俄罗斯军用直升机过去、现在和未来

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  俄军用直升机的现状
  在1991年苏联解体之前,苏军一共拥有各种军用直升机5000多架。苏联解体以后,这些直升机中的大部分被俄罗斯军队接收下来。由于政治和经济等多方面的原因,俄军很长时间未购置一架新型直升机,加上设备老化、零部件短缺等原因,导致俄军中的直升机数量大大减少。最少的时候,只有约1500架直升机在俄军中服役。其后虽然也有少量新型直升机列装部队,如卡-50军用直升机,但这只是名义上的,因为它们并没有被批量生产。长期以来,尽管俄军对新型直升机的需求量很大,但由于经费不足,直升机更新的问题难以解决。没有办法,俄军只好继续使用这些老式直升机执行各项任务。
  在20世纪90年代末期,俄罗斯的直升机制造业由于缺乏资金导致生产力下降,每年的产量只有不到40架,而且其中军用直升机的比例非常小。至于对现役直升机的升级改造,更是几乎被遗忘。近年来,正是在俄军技术保障人员的辛勤努力下,才使得“步履蹒跚”的直升机部队能完成国家赋予的各项任务。但“巧妇难为无米之炊”,由于零部件缺乏,技术保障人员不得不眼睁睁地看着一架架直升机因无法得到修理而退出现役,这使他们深感痛心。
  在俄罗斯军队里,陆军航空兵拥有最多数量的直升机。在陆军的心目中,陆军航空兵的地位非常重要,甚至可以说是名列陆军各兵种之首。后来,在俄军进行的军事改革中,陆军航空兵脱离了陆军的序列,改隶于新成立的空防军管辖。从此以后,陆军航空兵的状况更加恶化,部队建设陷入困境。这其中的原因实际上很简单:新加入空防军的陆军航空兵就像“后娘养的孩子”一样,根本无法与空军和防空军原先隶属的兵种相提并论,空防军首先注重的是自身原属兵种的建设(如防空导弹部队和固定翼机部队),陆军航空兵只有“靠边站”的份。
  俄罗斯国防部想解决这个问题,决定将陆军航空兵划归各军区管辖,但是此举又引起军队各方更为激烈的争论。关于陆军航空兵究竟应该属于谁管辖,一时说不清楚(2010年,俄陆军航空兵转隶4个战役战略司令部/新军区管辖、等于事实上重回到了陆军。——编者注)。对各方来说,更迫在眉睫的是直升机的更新换代问题。
  卡莫夫与米里:谁能够获胜?
  由卡莫夫设计局研发的卡-50直升机于1982年6月中旬进行了首次试飞,当时编号为B-80直升机。过了不到半年的时间,由米里设计局研发的米-28直升机也首飞成功。事实上,这两个设计局之间的竞争早在1976年12月就开始了。当时,苏共中央委员会和苏联部长会议联合发出指示,要求军方研发一种新型军用直升机,以取代不久前才实现批量生产的米-24直升机。
  在接到军方的订单后,苏联最有名的两个直升机设计局都全力以赴,在设计、研发、试验、首飞、定型等各个方面展开了激烈的竞赛,并最终推出了各自的产品——B-80/卡-50直升机和米-28直升机。
  由于这两种直升机的技术性能都非常优越,军方很难做出取舍。1983年10月,苏联国防部与航空工业界的代表联合召开会议,主要议题就是对这两种直升机进行技术性能比较,并做出选择。当时,大多数与会者都看好B-80/卡-50直升机,因为不论是从性价比还是从飞行技术性能上看,它都要优于米-28直升机。为了得出更准确客观的结论,1984年还对这两种直升机进行了一系列比较测试。测试结果表明,B-80/卡-50直升机确实比米-28直升机略胜一筹。于是,1984年10月,苏联航空工业部部长签署命令,同意批量生产B-80/卡-50直升机。
  但是让卡莫夫设计局的人员感到遗憾的是,这个命令并没有马上被执行,原因是为B-80/卡-50直升机配备的“旋风”反坦克导弹是一种非常复杂的产品,它的研发需要比较长的时间,航空工业部的意思是等导弹研制成功后再一起批量生产。就在这段等待的时间里,米里设计局抓住了这个宝贵的时机,把米-28直升机的技术缺陷一一予以弥补,并于1988年推出了其改进型——米-28A直升机。
  可惜的是,到1991年苏联解体之前,B-80/卡-50直升机和米-28A直升机都没有被批量生产。后来随着苏联的解体,俄罗斯的政治和经济陷入动荡之中,直升机制造业受到了很大的冲击和影响,这两种直升机的生产计划自然也就被打入了“冷宫”。
  值得庆幸的是,两个设计局的专家们并没有灰心和放弃,他们在非常艰难的条件下仍然不断完善直升机的技术性能,并各自推出了后续研发的新产品,这就是卡-52直升机和米-28H直升机。目前,这两种直升机都已进入批量生产阶段。
  实际上,这两种直升机的用途并不一样:米-28H直升机主要装备陆军航空兵;卡-52直升机主要用于执行特种任务,将来还有可能被用作舰载机。军方之所以将两种直升机这样安排,是为了最大程度地发挥它们各自的优势。米-28H直升机是由米-24直升机发展而来的,具有很强的连续作战能力,除了装甲更厚以外,其他很多地方与米-24直升机的操作基本相同。这样一来,米-28H直升机的飞行员完全可以在现役的米-24直升机上进行培训,既节省了时间,又节约了费用,可谓一举两得。俄罗斯军事专家指出,米-28H直升机的这个优点对当前的陆军航空兵来说是十分有利的。至于卡-52直升机,不仅安装了现代化的机载设备,而且具有优越的飞行性能,飞行噪声也大为降低。
  起初,俄罗斯军方决定采购200-300架米-28H直升机和100架卡-52直升机。2011年,俄罗斯与法国签署了购买及生产“西北风”级直升机航母的协议,并选定卡-52直升机作为该级航母的舰载直升机。于是,军方将卡-52直升机的采购数量增加到200架。   除了米-28H直升机和卡-52直升机之外,俄军还装备有米-24和米-35直升机,后者也是由米-24直升机改进而来。按照《2020年前国家武器装备计划》,至2020年底,俄罗斯军队将拥有500多架米-24和米-35直升机。
  直升机的发展
  说到这里,也许有些人会提出疑问:上面提到的那些设计于20世纪70年代的直升机也算得上“先进”吗?根据世界直升机研发的历史经验来看,这是可能的。例如,闻名世界的欧洲“虎”式直升机的研制工作始于1973年,原型机于1991年4月首飞,过了好几年以后才开始批量生产。
  需要指出的是,目前在直升机研发领域,设计师的主要任务仍然是设法提高直升机的飞行速度,所有航空工业大国,特别是美国都非常重视这个问题。
  从理论上来说,要想提高直升机的飞行速度,就必须尽量减少机身的飞行阻力和改善直升机旋翼的技术性能。减少阻力可以通过改变机身的外形来实现,例如采用更先进更完美的气动外形、使用收放式起落架等。而改善直升机旋翼的技术性能则比较复杂,需要对旋翼的几何形状进行合理设计。国际上一些直升机设计师认为,直升机的飞行速度很快将达到400千米/小时。这必将大大促进直升机旋翼材料/工艺和制造技术的发展。最近10来专家们的兴趣已经逐渐转向研制喷气式旋翼,美国、德国和部分西欧国家已经制造出了试验样机,旋翼可在发动机气体喷流所产生的推力作用下进行旋转。
  有这样一种设计方案:提高直升机的飞行速度和改善技术性能可以采用在水平飞行时让旋翼处于“静止”状态来实现。即,未来的先进直升机在起飞和降落时需要旋翼旋转,与现在的直升机一样;在水平飞行过程中可像固定翼机那样,旋翼固定,处于静止状态。一系列试验表明,直升机在飞行过程中,可由喷气式发动机产生推力,推动直升机以150?250千米/小时的速度向前飞行,此时的旋翼与机身呈水平静止状态。不过,这些试验也发现了一些问题,例如旋翼处于静止状态时会出现倾覆力矩,这与旋翼桨叶的气动载荷不平衡有关。为了解决这个问题,英国的设计师们研制出了一种硬式刚性旋翼。该旋翼的叶片是空心的。这样的设计有四个好处:一是极大地提高了旋翼的刚度;二是增强了旋翼对气流的抵御能力;三是排除了倾覆力矩的影响;四是旋翼不用收拢,保持原状即可。英国设计师的这种旋翼设计方案表明:研发出经济实用、小噪声、可垂直起降、新型高速飞行器是完全可能的。
  对设计师们来说,在提高直升机飞行速度与机动性的同时,必须提高直升机的操纵稳定性。为此,设计师们提出了另一种旋翼设计方案,那就是在直升机旋翼上安装辅助发动机,对旋翼产生额外的水平推力,加速其旋转。试验取得了成功,直升机达到了480千米/小时的创纪录的飞行速度。这充分说明,只要发动机的功率足够大,旋翼就能以很快的速度进行旋转,进而推动直升机高速飞行。
  随着直升机军事需求的增长和直升机担负的任务日益增多,人们对直升机机载设备的技术要求也在提高。通过采用新的制造材料和工艺技术,使用越来越先进的仪器仪表、设备系统和零部件(如激光、雷达天线、导航设备等),使直升机机载设备的技术性能得到了很大的提高。例如,1965年生产的导航设备重达125千克,而使用晶体管制造的新型导航设备只有17千克。目前,现代化的军用直升机电子设备的成本已占到整机成本的15%,但这个过程并没有就此结束,随着电子技术和电子工艺的发展,未来这个比例将达到40%。
  另外,专家们进行的一系列试验表明:与双座直升机相比,单座直升机在作战性能和生存能力方面具有很大的优势。
  现在还出现了无人运输直升机。使用这种直升机,可以不用担心飞行员的安全问题。无人运输直升机既可以执行危险的战场运输任务,还能协助地面部队完成快速反应作战。德国一些军事理论家提出建立一支具备强大机动能力的特种直升机作战部队,士兵可乘坐直升机迅速赶到作战区域并投入作战。这项建议的核心就是要把步兵由单一的地面部队变为“空中及地面机动部队”,也许这就是未来军事改革的发展方向。
  民用直升机和舰载直升机
  相对于军用直升机的更新,俄罗斯民用直升机队伍则面貌依旧。目前,俄国内的民用直升机主要是中型的米-8和重型的米-26。虽然没有增加新机型,但国家已决定对米-8和米-26直升机进行升级改造,重点是为其安装更先进的机载设备和新型发动机。这并不是国家资金不足的问题。之所以没有增加民用直升机的种类,主要是因为俄航空工业并没有类似的民用直升机研制计划。未来,俄罗斯有关部门计划购买大量的民用直升机,具体数目虽然不清楚,但根据某些资料可以预计,米-8直升机有可能采购500架左右,米-26直升机可能采购40架左右。
  对于舰载直升机来说,在未来几年内,卡-27直升机及其各种改型机仍然是俄海军舰载直升机的主要机型。卡莫夫设计局总设计师谢尔盖·米赫耶夫在圣彼得堡举行的国际海军展览会上表示:“俄海军航空兵目前处于艰难的境地,它已经近20年没有得到用于购买新型直升机的军费拨款了。20世纪80年代末期,我们为海军航空兵提供了卡-27直升机及其多种改型机。随后,我们又生产了卡-27直升机的民用型——卡-32。依靠销售这种直升机获得的资金,我们才能够继续为海军航空兵生产零部件和提供后续的技术服务。如今,虽然国家增加了国防采购资金,但用于新科研项目的专项资金还没有到位。这是一个很严峻的问题。这将导致我们无力进行新型直升机的研发,只能对现有的直升机进行现代化技术升级改造。”
  不过,俄国内也有几种新型直升机,即用于训练、侦察和运输的轻型直升机,主要是卡莫夫设计局的卡-60/62和喀山设计局的“安萨特”直升机。据有关资料,俄陆军航空兵和海军航空兵一共拥有200架左右的轻型直升机。   如果说俄罗斯航空工业完全没有研制中型运输直升机,那也不是事实。专家们正在对米-38新型直升机进行一系列试验。据介绍,这种直升机的技术性能与欧洲的EH-101“灰背隼”多用途直升机非常相似,具有广泛的军事用途。俄国防部表示,正在考虑购买米-38直升机的可能性,但要等米-38的试验测试完全结束之后才能够决定,预计这个时间不会早于2014年。当然,如果需要购买的话,至少也得数百架。
  直升机的心脏——发动机
  发动机是所有机动运输工具的“心脏”,因此,研发和生产航空发动机是直升机制造业最重要的任务。《2020年前国家武器装备计划》在其直升机项目中就明确规定了有关航空发动机的研发内容。
  到现在为止,俄罗斯直升机使用的涡轴发动机大部分是乌克兰西契发动机公司生产的。如果俄乌两国关系保持良好,这自然没有问题;但如果关系恶化,那就会对俄罗斯直升机产生严重的影响。另外,单纯依靠外国的设备,这对国防建设也是不利的。因此,俄罗斯政府在几年前就做出决议,要求航空工业部门研制国产的直升机发动机,并将生产航空涡轴发动机的任务交给了俄罗斯联合发动机制造公司。目前,虽然还没有开始大规模生产涡轴发动机,但这项工作已经有了一些进展。例如,位于圣彼得堡的联合发动机制造公司下属的克里莫夫股份公司兴建了专门的发动机生产设计中心,可年产发动机450台。该中心在生产BK-2500和TB3-117(英文为TV3-117)两种涡轴发动机的同时,也在积极研发新型发动机。据说,为了尽快完成研发新型发动机的任务,联合发动机制造公司已经贷款50亿卢布,并在舒瓦洛夫建设了新型发动机生产基地。
  计划能否实现
  俄罗斯是否能够实现预定的直升机研发和改造计划,还需要过几年才能得出答案。不过可以肯定的是,俄罗斯的航空工业有了一个良好的开端。2011年年初到当年9月,俄罗斯的直升机制造公司已生产出200架直升机,去年的计划是生产267架。如果按照这个趋势发展下去,到2015年,俄罗斯的直升机年产量可达到400架。我们认为,要想完成《2020年前国家武器装备计划》中规定的直升机任务,取决于三个因素:政府的大力支持、国家经济的持续发展和充足的财政拨款。如果一切都能按照计划顺利进行,到21世纪30年代初,俄直升机部队就可以全部配置新型直升机。
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