。这些也有利于对目视隐身。RAH-66采用5片桨叶的旋翼但与减少目视探测有关。因为旋翼旋转时的视亮度与闪烁频率有关,即与旋翼桨财的通过率有关。如果稳定光源有一半时间受到遮挡,在闪烁频率为9.5赫兹时,实际显示的视亮度是稳定光源的2倍。9.5赫兹约为两片桨叶的闪烁频率。此频率越高,视亮度越低。每片桨叶的闪烁频率为36赫兹,视亮度会降低50%。旋翼为5片桨时的直升视被目视探测到的可能性比2片桨叶直升机可减少85%左右。这种现象称为布鲁克效应,实验也证实了这一点。

在用肉眼看到直升机之前,通过直升机的响声也可探测和识别直升机。为此,RAH-66采用了以下有效的减小嗓音的措施。旋翼奖尖采用后掠式,可使噪音声压减少2至3分贝,这样5片桨叶旋翼的噪音与2片桨叶旋翼的噪音就难以分辨。所采用的涵道尾桨,由于消除了旋翼与尾桨尾流之间的相互作用,也可减少噪音。RAH-66尾梁两侧向下的狭长缝隙式排气口,不仅能减少发动机排气的红外辐射征,而且还能消除发动机排气的噪音。RAH-66降低噪音的另一种方法是,桨叶的叶型和弯曲度从桨根到桨尖是的,这能使前行桨叶外段达到尖高速而后行桨叶不致失速,这样,直升机在低速飞行(167公里/小时)时便可降低旋翼转速,这就除低了旋翼噪音。

在光学目视侦察能力方面,飞行员还有头盔瞄准具,可利用机头红外或微光夜视仪将图像传送到头盔的夜视镜上。该夜视镜的机场角可达35度到52度。而“阿帕奇”的只有30度到40度。机头红外观察仪使用的波长为8-12微米,夜间在8-10千米远发现坦克是完全可能的。

过去美国陆海空军的通信及信息传输各有自己一套规范,互不相同。“科曼奇”直升机首次解决了这个问题。其数字化通信、信息交联设备完全能兼容美陆军的188-220标准、空军的AFAPD标准、海军、陆战队的战术通信标准和近年发展的“三军战术信息联合分配系统”(JTIDS),所以它侦察到的信息能立即传送三军,为三军所用。并且它能随时与E-3空中预警机、RC-135侦察机、E-8JSTARS联合监视目标攻击雷达系统、RC-12电子侦察机以及卫星等联络上。这是美军在现代战争中“系统对系统”概念的一个具体例子。

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