狭路奇兵:直升机(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-05-29 05:51:12

点击下载

作者:田勇

出版社:河北科学技术出版社

格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT

狭路奇兵:直升机

狭路奇兵:直升机试读:

前言

人类社会进入21世纪以后,和平与发展成为主题,世界多极化和经济全球化的趋势日渐明显。但是,我们知道,一个国家崛起的标志是综合国力的强大,而军事力量的强大是综合国力强大的重要特征之一。在国家崛起过程中,军事力量一方面维护国家主权、安全和领土完整,另一方面要维护国家战略通道的安全,如领海、领空的安全、通畅,保证国家战略物资的需求通道不被外部势力阻断。还有一个重要作用是通过战争来达到政治目的。从历史看,一个超级大国的崛起往往伴随着战争,如19世纪时的英国,二战后的美国,都是通过战争打败竞争对手,然后走上世界政治舞台的中心。

当今世界,综合国力特别是军事能力还是通过军事武器装备来衡量。武器的历史可以追溯到人类刚刚学会使用石块和木棒的时期。在那个时候,人类为了自身的生存,手中的猎食工具很可能在某些场合变成了同类相残的武器。但是,武器及武器技术迅猛发展却只有几百年的历史。

历史的车轮滚滚向前,科技的发展日新月异。那些原本为研究武器而获得的大量科技成果,正在一天天为我们的文明社会服务。打开潘多拉盒子的巨人们,却极力反对核武器和核战争。如今,核能的和平利用为人类带来了莫大的福音。

每一件军事武器都是人类凭借智慧,运用科技所创造出来的,它是科技之美的化身,体现着现代前沿科技的魅力;它是力量之美的化身,人们凭借自己之力创造出了具有无比强大威力的器具;它是韬略之美的化身,凝聚着人类博大精深的智慧与知识。

为了让青少年朋友更透彻地了解武器的秘密和各国尖端武器知识,我们特编写了这套图书。本套图书从兵器爱好者入门知识、各种枪支、火炮、导弹、军用飞机、舰艇以及军用雷达等各方面入手,全面系统地向读者展示了世界精典武器知识。书中配有精美的图片,讲述武器背后感人至深的故事,对于青少年朋友和武器爱好者来说,这是一套值得收藏的图书。

这是一个了解世界兵器的窗口,一个圆你军事梦想的地方。本套图书旁征博引,分门别类地展示了世界各国具有代表性的兵器风貌,是一套提供给青少年兵器知识爱好者的军事科普图书,旨在为广大青少年提供一个全面了解世界军事武器发展情况的平台。希望本套图书能伴随广大青少年朋友健康成长,树立大志,报效祖国。编委会

第一章 直升机的诞生

第一节 漫漫求索之路

代意义上的直升机,是指依靠发动机带动旋翼产生升力和推进力的航空器。直升机用于军事,就将这些直升机称为军用直升现机。军用直升机与民用直升机是同一祖先,只是到了直升机定型以后,才根据人类活动的需要对它们进行了分工。今天,当我们回顾几百年前古人对直升机原理的探索,我们不仅可以了解直升机发展历程的艰难,而且可以寻访一下直升机的祖先,从而知道直升机从其祖先一步步演进的很多故事。

一、中国最早的竹蜻蜒

热气球升空

人类有史以来就向往能够自由飞行。古老的神话故事诉说着人类早年的飞行梦,而梦想的飞行方式都是原地腾空而起,像现代直升机那样既能自由飞翔又能悬停于空中,并且随意实现定点着陆。例如哪吒的风火轮、阿拉伯人的飞毯、希腊神的战车都是垂直起落的飞行器。然而它们毕竟只是存在于神话故事中,因为那个时代的科学技术水平太低,不可能创造出载人的飞行器,因此可以说,那是人类飞行的幻想时期。

自公元前3世纪起,人类就开始研究旋转飞行原理,最早揭示这种原理,又最有价值、最具代表性的是中国古代的“竹蜻蜓”。应该说,中国的“竹蜻蜓”是人类直升机的鼻祖。虽然这种“竹蜻蜓”没有连续提供动力的装置,在与空气的摩擦过程中旋转速度会越来越慢,当它飞到一定高度后便会慢慢地下降到地面,但它却给了先人升天的梦幻。如果给这种“竹蜻蜓”装上一个适当的动力装置,连续不断地给它提供动力,那么它不就可以克服空气的摩擦力,在空中长时间地飞行了吗?但这又谈何容易。“竹蜻蜒”是中国古代的儿童玩具,这种“竹蜻蜒”是由一个弯曲的竹片和细棍组成,细棍插在竹片中间,人们用手猛搓细棍,然后迅速撒手,竹片就会迅速旋转着飞向空中,最后回到地面。这很像空中飞行的蜻蜒,只是它是用竹片做的。竹蜻蜓“竹蜻蜒”大约出现在4世纪,是我国劳动人民智慧的结晶,它利用螺旋桨的空气动力实现垂直升空,演示了现代直升机旋翼的基本工作原理,在直升机的发展过程中起到了重要的启蒙作用。据有可查的历史记载于晋朝(公元265—420)葛洪所著的《抱朴子》一书中,描绘了通过旋转的“竹蜻蜒”垂直升空的情景,体现了可以通过螺旋桨产生垂直的向上拉力,实现垂直起降的直升机的基本原理。“竹蜻蜒”于14世纪传到欧洲,被称为“中国的飞行陀螺”。西方人很会造字,他们根据中国陀螺的结构,把陀螺分成两大部分“螺旋”和“翼”,意为“旋转的翼”,用希腊文把两个词合在一起,就形成了heliGopter这个词,helicopte就是直升机,因此,人类所用的“直升机”这个词,实际上是根据中国古代的“竹蜻蜓”结构含义而合成的。

二、达芬奇的愿望

中国的“竹蜻蜓”在欧洲出现后,引起了欧洲人的兴趣。15世纪,欧洲人开始探索直升机的发展道路。最先设想直升机飞行器,并画出了草图的人是意大利的一位著名画家列奥纳多·达·芬奇。他既是一位杰出的画家、发明家、工程师和科学大师,又是航空创始人。1483年,这位艺术家与科学前辈,在前人关于飞行器预言的激励下,在他绘制《蒙娜丽莎》和《最后的晚餐》,设计碾轧机、挖河机,主持城市建筑和军事工程的同时,对直升机产生了浓厚的兴趣,居然对直升机的未来进行了丰富的想象和推理,以他惊人的想象力绘制了世界上第一幅直升机飞行器草图——空气螺旋图,又称列奥纳多螺旋。达芬奇的塑像

这张直升机飞行器草图很有趣:有直升机螺旋桨,螺旋桨很像螺丝钉,用一个钟表发条装置驱动。7年后,即1490年,他便设计了一种以木料和上了浆的麻布为原料,以弹簧装置为动力的飞行器。达·芬奇将它称为螺旋体。在当时,他和许多设计者一样,都曾设想,所谓垂直升空的飞行器,应该像一枚螺丝钉那样钻到空中去,至于如何使它回到地面,达·芬奇也说不清楚。达·芬奇的画是世界上最早的直升机设计方案图,大概他想仿照当时的提水机械,以阿基米德螺旋形状的翼面在空中旋转,实现人垂直升到空中的构想。因为他毕竟是一位画家,在当时也不可能有那么深的研究。所以,达·芬奇的螺旋体(后人称为无尾飞机),在后人看来,是螺旋与机翼“莫名其妙的组合”。可惜的是,达·芬奇这些研究一直未得以发表,他的科学思想和航空幻想一直不为人所知。

直到200年后,即18世纪末,拿破仑军队入侵佛罗伦萨,将达·芬奇的遗物作为战利品带回法国,才使它的研究重见天日。达·芬奇绘制的螺旋图以及他设计的飞行器,虽然没有实现垂直升空、自由飞行的夙愿,但却开创了人类设计、制造垂直升空、自由飞行器的先河。

三、令人遗憾的尝试

“竹蜻蜓”的复杂原理,让人类久久难以弄清楚。好几百年过去了,西方人才明白螺旋桨曲面在进行剧烈摇动后可以产生神秘的升力,这种升力可以提起物体。

1784年,法国博物学家洛努瓦在一名工匠的帮助下,制作了一个直升机模型。这个模型有个很有意思的动力装置——一只用钢制作的桨,桨用线捆在轴的周围。这个直升机飞行器,让许多科学家吃惊,它证明直升机可以升空。但直升机模型本身太重,加之动力不足,无法把自己升起来。

然而,西方人对新生事物的追求十分“固执”,他们绞尽脑汁地去探索、思考。60年后,英国人菲利普斯为直升机研制了另一种动力装置。这种动力装置的原理类似于我们饭锅产生的蒸汽动力原理。应该说,人类喷气推进装置的发明,归功于菲利普斯。菲利普斯看着自己做的直升机模型很高兴,就拿着到自家门前的场地上进行试飞。这个模型比较重,有36千克左右,然而,在蒸汽的作用下,居然升了起来,最后掉在邻居家的地里。早期的螺旋桨飞机

英国的乔治·凯利爵士在对直升机进行一番思索之后,认为直升机要往前飞行,还需要前推装置。于是,他开始研究直升机。1843年,他做了一个绞索动力陀螺,带有很薄的叶片。他想到了“空中马车”式直升机,装有反转叶片和两个推进式螺旋桨,这样,直升机就可以升空,可以向前飞行。这种想法对直升机的形成是个很大的进步。可惜的是,乔治只停留在美好想象的空间,并没有落实到行动上。乔治继续为直升机的发展构思他的蓝图,他想到了直升机从垂直飞行转换到水平飞行,然而,他的梦想还没有成为现实,就过早地离开了人世,带着遗憾而去。

四、直升机翱翔天际

1903年12月17日,莱特兄弟的固定飞机滑跑升空后,由于许多技术难题的困扰,直升机犹如一个难产的婴儿,迟迟不得降生。直到1933年,德国教授福克·沃尔夫研制成功了一架被称为FW-61的直升机,才有了新的突破,但它的成功飞行却比飞机迟了30多年。这架直升机的研制成功,不仅打破了直升机发展多年停滞不前的局面,而且汉卿·罗蒂西的试飞成功震动了整个航空界。早期的飞机

1936年,德国福克·沃尔夫公司在对早期直升机进行了多方面改进之后,进行了公开的飞行表演。1937年的一天,是德国人最难忘的一天。这一天,整个柏林体育场座无虚席,一架带前螺旋桨的双旋翼直升机静静地停在场馆中间,观众席上人群的目光同时投向了那个在他们看来十分新鲜的物件上。这是一架机身像固定翼飞机但却没有固定翼的大型直升机,它沿用了普通飞机的机身和方向舵,采用双桨横列式旋翼,安装有一台121千瓦(165马力)的发动机,发动机安装在机身的前部,起落架为三轮式,样子十分古怪。

面对这个造型古怪的庞然大物,很多人甚至怀疑如此大型的飞行器是否能在室内飞行,若真如此,那么几乎没有什么地方不能降直升机了。一声令下,这架当时最先进的直升机,在万众瞩目之下,随着隆隆的马达声升离地面。作为人类第一架定型的直升机FW-61的架驶员,汉卿·罗蒂西驾驶着这架蒙着麻布、结构异常简单的直升机,骄傲地在柏林的体育馆里拔地而起,垂直升空,巡航飞行,缓缓而降,接着他看到观众席上全是不可思议的表情。

然而,眼前的事实令数以万计的观众叹服了,更令观众难以想到的是,驾驶这架直升机的驾驶员汉卿·罗蒂西竟是一名年轻美貌的姑娘。她在一个只有76.2米长、30.48米宽的场馆内,驾机在空中悬停、前后移动,做360°转弯,动作是那样自如,在观众们看来真是不可思议。特别值得一提的是,这架直升机打破了垂真飞行器的全部飞行纪录。这个样子古怪的飞行器就是世界上第一架能够在空中盘旋的真正的直升机。汉卿·罗蒂西的成功表演,震惊了全场观众,场内沸腾了,掌声经久不息。消息不胫而走,很快传到了美国、西班牙、法国、英国等许许多多的国家,震惊了整个世界。

之后,汉卿·罗蒂西又驾驶这个样子古怪的直升机,从德国的柏林起飞,以68千米/小时的速度慢慢地飞到了英国伦敦。在当时,进行这种长距离的飞行,还是破天荒的第一次。

FW-61直升机诞生不久,就赶上了第二次世界大战。虽然法西斯德国于1940年将其作为FA-223型战机投入了生产,但却因为官方的意见分歧和战时的生产困难,预定计划没有实现,直到1945年仅生产出3架样机。就在德国人生产直升机样机的同时,在太平洋彼岸的美国有一位名叫伊戈尔·西科斯基的设计师,于1939年研制成功了世界上第一架实用型直升机,代号为VS-300,并成功地进行了试飞,从而圆了人类发展直升机的梦想。

早在20世纪初,西科斯基就曾在俄国从事过直升机的设计制造工作,后转向固定翼飞机的研制。第一次世界大战前,他设计的“格兰德”、“俄罗斯勇士”和“伊里亚·穆罗梅茨”三种飞机均以航程远而著称,并为多发动机飞机的研制奠定了基础。俄国十月革命后,西科斯基因持不同政见而于1919年移居美国。在美国定居后,一切都得从头开始。直到20世纪30年代后期,他才重新开始研究直升机,但他的天赋很快就显示出来,他设计了一种新型的直升机,该机有一个提升力的旋翼和一个更小的机尾垂真旋翼。经过一段时间的研究,1939年12月14日,西科斯基的代号为VS-300的直升机终于升空。二战中德国的飞机

西科斯基设计的VS-300是一种比较成功的直升机,它最初采用一副主旋翼和三副尾桨,经过试验后,他发现只要有一副尾桨就足以产生所需的偏转力矩,便将三副尾桨拆掉了两副。这样,西科斯基不仅解决了升空的问题,还解决了空中控制的大难题,并为实用型直升机制定了完美的外形,为后来直升机的发展指明了方向。

第二节 “零距离”感知直升机

升机是一种独特的飞行器,它能够垂直飞行,特别是能紧贴地面,活动在各种飞行物的中间,就像天子骄子。具有固定翼飞直机和其他飞行设备所没有的飞行特点,它又多才多艺,可以出色地完成各种特有的使命,直升机从诞生之日起就受到人们的青睐。

一、揭秘直升机悬停原理

“竹蜻蜓”的旋转升空原理产生了直升机的基本设想,揭示了直升机的原理,被认为是直升机发展的起点。然而,人类梦想的实现仍十分艰难,只是到了近代,产业带来了机械化工业的崛起,动力(发动机)、材料、制造技术,这些严重制约人类飞行事业发展的因素才被一一突破。经过航空先驱们勇敢而艰苦的创造和试验,人类历史上第一架有动力的飞机才于1903年12月17日飞向天空。先进的虎式武装直升机

直升机由类似于飞机的机身、动力装置、起落架和不同于飞机的旋翼系统等部分组成。直升机动力装置多采用涡轮轴发动机,起飞时靠发动机驱动旋翼产生升力和纵、横向拉力以及操纵力矩。直升机和飞机一样都是重于空气发生相对运动,以产生向上的力,地心引力在空中飞行,这是它们的相似之处。但是,飞机在空中飞行,升力主要靠与飞机机身固定在一起的机翼产生,而前进力靠另外的螺旋桨(或喷气发动机)产生。直升机在空中飞行,升力和前进力均由旋翼产生。在驾驶舱里有驾驶杆、总距杆和脚蹬等操纵装置,分别用来进行直升机的纵向-横向-方向操纵。当驾驶员上提或下压总距杆时,自动倾斜使旋翼各片桨叶的桨距同时增大或减小,从而改变旋翼拉力的大小,实现垂直升降操纵。当驾驶员前推、后拉、左压、右压驾驶杆时,自动倾斜器使旋翼各片桨叶的桨距发生某种周期变化,从而改变旋翼拉力的方向,产生向前、向后、向左、向右的分力,分力作用于直升机,使其在纵向-横向-方向上改变,从而达到改变直升机姿态的操纵目的。

二、旋翼的神奇作用

直升机的旋翼就像一个旋转的“竹蜻蜓”,旋转产生升力,向上飞行,而升力减弱时就会下降。直升机的巨大的旋翼

如果我们不断地给它一个力,并加以必要的控制,“竹蜻蜓”就会随升力的大小而升降自如。生活中电风扇的扇叶一转动起来就形成一个圆盘,产生的风不仅给我们带来夏日的凉爽,而且使我们明显地感到一股推力。直升机的旋翼长度是电扇叶片的许多倍,动力是电扇的几千至几万倍。当它高速旋转时,产生的推力是巨大的,使得几十吨重的直升机都可以随意地悬停、升降。旋翼升力的产生与机翼一样,是旋翼旋转时的空气压力差形成升力,桨叶角越大,上下压力差越大。同时,不能超过临界迎角,否则升力会下降。

三、小尾桨、大功用

直升机机动飞行可分为:水平机动、垂直机动和立体机动等。直升机机动飞行有基本固有的特性,充分利用尾桨和旋翼的密切配合,使直升机既可以前飞、后飞,也可以盘旋、跃升、府冲和做蛇形机动,还可以进行复杂特技的筋斗、横滚特技等。直升机的尾桨

直升机由机体、旋翼、发动力等系统组成。旋翼由桨毂和桨叶组成,安装在机体上方,由发动机通过传动系统驱动旋转,旋翼旋转时与空气发生相对运动,桨叶给空气以向下的作用力,使空气向下做加速流动,与此同时,空气就给旋翼一个大小相等,方向相反的反作用力,这就是旋翼产生的旋翼拉力。起飞时,利用旋翼拉力离开地面,再依靠旋翼和尾桨的密切配合,改变飞行方向,做出各种机动动作。悬停时,旋翼拉力提的升力等于全机重力大于重力,直升机垂直加速上升,相反,升力小于重力就垂直加速下降。前飞时,要想让直升机沿预定方向运动,必须使旋翼拉力进预定的方向倾斜,以向该方向运动。前飞是直升机最基本的一种飞行,作为一种运输工具,主要依靠前飞来完成其作业任务。后退飞行是区别于一般固定翼飞机的另一个特有的飞行功能,在作战、训练、演习和救护中用途十分广泛。直升机前飞与后飞在操纵驾驶上不相同,前飞时起稳定作用的水平尾面在后飞时反而增加了不稳定性,侧飞是直升机机特有的又一种飞行,它在悬停基础上实现。由于直升机机体的侧向投影面积特别大,机体在侧向飞时要注意侧向力的变化和平衡。

直升机的机动飞行主要是依靠旋翼和尾桨。旋翼产生旋翼拉力,飞行中拉力的一部分用于向上拉直升机,起升力作用,另一部分则为直升机机动提供动力。尾桨用来平衡旋翼产生的反扭矩,以保持直升机的稳定性和操纵性。飞行员通过操纵旋翼和尾桨,改变旋翼拉力的大小、方向和直升机的飞行,实现垂直起落、空中悬停和定点回转,前飞、后飞、侧飞和机动飞行。

第三节 走进直升机“超级大本营”

升机按照不同的分类方法可以有不同的种类,目前较为常用的分类方法有两种。一是根据直升机旋翼结构进行分类,可以分直为双旋翼直升机和单旋翼(加尾桨)直升机;二是根据直升机的用途进行分类,可以分为武装直升机、运输直升机、战斗勤务直升机和民用直升机。

一、双旋翼直升机

双旋翼直升机是指依靠两副主旋翼来提供飞机升力的直升机,该类型多用于运输直升机,最为著名的就是美国CH-47“支努干”运输直升机。双旋翼直升机根据两副旋翼位置的不同又可分为纵列式、共轴式、交叉式和横列式四种。

1.纵列式

双旋翼纵列式直升机机身前后各有一个旋翼塔座,两副旋翼分别安装在两个塔座上,两副旋翼完全相同,但旋转方向相反,它们的反作用扭矩可以互相平衡。双旋翼纵列直升机

这种结构形式直升机的突出优点是纵向重心范围大,因此可以将机身设计得比较庞大,适用于中型和大型直升机。双旋翼纵列式直升机的明显缺点是结构复杂。此外,从气动力上来看,前旋翼尾涡对后旋翼会产生气动干扰,后旋翼总是处在非常不利的气动环境中。为降低前旋翼尾涡对后旋翼的气动干扰程度,通常把后旋翼装得高一些。

这种直升机俯仰惯性较大,机身气动力矩不稳定,偏航操纵效率较低。这些都会对直升机的稳纵品质产生不利影响。

2.共轴式

双旋翼共轴式直升机的基本特征是:两副完全相同的旋翼,一上一下安装在同一根旋翼轴上,两旋翼间有一定间距。两副旋翼的旋转方向相反,它们的反扭矩可以互相抵消。这样,就用不着再装尾桨了。直升机的航向操纵靠上下两旋翼总距的差动变化来完成。双旋翼共轴式直升机

双旋翼共轴式直升机的主要优点是结构紧凑,外形尺寸小。这种直升机因无尾桨,所以也就不需要装长长的尾梁,机身长度也可以大大缩短。因为有两副旋翼产生升力,每副旋翼的直径也可以缩短。机体部件可以紧凑地安排在直升机重心处,所以飞行稳定性好,也便于操纵。与单旋翼带尾桨直升机相比,其操纵效率明显有所提高。此外,共轴式直升机气动力对称,其悬停效率也比较高。

研制共轴式直升机取得最大成功的是俄罗斯的卡莫夫设计局。该设计局研制出了庞大的“卡”式系列直升机,它们基本上都是双旋翼共轴式布局。除大量民用直升机外,如卡-26、卡-226等军用直升机也有出色表现。卡-25曾是前苏联舰载反潜直升机的主力,新研制的战斗直升机卡-50、卡-52则更令人瞩目。

3.交叉式

双旋翼交叉式直升机除与其他双旋翼直升机一样装有两副完全一样、但旋转方向相反的旋翼以外,其明显特点是两旋翼轴不平行,是分别向外侧倾斜的,且横向轴距很小,所以两副旋翼在机体上方呈交叉状。

这种直升机的最大优点是稳定性比较好,适宜执行起重、吊挂作业。最大缺点是因双旋翼横向布置,气动阻力较大。但由于它的两旋翼轴间距较小,因此其气动阻力又要比双旋翼横列式直升机小一些。双旋翼交叉式直升机

研制双旋翼交叉式直升机的公司主要是美国卡曼公司。早在20世纪50年代,卡曼公司就研制过双旋翼交叉式直升机K-600(军用编号为H-43)。在以后漫长的40年中,双旋翼交叉式直升机似乎就销声匿迹了。

20世纪90年代初,卡曼公司发现民用市场上还缺少专门用于吊挂作业的直升机,于是研制了双旋翼交叉式直升机K-MAX“空中卡车”。该机于1991年首次飞行,1994年开始交付使用,主要用于森林地区的木材运输。

4.横列式

双旋翼横列式直升机的特征是:两副旋翼一左一右分别安装在机身两侧的两个支架上。两副旋翼完全相同,但旋转方向相反,其旋转时的作用力矩相互抵消。双旋翼横列式直升机

这种形式的直升机的最大优点是平衡性好,其缺点与双旋翼纵列式直升机差不多,操纵也比较复杂。双旋翼横列式直升机要在机身两侧增装旋翼支架,无形中会增加许多重量,而且也加大了气动阻力。

双旋翼横列式直升机的数量很少。前苏联米里设计局研制的米-12是最典型的双旋翼横列式直升机,它也曾是世界上最大的直升机。该机机身长37米,每副旋翼直径35米,最大起飞重量105吨,最大平飞速度260千米/时,仅在20世纪60年代试制了4架原型机,没有投入批量生产。

二、单旋翼(加尾桨)直升机

这种直升机的主要特点就是机身上部装有巨大的旋翼,机身后部有长长的尾梁,尾梁末端的垂尾装有一副小尾桨。尾桨的旋转平面与旋翼的旋转平面垂直,其旋转起来产生的推力或拉力会形成与旋翼反作用扭矩方向相反的平衡力矩。这样,直升机就不会总是在空中打转了,既能正常前飞,又能进行方向操纵。

单旋翼加尾桨式直升机的发动机通过一套传动机构驱动旋翼和尾桨。传动机构通常由主减速器、中间减速器和尾减速器组成。单旋翼加尾桨式直升机的最大优点就是结构简单、易于操纵,适用范围较广,不仅适用于像AS-350“松鼠”(最大起飞重量约2吨)那样的轻型直升机、米-4(最大起飞重量约7吨)那样的中型直升机,也适用于像米-26(最大起飞重量56吨)那样的重型直升机。

最早的实用直升机就是从单旋翼加尾桨形式开始的。1939年试飞成功的世界第一架实用直升机——美国西科斯基研制的VS-300,即是采用的单旋翼加尾桨形式。米-26直升机

此后,西科斯基公司在此基础上发展出一个庞大的S系列直升机大家族。这系列直升机基本上都是单旋翼加尾桨形式。俄罗斯米里设计局也是因为研制“米”字系列单旋翼加尾桨直升机而著称于世的。

单旋翼带尾桨式直升机是世界上应用范围最广、最受欢迎、最有生命力的直升机。这种形式的直升机约占世界直升机总数的70%。

当然,单旋翼加尾桨式直升机也有不少缺点,这主要表现在尾桨上。尾桨不产生升力,只产生一定推力或拉力去平衡旋翼的反扭矩并用于改变飞行方向,这样就会浪费许多功率;尾桨在旋翼和机身尾涡的不良气动环境里工作,其气动效率也比较低;暴露在外的尾桨桨叶也不利于飞行安全,在起飞、着陆和贴地飞行时容易与地面障碍物相撞。在军用直升机中,尾桨造成的事故约占事故总数的15%。

设计师为改善尾桨做出了不懈努力。20世纪70年代,法国研制出了尾桨桨叶被包覆起来的涵道尾桨,大大提高了飞行的安全性。20世纪80年代,美国又研制出了用环量控制尾翼喷气流来取代尾桨的无尾桨直升机。

三、武装直升机

1.武装直升机的发展

武装直升机是装有武器、为执行作战任务而研制的直升机。在直升机上加装武器开始于20世纪40年代。1942年,德国在Fa-223运输直升机上加装了一挺机枪。20世纪50年代,美国、前苏联、法国等国都分别在直升机上加装武器,开始主要用于自卫,后来也用来执行轰炸、扫射等任务。20世纪60年代初,美国在战争中大量使用直升机(多为运输型)。武装直升机

由于早期的武装直升机都是在普通直升机或运输直升机上临时加装武器而成的,其机动性能和防护性能都很差,在战争中损失惨重。为此,美国开始决定研制专用武装直升机。第一种专门设计的武装直升机是美国的AH-1,1967年开始装备部队。

目前,武装直升机可分为专用型和多用型两大类。专用型机身窄长,作战能力较强:多用型除可用来执行攻击任务外,还可用于运输、机降等任务。美国的AH-1属于专用型,而前苏联的米-24则属于多用型。

2.武装直升机的作战用途

武装直升机因其具有独特的性能,在近年来的一些局部战争中发挥了越来越重要的作用。它的主要性能特点:一是飞行速度较快,最大时速可超过300千米;二是反应灵活,机动性好:三是能贴地飞行,隐蔽性好,生存力强;四是机载武器的杀伤威力大,在现代战争中,武装直升机主要可进行以下任务。战场上的武装直升机

①攻击坦克

武装直升机是一种非常有效的反坦克和装甲目标的武器。国外进行的模拟对抗试验表明,坦克与直升机对抗的击毁比率为12:1~19:1。在近年来的一些局部战争中,武装直升机在反坦克方面战果累累。

②支援登陆作战

在1982年英阿马岛战争中,英国出动了近百架武装直升机,为从空中登陆马岛立下了汗马功劳。

③掩护机降

武装直升机是掩护运输机和运输直升机进行机降的主要火力支援武器。在1991年海湾战争的一次作战行动中,多国部队的2000多名官兵、50辆军车和火炮以及大批燃料和弹药在AH-64直升机的掩护下,快速突入敌纵深80千米的地域。

④火力支援

武装直升机能有效地给予地面部队行动实施火力支援。在海湾战争中,AH-64等直升机曾为地面部队提供火力支援,为地面部队进攻开辟了通道。

⑤直升机空战

各国在发展武装直升机的同时,也在考虑如何有效地对付它。目前普遍认为对付武装直升机最有效的武器还是武装直升机。直升机空战演习图

未来战争中,直升机间的空战似乎是一个必不可避免的趋势。武装直升机还可进行侦察、空中指挥电子战和其他作战任务,因而有人称之为“战场上的多面手”。武装直升机在未来的高技术战争中将会发挥日益重要的作用。

在20世纪的武装直升机中,美国AH-64和前苏联的卡-50尤为声名显著。AH-64的最大平飞时速为365千米,转场航程约1900千米。可挂装16枚反坦克导弹或4枚空空导弹及火箭弹等武器,能执行反坦克、对地攻击和为直升机护航等多种任务。卡-50是世界上第一种单座武装直升机,即由一名驾驶员兼任驾驶和攻击的任务。它的最大平飞时速为350千米,作战半径约250千米;机上可挂装速射航炮、反坦克导弹和火箭弹等;据介绍也可挂装空空导弹。不仅如此,卡-50还开创了直升机使用弹射救生系统的先例。

3.武装直升机的特点

在军用直升机行列中,武装直升机是一种名副其实的攻击性武器装备,因此也可称为攻击直升机。作为一种武器装备,武装直升机实际上是种超低空火力平台,其强大火力与机动能力的有机结合,最适应现代战争“主动、纵深、灵敏、协调”的作战原则,可有效地对各种地面目标和超低空目标实施精确打击,使之成为继火炮、坦克、飞机和导弹之后又一种重要的常规武器,在现代战争中具有不可取代的地位与作用。在海面上空执行任务的武装直升机

武装直升机的作战特点主要体现在以下几个方面。(1)可携带多种武器攻击多种目标

现代武装直升机可携带反坦克导弹、航炮、机枪、空空导弹、火箭弹以及炸弹、地雷、鱼雷、水雷等各种不同形式、口径、射程和威力的武器。反坦克导弹采用红外、激光和雷达制导等多种制导方式,航炮的口径有20毫米、23毫米、25毫米和30毫米等,航空机枪口径为762毫米和127毫米两种,火箭弹有57毫米、70毫米、80毫米和90毫米等多种口径,空空导弹有红外制导方式和弹径不同的型号。现代武装直升机可用以根据攻击地面、水面和空中的点状或面状目标、软目标或硬目标携带不同武器。(2)载弹量大,攻击火力强

现代武装直升机不仅携带武器种类多,而且载弹量大。

就单机而言,起飞重量越大的直升机载弹量就越大。如在两伊战争和阿富汗战争中大量使用的米-24武装直升机,机头装1挺四管127毫米机枪、备弹1500发,短翼尖可挂4枚反坦克导弹,短翼下4个挂架可挂4个火箭弹57毫米火箭发射巢,共装火箭弹128枚,若不挂火箭则可挂1500千克炸弹。又如在越南战场上大量投入使用的AH-1武装直升机,机头配1门20毫米航炮(备弹量750发)或30毫米航炮(备弹量500发)。机身两侧短翼下可挂8枚反坦克导弹或76发70毫米火箭弹。起飞重量不足4吨的A129直升机配有1门20毫米机枪(备弹400发),可带8发“陶”式导弹或52发70毫米火箭弹,空战时可挂8发“西北风”空空导弹。夜间飞行的直升机

对于建制的武装直升机部队来说,其攻击火力更是不容低估。例如,俄罗斯军队1个摩托化师建制的24架米-24,一次出动就可发射3072枚火箭弹或3.6万千克炸弹(不带火箭时)、96枚反坦克导弹、3.6万发机枪弹。美国陆军重型师编制内的攻击直升机营一次出动就可发射火箭弹16724枚、反坦克导弹352枚。(3)不受地形限制,机动性好

直升机特有的飞行特点是可在野外未经任何准备的场地起降,能在空中稳定悬停,不受地形、地物限制,可敏捷地改变航线、飞行高度、速度和姿态。因此,直升机可在战区的任一指定地点迅速集中或展开,可选择有利的地点或状态,对敌进行攻击或作机动规避。这是任何其他地面和空中的武器装备无法比拟的。

固定翼飞机虽然飞行高度、速度、重量等远远超过直升机,但起降要依赖机场。而机场建设的周期长、费用高,在现代战争中机场也是双方攻击的首要目标之一,必然使其使用受到很大限制。固定翼飞机的飞行高度高、速度快,但与地面低速目标的速度差距大、发现率低,攻击时受到的限制就较多。

地面的坦克、装甲车、汽车或水面舰船则不仅速度无法与直升机相比,且受地形、地物、水域的限制更大。直升机的座舱(4)隐蔽性好,突袭性强

在现代战争中,武装直升机多在150米以下空间活动,固定翼飞机一般都活动在200米以上高度。基于提高攻击的突然性和自身生存力的需要,武装直升机从战场前沿基地出航时高度往往在100米以下,而在临近战区(离战场前沿数十千米)则采用贴地飞行,即利用地形在离地10米以下的高度(通常为3~5米)隐蔽机动,发现目标后突然发起攻击。这样的接敌方式难以被雷达、红外、光学系统和目视等侦察手段发现和跟踪,往往会使敌方猝不及防。现代的先进武装直升机装有夜视、夜瞄装置,更可以在夜幕和其他能见度极低的条件下迅速接近和攻击目标,更增加了攻击的突然性。(5)视野开阔,具有良好的侦察能力

武装直升机在云层高度低(60米以下)、水平能见度差(小于400米)等条件下都可进行有效的作战活动。而地面观察人员因受地形、地物等影响,通常难以捕获2500米以外的目标。直升机可在不同的高度、方位观察,装备有性能优良的电子、光学侦察设备,可在昼、夜间发现和攻击数千米远的目标。直升机在作战前沿己方一侧或隐蔽进入敌方一侧,通过巧妙侦察获得第一手且范围广泛的战场信息,并及时报告指挥部门及地面部队。这对于战斗指挥和了解战况的发展具有重要作用。(6)反应迅速

武装直升机能在需要的时间对关键目标从各个方向实施反复攻击,其相对各种地面武器具有时间上的快速性和空间上飞越障碍的高度机动性。直升机可以快速集中、机动和在指定地点作战,巧妙地活动于整个战场;可使用不同武器,对前沿和纵深内的各种目标实施攻击。武装直升机充分利用靠近前沿的加油装弹点及时补给,对敌实施持续的空中火力攻击,这样往往可收到良好的作战效果。即使在战斗发展过程中,遇到不利情况时,武装直升机也可随时迅速后撤。(7)多兵种协同作战的连接纽带

现代战争是诸军、兵种的协同作战。人们不可能苛求武装直升机单独去打赢一场战役,甚至是一场战争,它往往要同各种作战力量协同作战。现代立体战争,是指所谓“空、天、地、海一体化的战争”。固定翼作战飞机的飞行高度不能太低(200米以上),而直升机的飞行特点正好填补了这个“时、空”间隙。利用其良好的侦察和通信能力,武装直升机与己方地面和空中部队保持密切联系,最有利于通过实施快速及时的空中火力机动改变战场力量对比、形成火力优势,有力地配合其他军、兵种战斗,直接影响战役、战斗的进程和结局。直升机作战图支援直升机

当然,武装直升机在战术的使用上也有一定的局限性。相对固定翼飞机而言,其作战半径较短,一般为100~200千米;对战区前沿补给(加油、挂弹)和战场维修(抢修和备件供应)要求高;购置和使用费用较高,空地勤人员要经过专门训练等。

四、运输直升机

直升机在军事用途上,除了用于战场攻击外,还被广泛用于人员和装备的运输,称为运输直升机。运输直升机根据运送内容的不同又可分为人员运输直升机和武装运输直升机,两者在用途上通常不能通用。前者用以运送作战人员到指定地点执行任务,后者用以调运各种大型武器装备如火炮、坦克等。

人员运输直升机除了用于运输作战人员外,有时还用作救援物资的空中运输工具。在一些发生自然灾害或者动荡不安的地区,军队通常就会通过运输直升机运载大量救援物资空投到灾区或动乱地区。

第四节 直升机分代小常识

升机的发展举世瞩目,目前,直升机的分代在国际上还没有一个统一的准则,美国和俄罗斯各抒己见,西欧各国也自成体系,直基本形成了以美、俄和西欧为代表的三大派系。

一、第一代应运而生

第四代直升机

为了便于确立直升机的技术水平,各国直升机应有一个统一的分代准则,实际上和战斗机的分代标准基本相同。现在国内外专家学者提出的原则主要有三个标准,首先是以技术水平为标准,即以技术水平最先进国家的典型直升机为“标杆”确立分代标准;其次是各代表直升机的主要技术水平要有“台阶性”提高,即“小革命”不能算“改朝换代”;最后是“换代直升机”必须是一个时期的主力机种,即必须有质和量的变化,否则不能称为“换代”。根据这些原则,直升机的发展至今可分为四代。

从20世纪40年代美国第一架实用直升机——R-4问世至20世纪60年代初期,是第一代直升机的发展阶段。R-4是世界上第一架真正实用的直升机,也是直升机的鼻祖。R-4诞生后,正赶上第二次世界大战,美国陆军立即将其投入战争。在二战期间和战后,先后就有400多架R-4直升机在中国、缅甸、印度、欧洲各国和阿拉斯加等地服役。1944年4月盟军在中缅边境用R-4直升机执行丛林救援任务,这是早期军用直升机应用的一个成功范例。这个时期,典型的直升机是二战后大量使用的美国贝尔-47。它以活塞式发动机为动力,采用金属/木制混合式旋翼桨叶,机体结构和机载设备比较简单,因此,直升机速度低、振动大、噪声强、难驾驶、事故多,加之许多技术问题不能解决。如直升机前飞时,向前旋转的桨叶上,相对气流速度是旋转速度加上前飞速度,向后旋转的桨叶的相对气流速度是旋转速度减去前飞速度。因此桨叶迎面气流速度和引起的气动力都是交叉变化的,使直升机旋翼始终处在交变载荷的作用下,从而引起振动甚至使直升机发生故障或损坏。直升机飞得越快,前行桨叶和后行桨叶间的相对气流相差越大,一旦前行桨叶速度接近声速,桨叶上的激波就会使直升机的振动愈加强烈,而且后行桨叶会因速度低、迎角大而失速。正是由于这些原因,限制了直升机飞行速度的进一步提高。

二、第二代初露锋芒

进入20世纪60年初期到20世纪70年代中期,第二代直升机开始发展,最明显的技术变化是动力装置换代,安装了涡轮轴式发动机。现在涡轮轴发动机的功率重量比约是活塞式发动机的5倍,而且能制成几千千瓦的大功率航空发动机,不仅大大改变了直升机的飞行性能,而且为研制载重量更大、航程更远、航时更长的直升机提供了依据。从20世纪50年代后期起,世界主要国家陆航编制内的直升机数量激增。在此期间使用的典型直升机有:美国的UH-1“依洛魁”(“休伊”)直升机、前苏联的米-8直升机和法国的“云雀”直升机等。20世纪50年代,在朝鲜战争和阿尔及利亚战争中都使用了直升机,主要用于伤员后送、救护、运送给养,其后发展到战术运用。20世纪60年代初期,在越南,美军投入了大量直升机,主要用于救援、机降、运输和伤员撤离。在战争初期这些直升机因缺乏自卫能力而损失惨重,后来,美军对运输直升机进行改装,加装了火箭发射器和航炮,用于自卫和对地攻击。前苏联米-8直升机

20世纪60年代中期,随着越南战争的进一步升级,这种在通用直升机上加装武器的做法,越来越不能满足战争的需要。为此,美国陆军要求得到一种新的专用的空中火力支援直升机。1965年9月,美国研制出“休伊眼镜蛇”,也是世界上第一架专用攻击直升机。1967年,AH-1交付使用,同年秋派往越南。当时,AH-1Gy主要是用来为运输直升机护航,同时也可以为地面部队提火力支援,袭击敌方工事和炮兵阵地。前苏联也研制出世界上作战性能最好和机载火力最强的米-24攻击运输直升机。后来,前苏联对米-24作了重大改进,重新设计了机体,将并列双座驾驶舱改为串列阶梯式,并加装了防护装甲,且机身变窄,减少了阻力和受弹面积,提高了生存能力,成为专用反坦克攻击直升机。前苏联米-24雌鹿直升机

20世纪70年代,第二代直升机发展成熟,纷纷投入使用。第二代直升机的特点是外形阻力小、采用抗坠毁结构、有防护装甲、可挂多种武器,机动性好、速度快、火力强,主要为地面部队和运输直升机护航、进行对地武装攻击和火力支援,较具代表性的是美国的AH-1系列和前苏联的米-24、米-8等。

三、第三代创造辉煌

从20世纪70年代中期至20世纪80年代,是第三代直升机的发展时期,最明显的技术变化是材料和结构的革新。因为早期的旋翼桨叶采用的是木质或木质加金属、混合结构,后来又出现了全金属结构。20世纪70年代后发生了质的变化,采用了抗疲劳性能特别好并可精确成形的复合材料,寿命也大幅度提高,桨毂的结构形式也在不断进步,由早期结构复杂、重量大且难维护、寿命仅几百小时的全金属铰接式桨毂,发展为现代的结构简单而不需要维护的复合材料无轴承式桨毂。攻击直升机

美国首先提出了“先进攻击直升机”计划,意大利、法国、德国也都制定了发展新一代直升机的研制计划。第三代直升机在第二代的基础上又增加了红外对抗系统和红外干扰装置,用以对付红外系统和红外制导导弹。第三代直升机机动灵活,降落性好,火力强大,生存性能好,有较强的电子对抗系统和地形扫描系统,安装有红外干扰装置,用以对付红外探测和红外导弹。进入21世纪以来,世界各军事强国正对第三代直升机进行改装,使航空电子设备进入综合化、数字化、信息化和智能化,随着航空电子设备自动化和智能化程度的提高,直升机将如虎添翼。

1991年的海湾战争中,美军的第三代军用直升机出尽了风头。战争中,以“阿帕奇”为主打的第三代军用直升机几乎参加了所有地面的大小战役,轮番攻击了伊军的指挥枢纽,摧毁了伊军大量的碉堡、工事、火炮、坦克和装甲车辆,成了前苏联投放的最先进的T-72坦克的克星。

第三代直升机以攻击直升机最突出,主要用于反坦克、反装甲车,在设计上对其进行了分工,大致出现了轰炸、强击等用途直升机,较有代表性的为美国的AH-64“阿帕奇”、前苏联的卡-50“黑鲨”、英法合作的“小羚羊”和“山猫”等。

四、第四代独占鳌头

20世纪90年代以来,直升机技术发展进入了第四代,也是当今最先进的一代。最明显的技术变化是发动机性能进一步改进,机体结构大部分或全使用复合材料,操纵系统改为电传操纵,机载电子设备采用数据总线、综合显示和任务管理,采用先进的飞行控制、通信导航等系统。此外,在隐身方面也取得了一定程度的进展。

第四代直升机的主要特点在于其较快的飞行速度、良好的机动性、先进的电子设备和强大的武器系统,它在设计和材料使用上都有了大的变化,具有较强的生存能力和隐身能力,突出的贴地飞行能力和全天候作战能力以及空战能力。较有代表性的有:德国和法国联合研制的“虎”和俄罗斯的卡-52“短吻鳄”等。俄罗斯卡-52“短吻鳄”直升机

俄罗斯一直坚持采取自定的标准为直升机分代,由于延续了前苏联的分代标准,所以,在分代标准上同国际标准差别较大。西欧和美国的分法比较接近,但是也存在一定差异,如意大利的A129“猫鼬”攻击直升机,西方媒体称之为第三代直升机,但按其性能标准仍属第二代;南非的AH-2A“茶隼”被称为第四代直升机,而按性能标准仍属第三代直升机。第一代直升机已全部淘汰。当前,世界主要国家正逐渐淘汰第三代直升机,重点改进第三代直升机,加紧研制第四代直升机。

第五节 直升机的美好未来

20世纪70年代以后,由于直升机在战场上的出色表现,几个工业和军事大国呈现出发展军用直升机不衰的势头,经济的全自面发展,以及因北约、华约两大军事集团的对抗而导致的军备竞赛,在世界范围内出现了一股发展直升机的热潮。特别是军用直升机,更以其巨大的市场和军事对抗的需求而成为直升机发展的重点,甚至成为牵动整个直升机工业的龙头。

一、世界直升机的发展潮流

至20世纪80年代初期,全世界已有134个国家拥有直升机。各国共生产和装备了近200种型号直升机,总计约6万架,其中军用直升机就有3.8万架,占直升机总数的63.3%。但各国的拥有量悬殊。据20世纪80年代初统计,美国已拥有直升机9839架,其中大部分集中在陆军航空兵,共8205架,占直升机总数的83.7%;前苏联居次,共拥有直升机4600架,有3950架装备在陆军航空兵,占总数的85.68%。西德、法国、英国、日本、越南等,也分别拥有较多的军用直升机,数量依次为:西德1120架,法国1100架,英国1022架,日本552架,越南145架。它们也主要装备于本国陆军航空兵部队,只有英国和越南主要装备于空军和海军部队。此外,意大利、伊朗、伊拉克、土耳其、西班牙等国,也都拥有数百架到上千架军用直升机。到20世纪90年代,直升机的一些性能指标又有新突破,航程提高到800千米以上,电子航空设备也得到了较大的发展,普遍拥有了能够实施精确导航的全球定位系统、目标监视系统、夜视系统,以及具有20世纪90年代水平的机载武器系统,从而使军用直升机在现代战场中发挥着越来越大的作用。各国军用直升机发展的共同目标大致是:机动能力不断提高,起飞质量减小而有效装载质量增加,自动化控制水平进一步提高,战场生存能力和突击敌目标的能力不断增强。可以预想,随着军用直升机在战场上作用的突出,军用直升机将比其他武器获得更快的发展,特别是较大规模直升机部队的出现,将会使直升机大潮在世界各国更加迅猛的涌动。直升机飞行雄姿“云雀”Ⅲ型直升机

从20世纪40年代到20世纪90年代,仅仅半个多世纪,军用直升机就由一架最初级的R-4,发展到拥有几十种高技术的现代装备。这种发展速度,不仅在直升机的探索初期不可想象,就是在20世纪40年代初,人们也无法想象它会有如此快的发展速度。

直升机的发展与其他技术的发展一样,都将遵循科技发展的共同规律。它之所以能在50年间超过了500年的速度,正反映了科技发展周期递减性趋势。一项新技术的产生往往是十分艰难的。

直升机半个世纪的发展还表明:战争实践造就了军用直升机。至少,没有实战的需求,它不可能如此迅捷地登上武器装备的舞台。阿尔及利亚地面火力的袭击,迫使法军直升机安上了机关炮;越南地面坦克部队的威胁,迫使美军把导弹搬上了直升机。实践是推动科技发展的根本动力,在任何领域都不例外。因此,任何科学技术的研究,如果不是为人类发展服务、不是来源于实践,即使有一定成果,最后也难以为继,更谈不上发展速度。所以,改造自然、改造社会将是人类发展的目标。眼镜蛇武装直升机

军用直升机发展的同时表明,军事技术是一个国家科技发展的缩影,军事装备水平取决于国家技术发展的总体水平,军备竞赛促进了军事装备发展的膨胀,但也将给国民经济带来沉重负担。

二、畅想直升机未来

与其他兵器一样,直升机将伴随科学技术的发展和未来作战的需要不断提高自身性能,直升机性能的提高,又必将使其在战场上占据更加突出的地位,直升机部队也将向更大规模发展。在不久的将来,它将在支援地面作战、机动作战、争夺制空权以及战场运输、指挥控制对地突击、电子战、海上作战以及其他战场勤务方面发挥更大的作用。世界很多国家对军用直升机几乎都持有相同的观点,那就是,直升机是发展前景最广阔的多功能兵器,陆军航空兵则是陆军中最有发展前途的高技术兵种。

1.直升机发展的三大主题

首先是技术的发展。海湾战争后,美军进一步总结了现代条件下直升机战场运用的实践,发现了现役直升机的一些致命弱点,如:机身较大,机身两翼防护力弱,易被击毁;受气候气象的限制,风、雨、雾和黑暗等天气都会对其造成影响等。据此,美军今后将采取如下措施逐步改进其现有的武装直升机。一是研制或改进现役武装直升机的动力系统,提高其速度、防弹能力和抗毁能力,增设更先进的反侦察和实施干扰的装置,减少红外辐射,控制发动机噪音,缩小雷达反射面,使敌防空系统更难以发现和捕捉。二是提高自动化程度。武装直升机将装备多功能、多用途的电子设备,广泛采用微处理技术,根据作战任务的需要随时进行迅速准确的计算,并能正确判定攻击效果,自动实施侦察和目标搜索,获取攻击预定目标所需要的各种数据,并能迅速选定投弹、射击的时机和方式,从而进一步提高自动化程度。三是改进现有的机载电子设备、红外夜视与瞄准装置和火控系统,使其具有在夜间等不良气候条件下执行各种任务的能力,既能打击地面目标,同时又具备空中格斗和中、低空攻击敌固定翼飞机的综合作战能力。多功能军用直升机直升机编队

其次是直升机部队的发展。从陆军航空兵发展的历史可以看出这样一条曲线,那就是:陆军中直升机的数量越来越多,在陆军各兵种中装备越来越普遍;直升机部队编制的规模越来越大;由各种不同性能的直升机组成的合成编组将成为直升机编组的基本形式。按着这条曲线,已有人提出了建立陆航军的设想,即把现有的直升机大队或分散在各部队的直升机集中编组成陆航军,使其成为真正能进行战役机动任务,并能决定战局的陆军中的关键力量;也有人设想,给所有的作战师编配相当于团规模的直升机部队,真正实现陆空一体的作战编组;还有人设想,在陆军作战集团中建立以攻击直升机为主的直升机攻击集群,以运输直升机为主的空中机动集群,以电子战直升机为主的空中电子战集群以及空中指挥所等。这些设想,不过是直升机编制结构的问题,但增加直升机数量,使直升机与多个兵种实现合成编组,在更多的领域发挥直升机的特长和优势,将是陆军航空发展的不可逆转的趋势。进入21世纪后,一些发达国家直升机旅(团)将成为其各作战师的基本组成部分,在直升机数量上还将进一步增加;独立的直升机机动部队将进一步增多,在总体数量上,直升机部队在陆军中可能逐步达到或超过50%的比例;一些发展中国家在军、师一级也将逐步装备直升机,从而保证各作战师在地面作战中都可随时得到直升机的支援。随着经济条件的改善,直升机将逐步取代部分地面作战部队,从而使陆军中地空作战的比重发生较大变化。直升机作战灵活性很强

再次是作战方法的变化。直升机技术水平和部队规模的发展和扩大,必将促进直升机作战方法的变化,最后将导致整个作战方法发生多方面变化。登陆作战中,更多的部队将由直升机运抵敌岸或纵深,从而使沿岸争夺、逐步发展的登陆与抗登陆作战模式,发展为全纵深一体化作战的模式;地面攻防作战,将真正形成全纵深同时交战的格局,由大量的直升机机降而实施的突然袭击与破袭,将更广泛地运用,以直升机机降的方法突然对敌纵深目标的袭击、破袭、蛙跳攻击将成为地面作战的基本的和最常用的方法;整个战场敌对双方作战态势将更加难以把握,部队机动性和整个部署的流动性更强,战场将更加不固定;没有空中威胁的作战将永远不复存在,防空作战的地位更加突出。

2.未来发展的卓越高效之路

新世纪的几场局部战争中,直升机作为信息战的高新技术兵器,贯穿整个战争始终,对战争的进程和结局产生了重要影响。为此,美、俄、英、法、德、日等军事强国把直升机的发展提到了很高的程度,它们正突破传统旋翼原理的瓶颈,加紧研制飞行速度更快、机动性能更好、突击能力更强、生存能力更高的新概念直升机。从发展方向看,未来直升机将具有以下发展趋势。(1)看得远,打得更准

直升机载有雷达、光学和红外照相、摄像、观察设备及无线电信号侦测设备,能提供各种情报。因此,只有提高直升机侦察探测能力,才能使直升机看得远,打得准。直升机超低空飞行(2)飞得快,来去无踪

伊拉克战争表明,直升机飞行速度慢、高度低是被击落的重要原因。因此,拟发展高速飞行的攻击直升机,其巡航速度要达到650千米/小时以上,航程超过1000千米(均接近固定翼飞机),成为陆军航空兵装备研制的重点。

直升机虽然能随心所欲地实现垂直起降,但由于旋翼限制飞行速度相对较低。这就迫使人们不得不寻找新的出路,以大幅度提高直升机的飞行速度。(3)功能全,称霸低空

为提高各种条件下的作战能力,现代武装直升机均向多用途方向发展,这不仅反映了现代条件下作战对直升机的多种需求,也反映了直升机以其灵活性、适应性在现代战场上的重要地位和作用。多用途直升机不仅使得直升机的作战效费增大,而且因可以执行不同的作战任务,给作战运用提供了更多的选择。(4)无人化,不惧伤亡

为适应未来战争实现最小限度人员伤亡的要求,发展无人驾驶直升机也是一个重要的趋势。无人驾驶直升机可以在驾驶员到不了的环境以及非常危险的环境和过载条件下飞行,轻松执行各种特殊任务。

美军对发展无人机极为关注,1988~2002年投资额近50亿美元,2003年为13.66亿美元,2005年已达21.01亿美元,到2009年已经高达30.21亿美元。目前,美军主要拥有5种无人机系统,它们是空军的“掠食者”和“全球鹰”、海军和海军陆战队的“先锋”以及陆军的“猎人”、“影子”无人机和“火力侦察兵”无人直升机。美陆军最感兴趣的无人机主要是“火力侦察兵”无人直升机、“影子”系列等,以及增程型多用途无人机。(5)微型化,防不胜防

随着微电子、微制造技术的快速发展,无人驾驶飞机已成高新技术的集合体,并加速向小型化和微型化方向发展。

美国研制的微型无人机,最大的有几十厘米,最小的有几厘米,无论是体积、重量,还是反射面积都比直升机小得多;再加上它独特凿开的设计以及机体表面涂有隐身涂料,使得它的暴露几率几乎呈几何级数减小,但仍可携带各种探测设备,具有信息处理、导航和通信能力,还可执行低空侦察、电子干扰和对地攻击等任务。美军无人直升机

美国研制的微型无人机有4种,其中2种是固定翼,1种是直升机,另外1种是扑翼机。这种无人机在头部和尾部携带摄像机,机内设备可以说样样俱全,机上还有全球定位系统,定位精度非常高,可自动驾驶,像只大蚊子一样在人头顶上盘旋,刺探军情,十分方便。(6)智能化,随机应变

智能化直升机,是指具有高度的智能化作战系统和灵活的操纵装置及先进的故障显示系统,它能自行进行方位搜索和探测,并记录、报告,从而使直升机真正具备全天候作战能力。(7)装甲化,防身有术

现代战争,随着地面防空火力的增强,直升机面临的威胁越来越大,加之直升机低空遭遇战和空战的机会增大,单纯靠提高直升机的机动性并不足以保证直升机的有效生存。因此,直升机装甲化,是提高直升机生存能力的最有效手段。

装甲化就是要在直升机的关键部位加装装甲,如座舱、座椅、油箱、操纵系统、发动机等。直升机的关键部位加装了装甲(8)安全化,弹射救生

直升机和固定翼飞机的最大区别是头顶上有旋翼。由于旋翼结构和飞行高度低等原因,直升机一旦遇险,驾驶员无法像固定翼飞机驾驶员那样,躲过头顶旋翼的障碍,迅速弹出机外跳伞逃生,只好呆在直升机里听天由命。因此,过去直升机的主要救生措施是耐坠毁。通过起落架、机身座椅的耐坠毁吸震能力保全机组人员。这些措施,虽有不少保全生命的成功例子,但大多情况下都造成了人员伤亡。

美国虽研制出了世界上最先进的攻击直升机,但并没有研制出弹射救生座椅,同样没能解决避免“阿帕奇”在科索沃和伊拉克战场上机毁人亡的厄运。因为,使用耐坠毁措的直升机仍处在挨摔的被动状态。目前,只有俄罗斯应用弹射救生系统成功地解决了这一难题。

目前,装备了这种救生座椅的俄罗斯直升机飞行员的应急离机成功率达到100%,也就是说,至今无一例失败。

总之,直升机伴随信息技术进步的脚步而不断对进行脱胎换骨的改造。可以预见,不久的将来,未来的直升机将向数字化、隐身化和智能化方向发展,各类新型直升机,包括用于空战的战斗直升机、安全性优异的无人直升机必将以新的姿态、新的身影,展翅翱翔于信息化战场。

第二章 直升机的广泛应用

第一节 大显神通的直升机

着科技日新月异的发展,各种高新技术也不断应用到直升机上,如此一来,直升机的功能也与日俱增,并随之广泛应用。随

一、通用直升机的应用

救援运输直升机

在作战运用上,通用直升机主要用于空运突击部队、伤病员后送、进行有限的后勤支援和电子战以及用作空中指挥所;中型/重型运输直升机用于后勤支援、输送作战支援物资,搜寻损失的武器装备,在战区内机动部队;轻型直升机用于进行侦察、联络、指挥和控制、伤病员后送和火力协调等任务;火力支援直升机,用于对突击梯队提供直接火力支援,遮断和压制敌防空火力;攻击直升机用于摧毁敌装甲车辆并为保护己方直升机机降部队而实行反直升机等作战任务。

二、武装直升机的应用

前苏联通常将军用直升机分为武装直升机、运输直升机和作战勤务直升机。还有一类比较特殊的直升机,叫舰载直升机。这种直升机通常是集多功能于一体的直升机,不像陆战中的直升机分工那样明显。还有按质量的不同,把军用直升机分为轻型直升机、中型直升机和重型直升机。当然还有分得更为具体的,如通信直升机、反坦克直升机、指挥直升机、救援直升机、反潜直升机等。我国则把攻击直升机和装有武器的运输直升机、侦察直升机等称为武装直升机。前者称为专用型武装直升机,后者称为多用型武装直升机。在现代战争的舞台上,这些直升机正在发挥着越来越大的作用。美国《军事评论》曾发表文章,几乎把直升机在现代作战中的作用推向极至。文章指出:“在未来战场上,谁失去一树之高的空中优势,谁就无法赢得战斗的胜利”。“一树之高”几乎成了直升机独往独来的自由天地;一树之高的优势,也成了现代战斗成败的砝码。如果把各种情况考虑在内,这种看法似乎有点绝对化,但直升机在现代作战中确实具有其他兵器无法替代的作用,在很多情况下,也确实具有扭转战斗成败的本领,所以,军用直升机又被戏称为“梢头霸王”。它之所以能赢得这种殊荣,是因为它的确在战场上技艺超群,以至于把陆军的作战方法推向了一个新的时代,海军作战方法也因有了直升机而发生了划时代的变化。武装直升机

第二节 空降奇兵

突破敌人的队形,而后再歼灭敌人,这种作战方法持续了几千年。1916年英军首先把当时的坦克——“水柜”开赴前线,先也只是为了突破时更有力量,更势不可当,但这种“顶牛”的战术无论怎样发展,都看不到更光明的前途。但是,随着科学技术的日益进步,像直升机这样的优秀武器在战场上的作用将日益明显。

一、直升机作战的成长之路

从一次大战英军用那辆像小山一样的坦克第一次堂而皇之地突破法军的堑壕,到二次大战的坦克集团会战,无非是参加“顶牛”的兵力多了。尽管坦克很多,战场仍然像斗兽场一样一片狼藉;尽管坦克发展得很先进,中东战场上阿盟的坦克在以色列军队的反坦克壕面前,依旧成了一堆废铁;尽管后来出现了大纵深突破、迂回等作战思想,但步兵、坦克兵以及其他陆军兵种,总是脱离不了地面。正是这种对陆军来说最致命的地形因素,曾经使多少位将军望河兴叹、望山兴叹、望林兴叹、望沙漠乃至高大的城市兴叹。怎样克服这些大自然和人为的障碍?军事家们不知耗费了多少心智。直升机的出现,解决了所有的难题。因为,直升机可以像青蛙一样跳跃过那些令陆军经常皱眉头的地形障碍。这一跃,简直是开天辟地的一跃。空中超越,一下使战场的固定战线变得不那么重要了;纵深交战,一下使后方的安全感开始大打折扣了;灵活作战,一下使指挥官们不再下赌于谁的“顶功”更硬,而是跃向了一个立体思维的新天地。这一跃,又是里程碑性的一跃。因为,它第一次使陆军的作战从陆上走向了空中,出现了“蛙跳”战术。它的出现,人们几乎没有像坦克和固定翼飞机刚出现时那样有很多的观望和怀疑,而是很快被各国所接受,并尽可能扩大这种战术的运用范围,尽量在更多的情况下以直升机运载的“飞兵”制敌。所以,运用直升机实施的这种飞兵突击誉满全球便不足为奇了。直升机——“蛙跳”战术作战直升机运输突袭队员

直升机最大的特点是机动灵活,能快速应变。直升机具有快速机动能力,其最大时速可达500千米以上,巡航时速也在370千米左右,掠地飞行的时速为150千米。它可利用地褶、河床、狭谷、丛林等隐蔽条件作超低空飞行,在战前预先对敌防空火器的部署情况进行侦察。作战过程中,可灵巧地躲避敌方防空火力的打击,对敌方的重要目标进行火力突击,迅速达成作战目的。在海湾战争中,美军从沙特北部的13个集结点出动300多架各型武装直升机,选择伊军防空火力的间隙、边缘地带,快速机动了2000名士兵和大量装甲运输车、火炮、弹药及一大批作战物资,深入伊拉克境内达80余千米,正是利用了直升机这种特殊的本领。至于人们很熟悉的直升机的“蛙跳”,不过是对直升机作战方法的一种比喻性描述,它真正的含义是直升机机降作战,“蛙跳”不过是直升机机降作战的一种形式。战场上的直升机机降作战,通常是指用运输直升机把作战分队、部队从空中运到敌纵深或后方,在攻击直升机和侦察直升机的配合下,突然袭击敌重要目标,达到正面作战难以达到的目的。部队官兵根据直升机这种作战方法的形态,形象地把一些较短距离的机降称为“蛙跳”突击,或“蛙跳”作战、“蛙跳”战术等。但是,这种直升机机降作战真正实行起来,可绝不是像青蛙跳水那样轻松,它作为一种高技术武器,一个轰鸣作响的庞然大物,要跳过山川河流容易,但要跳过敌人的封锁,要在规定的时间内完成“跳跃”,还需要有一整套特殊的方法。这些方法主要有直升机机降破袭、直升机机降强击、直升机机降火力袭击、直升机机降夺占要点、直升机机降伏击、直升机机降突击等。战场上运用这些方法,有相当严格的操作规范,如严密指挥、周密协同、缜密侦察、严格警戒等。

二、花样翻新——直升机作战方式

直升机机降作战时,对敌目标的攻击有很多种样式,各种攻击样式又有其特定的目标和方法。

1.空降强击

这种攻击样式主要在对敌防御地域攻击时采用。实施过程中,运输直升机要把战斗分队送到敌防守地域,然后在攻击直升机的配合下对敌防御地域实施强行攻击。俄军比较注重这种攻击样式。他们认为,实施机降强击,最好是1架攻击直升机负责1个班,至少也要1个排1架直升机。连要有1个支援排和1架侦察直升机,营有几个支援排和1个侦察直升机排及1个歼击直升机中队。空降强击分队在飞行时的战斗队形应极为紧密,以提高克服敌对空防御的概率。战斗队形的编成取决于敌行动的特点、地形和气象条件。在连和营,除侦察机构外,还要拨出数个掩护群以防敌直升机的袭击。在敌坚固地域防御以及在山地行动时,空降强击营应采用“连横队”战斗队形,连则应采取“梯形队”战斗队形,连与连之间的间隔为1000米。空降分队飞越前线时,地面的己方部队要对敌进行2~3分钟的短促火力急袭,并施放烟幕标示飞越地带。火力支援直升机在战斗飞行过程中尽可能不参加压制前沿之敌的行动,以保存弹药。消灭敌目标时,要根据敌目标的防卫方法和目标构成来建立战斗队形。这时的战斗队形,应包括以下一些编组:攻占群(第一梯队)、直升机支援群、掩护群、空中强击群(第二梯队)。如果敌目标构筑有坚固工事,分队主力应实施徒步冲击,以保障空中强击群向敌目标渗透。在消灭敌小型或防护较弱的目标时,空降强击分队可不下机,以空中强攻的方法完成任务。在任何情况下,均应同时从数个方向实施攻击。搭乘直升机消灭敌目标的行动较快,通常20分钟到1小时,这样的突击分队就能在敌方空降预备队实施打击前快速撤出。空降突袭队员

如果空降强击分队需要扼守重要地域,应以空降兵的徒步分队组成防御分队;以配属给徒步分队的直升机组成支援分队;以大约1个搭乘直升机的排组成设伏分队;以火力支援直升机组成数个空中强击分队。通过防御分队的扼守、支援分队的空中火力支援、强击分队的空中火力攻击和伏击分队的远方设伏,来有效地防守控制地域。

2.机降兵力破袭

这是一种对敌后方防守较弱的要害目标实施攻击的行动。战斗中,为了对敌方指挥所、通信枢纽、电子战设施、飞机场、直升机基地以及后方物资库所、输油管线、交通枢纽、桥梁、隧道及其他目标实施破坏或攻击,通常采用这种方法。直升机形成规模作战能力后,这种方法就被广泛采用。美军在越南战争的茶蒙战斗中,就用这种方法袭击了越军防守不够坚固的根据地。当时,美军通过直升机空运了1.5万人对茶蒙迅速完成了包围,并出动空军400多架次,炮兵发射2.7万发炮弹对越军根据地实施袭击,一举清剿了越军茶蒙根据地。在英阿马岛战争、中东战争等局部战争中,这种方法也广为采用。如果说,机降强击重在攻坚,那么,机降破袭则重在突袭。

运用这种方法对上述目标实施破袭,主要由搭乘直升机的空中机动分队实施,直升机将分队运抵目标附近后,机降分队从各自的集合场迅速向目标发起冲击,攻击直升机主要担负外围警戒、观察、指挥任务,当机降分队攻击受挫时,攻击直升机必须迅速实施空中火力支援,同时突击、袭扰敌火力点或集结地,最大限度地支援机降分队作战。配属的炮兵也要以最大火力支援机降分队作战。由于破袭是无后方的作战,因此,达成目标后必须迅速乘机撤离作战地区,防敌报复。撤离时,地面作战的机降分队指挥员负责组织直升机装载场的警戒,攻击直升机在空中实施巡逻掩护,保证所有分队迅速安全地登机并撤离战斗地区。

3.远距离机降火力袭击

这是一种直升机与地面火炮结合的作战样式,只是这种结合不是在固定地区实施火力上的结合,而是以机载炮,通过直升机把火炮等兵器运载到能对敌实施突击的距离上,运用火炮的攻击能力,对敌坚固目标进行突然而猛烈的摧毁。在机降分队不便机降的地区,或以机降突击不足以达成战斗目的时,使用这种方法往往能收到更好的效果。美国CH-47运输直升机

如前面所述,目前很多直升机具有外挂重兵器的能力,运用直升机的这种特殊功能,可以从很远的距离上很快把重火器运抵突击目标附近。这种方法,在国外的很多军事演习中都曾运用。据资料记载,美军的CH-47运输直升机每架可内载1门105毫米牵引榴弹炮及相应的弹药和炮手,通过贴地飞行深入敌纵深,到达预定位置后迅速卸载并投入战斗,在很短的时间内可连续发射50发炮弹,然后迅速起飞,从每一架直升机降落到最后一架直升机起飞,所用时间只有10分钟左右。可见,这种方法是一种非常短促、快捷、有效的作战方法,运用这种方法,真正能实现快速接近、快速打击、快速撤离,所以它将成为未来战场一种最常用的直升机机降作战方法。

4.“蛙跳”攻击“蛙跳”攻击也称机降夺占要点。这种方法主要是利用直升机能飞越地面障碍的特点,在地面部队进攻方向和翼侧,通过连续的短距离机降,占领并控制己方行动方向上的桥梁、渡口、山垭口、空降场等目标,或占领行动方向翼侧的重要地形,以接应己方地面机动部队或为主力部队机动提供翼侧警戒。当需要对敌纵深实施伏击,或需要阻断敌退路、切断敌增援时,也使用这种方法。这种方法最初是美军在越南战场上创造并经常使用的机降作战方法之一。前苏联在阿富汗作战时,也经常运用这种方法。如1971年美军的“兰山719行动”,即印支九号公路战役,第一天美军就使用600架次直升机载运3个旅(团),先后机降在班东南北地区的10个高地上,战役中采用蛙跳战术逐步西进,有效地保障了中路主力装甲战车的突击;前苏军在侵阿作战时,为掩护其行军纵深和运输车队,其米-24直升机总是伴随行进,一部分在空中掩护,一部分则在纵深前方空降机降兵,如此反复,有效地保证了其行军纵深的安全,而阿富汗游击队则没有更有效的手段对付这种“蛙跳”。之所以把“蛙跳”战术称为机降夺占要点,是因为直升机的每次“跳”,都是通过控制行动方向的地形要点来达成目的。就其作战的基本要领而言,与其他机降行动并没有本质的区别,只是这种方法机降的距离较近,与地面部队配合得更为紧密,直升机不是一次,而是通过多次返回基地补充、机降,再补充再机降的方法进行任务。因此,对直升机部队来说,“蛙跳”行动比其他行动更难以组织和实施。“虎”式反坦克直升机

5.机降伏击“虎”式直升机装备的反坦克导弹

就是用直升机将机降分队运抵敌必经之路一侧,或以直升机埋伏于航线翼侧,等敌进入伏击地区或空域后,突然向敌出击歼灭敌人。直升机用于伏击敌人,有许多其他兵种所没有的优势。比如,直升机可以在比较复杂的地形上着陆,而且不需要经过沿道路开进;可以在遮蔽物后利用主轴上方的瞄准设备观察敌人,这种设备具有潜望功能,因此可把庞大的机身隐蔽起来;可以利用自身快速的机动力,在

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

下载完整电子书


相关推荐

最新文章


© 2020 txtepub下载