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| 大慕容 发表于 2020-3-11 14:08 只看TA 1楼 |
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[图帖] 谈谈直10与直19[19P] 原作者：小飞猪 低空风雷-我国直-10武装直升机及其发展
陆航直-10风雷表演队正在训练 在2013年的天津直升机博览会上，我国陆军航空兵直-10风雷飞行表演队首次公开亮相，进行了精彩的表演，展现了直-10和我国陆军航空兵强大的作战能力。 不过，我们也应该清醒的看到直-10的作战能力距离当今最先进的直升机如AH-64D可能还是有一定的距离，需要我们在今后进行改进以进一步提高它的作战能力。 我们知道作作战飞机有日重一磅的定律，这是因为作战飞机服役以后，会根据威胁的变化情况，增加相应的设备、武器，从而导致飞机的空重不断增加。以AH-1武装直升机为例，最初的AH-1S的空重大约在3吨左右，最大起飞重量4.5吨，随着各种航空电子系统的不断增加导致飞机的空重在不断上升，到AH-1W空重已经增加到5吨,而最新的AH-1Z的空重为5600公斤,最大起飞重量增加到8.5吨。
直升机空重的增加势必导致飞机功率载荷的降低,从而影响飞机的飞行性能。在这种情况下,显然需要增加发动机的功率。AH-1S的动力装备是一部1300KW的T53-L-703涡轴发动机,到了AH-1W就更换为两部T700-GE-401涡轴发动机,一台发动机的功率就达到1300KW,而AH-1Z则换装了T700-GE-401C发动机,功率增加到1500KW左右。这样保证了直升机在空重不断增加的情况下,飞行性能尤其是机动性能能够得到保证,以消除重量增加对于飞行性能不利的影响。 我国直-10武装直升机原型机配备的是PT6C-67C涡轴发动机,起飞功率达到1250KW。但是后来发动机来源的中断,所以量产型直-10换装了国产涡轴-9发动机,起飞功率大约在1000KW左右。发动机功率的下降,必然会导致飞机性能的下降,所以我国相关厂所对于直-10进行了减重设计,以保证直升机飞行性能不会下降太多。但是这样的设计,性质是一些设备的减少,不可避免的会影响直升机的作战性能，同时也限制了直-10今后升级的空间。
举一个例子,直-10原型机使用的类似于AH-64的光电转塔,里面的设备也相当于AH-64的目标截获系统/飞行员夜视系统(TADS/PNVS)。前者包括由前视红外装置、昼用电视、直视光学瞄具、激光测距机/ 目标指示器及激光跟踪器组成,用于捕获、识别和跟踪目标。这些设备安装在两个可以独立旋转和工作,这样可以提高直升机的探测范围和探测能力,同时由于每个器件互相独立，可以使用较大孔径的器件，以提高系统的探测能力，但是缺点是重量较大。直-10量产采用了光电吊舱设计,外形类似于AH-1Z的AAQ-30”鹰眼’XR吊舱,里面集成有前视红外探测系统、CCD摄像机和激光器件，优点就是重量较轻，但光电系统不能独立工作，控制范围和灵活性要低于可以独立运作的TADS/PNVS。
限制飞机潜力方面，就是直-10在加装毫米波机载火控雷达方面缺乏必要的动力基础。我们知道光电系统最大缺点就是烟雾、雨天等条件下探测受到限制，另外探测距离也比较有限。最重要的就是无法测量目标的距离，因此不能直接提供火控解算，必须依靠激光测距仪，这样只要对方配备有激光告警系统就能对武装直升机及其发起的攻击进行预警，从而让武装直升机失去攻击的突然性。另外光电系统多目标攻击能力也比较低，难以同时打击多个目标。 所以AH-64D等武装直升机配备了毫米波雷达，提高了武装直升机在恶劣气候条件下探测与攻击能力。AH-64D可以伸出桅杆顶部的雷达，隐蔽探测目标，同时探测多个目标，进行锁定，然后跃起攻击，采用毫米波制导的海尔法导弹具备发射后锁定能力，飞机发射导弹以后可以迅速的机动，以提高飞机的生存能力和攻击的突然性。不过代价就是飞机空重的增加，AH-64D的空重由AH-64A的5100公斤增加到5350公斤，相应最大速度由290公里下降到260公里，最大爬升率由16。5米/秒下降到12。3米/秒。另外AH-64D一些极限条件下的性能如高温高原地区也受到影响，如在阿富汗作战的AH-64D就不得不拆掉长弓毫米波机载雷达。
因此对于直-10来说，未来最重要的工作就是换发。笔者认为最合适的发动机就是中法联合研制的涡轴-16涡轴发动机，应急功率达到1300KW，相当于AH-64D的T700-GE-701C发动机，从而为直-10升级打下了坚实的动力基础。 首先就是增加直-10的最大起飞重量，结合升力系统的改进、主减速器效率的提高，可以有效的增加直-10的最大起飞重量。虎式直升机的发动机功率与直-10相近，最大起飞重量不过6吨，而AH-64D的最大起飞重量可以超过9吨。这样的话，可以通过各种措施来提高直-10的最大起飞重量达到或者接近AH-64D的水平，以后者内部燃料1吨计算，这样还有8吨的重量给飞机的结构重量、武器、设备等，从而为飞机增加毫米波雷达、火控系统、电子战和防护装备等提供了空间。
直-10未来最重要的升级莫过于配备机载毫米波火控雷达，同时将现有的红箭-10机载反坦克导弹升级成毫米波雷达制导反坦克导弹，以增加直升机全天候作战能力。对于直-10来说，机载毫米波火控雷达的配备让其具备了自主搜索、探测目标的能力，减少了对外部目标探测与指示系统的依赖。美国AH-64在没有安装长弓雷达之前，需要OH-58侦察直升机提供情报支持，安装长弓雷达之后不但可以负责本机的目标搜索任务，还可将雷达信息通过数据链传递给其他飞机，形成联合网络作战系统。 另外直-10配备机载毫米波雷达配合毫米波制导反坦克导弹也扩大了直升机的打击范围，同时提高直升机的多目标攻击能力。长弓雷达和毫米波制导海尔法导弹可以提供8公里左右的打击距离，而最新的有源相控阵毫米波机载雷达对于移动目标的距离可以达到20公里左右，最一步提高直升机的攻击范围。另外长弓雷达可以同时跟踪128个目标，可以对16个目标进行威胁排序，并且在1分钟之内实施攻击。
另外毫米波雷达还可以提供地形测绘，可以提高前方90-180度的地形特征及不良气候，为飞行员进行低空突防飞行提供辅助导航功能，这样也提高直升机低空突防时安全性能。按照美国陆军航空兵的说法，配备毫米波雷达之后，可以让武装直升机的攻击效能提高4倍，战场生存能力提高7倍，整体作战效能提高28倍之多。从相关图片来看，我国也研制了这样的雷达，因此直-10未来配备毫米波机载火控雷达是重中之重。 毫米波机载雷达的运用并不意味着武装直升机光电系统受到轻视。相反光电系统由于分辩能力高，不辐射电磁波等优势，在敌我识别、隐蔽侦察等方面比毫米波机载雷达有独特的优势。美国在给AH-64D安装长弓雷达的同时，也配备了箭头光电探测系统以提高直升机的探测能力，特别是为前者提供必要的敌我识别。在配备箭头系统之前，美国陆军航空兵飞行员就曾经反映原来的TADS/PNVS由于采用第一代光电器件，灵敏度较低，在恶劣环境之中探测距离较近，所以有时不得不靠近对方获得清晰的图像，从而降低直升机的生存能力。
根据珠海航展的资料，我国光电吊舱已经开始配备新一代光电器件阵，探测距离和灵敏度得到大幅度的提高，与之配套的激光测距仪的工作距离已经达到12公里，可以有效的提高直-10武装直升机的探测距离，并与毫米波机载雷达形成主/被动复合探测系统，从而增强直-10的战场态势感知、控制能力、电子对抗能力。 随着我国陆军战术互联网建设的深入，直-10理所当然的成为我军战术互联网的关键节点之一。这样的话直-10就可以凭借高速数据链与其他武装直升机、地面装甲部队、空中攻击机和地面指挥所形成联合网络作战系统，迅速的交换战场信息。特别是毫米波机载雷达和先进光电系统的运用，让直-10成为这个网络的重要的传感器，可以把机载探测系统获得的信息传递给其他系统，同时接收其他系统传递来的信息，这样就可以形成完整的战场态势数字地图，从而更好的发挥各参战单元的整体作战能力，减少友军之间的误伤。
还有比较重要的一点就是为直-10增加指挥无人机的能力。我们知道新世纪各国军队建设一个重要的趋势，就是无人机越来越多。无人机已经广泛的运用于侦察、电子对抗、攻击等各个方面，如果将无人机与有人机相结合就会起到1 1》2的作用，增强系统的整体作战能力。如美国已经开始试验性的将AH-64与无人机进行协同作战，双方通过数据链共享探测画面，这样AH-64为后者提供火力掩护，降低后者自卫火力弱、容易受到攻击的缺点。而无人机可以替代武装直升机深入到恶劣战场之中探测目标，这样避免AH-64深入相关地区而受到攻击。因此对于直-10来说，增加指挥无人机的功能，由我军有人机/无人机协同作战开路，显然是十分重要的。 电子战系统是另外一个重点。根据相关报道，直-10减重的一个措施就是取消发动机红外抑制系统，另外也没有看到机载红外干扰机。这些都对直升机的生存能力是不利，所以需要为直-10增加这些系统，以提高直升机的生存能力。随着红外成像导引导弹的运用，传统的照明弹、红外干扰机的作用效能已经不大，这需要增加激光红外定向干扰系统，而这些都会增加系统的空重。提高直升机生存能力其他措施还包括：加装轻型防护装甲，提高直升机的抗打击能力等等。
前面说过即使T700-GE-701这样的发动机依然无法满足AH-64D的需要。考虑到我国武装直升机需要在3000米以上的高原作战，我国也需要进一步提高WZ-16的功率，将其功率提高1500KW，这样就可以进一步增加直-10的作战能力，特别是极限条件下，以进一步提高我国陆军航空兵的作战能力。 黑色旋风-浅析我国直-19武装直升机及其改进
从目前来看，直-19类似于意大利A129“猫鼬”武装直升机，是一种轻型的武装直升机，主要执行反坦克、对地攻击、护航等任务，与直-10武装直升机形成高低搭配，并且有希望成为我国外贸出口一个主力机型。 根据珠海航展的消息，直-19采用了直-9/H425型直升机的发动机、主减速器和旋翼系统。这种做法在国际上实际上也比较常见，这是因为武装直升机和运输直升机的飞行包线相近，速压等指标也相似，因此许多部件可以通用。例如我们熟悉的AH-1武装直升机实际上就是从UH-1运输直升机发展而来，而米-24武装直升机大量使用了米-8直升机的部件，A129猫鼬武装直升机则来源于A109直升机。 以H425直升机为基准，其最大起飞重量大约为4250公斤，估计直-19的航程、留空时间等指标大致相当于A129武装直升机，根据直升机手册，A129在4000公斤的任务重量情况下（8枚陶式导弹），航程大约500-600公里，留空3个小时以上。
在关键的发动机方面，直-19可能继续采用H425直升机的涡轴8C涡轴发动机，其最大功率为718千瓦，持续功率为618千瓦，指标与A129武装直升机配备的宝石1004涡轴发动机也相近，后者最大功率759千瓦，持续功率达到657千瓦。在关键的功率载荷指标上，直-19应该与A129武装直升机大致相当或者相近，飞行性能也大致相同。 直-19主要探测系统是机头下的光电吊舱，由前视红外探测系统、CCD摄像机和激光测距/目标指示系统组成，可以执行昼夜全天候条件下的目标探测、搜索、跟踪和锁定等功能。与直-10不同的是，直-19并没有前视红外导航系统，这个可能出于价格、成本等因素的考虑。直-19采取的方式可能包括在光电吊舱的红外器件中增加宽视野的导航视场，或者飞行员头盔显示/瞄准系统增加夜视、导航功能，虽然性能肯定比不上直-10的专用宽视红外成像系统，但是价格上要便宜许多。武器方面直-19两侧各有一个短翼，配备有2个挂架，可以挂载机载反坦克导弹、航空火箭、航炮吊舱等武器。从电视新闻透露的画面来看，直-19的标准配备大约是8枚蓝箭-7机载反坦克导弹，2个航空火箭吊舱。攻击火力大致也与A129武装直升机相当。
从总体上来讲，直-19与A129“猫鼬”武装直升机（配备夜视系统的反坦克型）战术技术指标相近或者相当，优于第一代武装直升机。对于许多国外用户来说，采购西方新一代武装直升机存在着经济上或者政治上的障碍，所以直-19显然是一个比较理想的选择。 不过直-19与A129最新改进型尤其是国际型比起来还有较大的差距。根据相关资料，“猫鼬”国际型换装T800涡轴发动机，功率增加到1000KW左右，同时换装5叶旋翼，最大起飞重量增加到5100公斤。换装新一代光电探测系统，具备发射AGM-114“海尔法”导弹的能力，机头下可以装备一门3管20毫米火炮。电子战系统采用综合电子战系统，包括雷达、激光告警系统、红外干扰机、箔条/照明弹投放架等。航电系统采用了1553B数据总线进行综合，核心是两部任务计算机，一部作为系统的主控制计算机，一部热备份，座舱换装2部多功能大屏幕液晶显示器以提高飞行员的战场态势感知能力。猫鼬国际型还增加了内油，比早期型增加了大约30%左右，以便在飞机空重、最大起飞重量增加的情况下，仍旧可以保持足够的航程和留空时间。
因此为了保证直-19直升机的先进性并在国际市场拥有足够的竞争能力，有必要对其进行进一步的改进。根据相关资料，我国针对直-9直升机开展了H480型直升机的改进工作。这个型号的名称可能表示直升机的最大起飞重量大约在4800公斤左右，这已经接近猫鼬国际型的水平。另外我国也研制成功涡轴-9涡轴发动机，它的最大功率在998千瓦左右，功率与T800的水平相当或者接近，这样都为直-19的今后升级打下了坚实的基础。 笔者认为直-19的升级应该集中在以下几个方面： 首先是换装涡轴-9发动机。提高发动机功率，增强主减速器的效率，全面提高飞机的功率载荷，将直-19的最大起飞重量提高到4800-5000公斤，追上猫鼬国际型的水平。从猫鼬国际型的情况来看，由于发动机功率提高，主减速器效率增强，所以尽管最大起飞重量增加但飞行性能不降反而升。如最大爬升率从10米/秒增加以11米/秒左右，悬停升限（无地效）由1800米增加到3700米。
对于直升机来说，起飞重量的增加意味着飞机桨盘载荷的增加，旋翼的载荷也就加大，这可能需要增加桨叶数量以平均单片桨叶根部的载荷，同时也有利于减少机体的振动水平和桨尖损失。猫鼬武装直升机最初和直-19一样采用了四叶旋翼，随着起飞重量的增加，多用途型上就采用了5叶旋翼并一直保留至今。所以直-19如果加大起飞重量，有可能也要增加旋翼叶数，同时也要对旋翼进行必要的改进设计以提高升力，相应的也要对尾桨进行改进以适应发动机功率的增强。 还有一个改进就是增加航炮。直-19和其他轻型武装直升机，如猫鼬反坦克型一样没有配备航炮。在打击地面软目标或者轻型车辆的时候，可以使用航炮吊舱来解决，但灵活性就不如使用专门的航炮。原因应该是这些轻型武装直升机体积较小、机身距离地面的高度比较有限，特别是机炮的空间有限。机头安装的光电吊舱会占据较多的空间，而航炮除了需要一定的安装空间之外，还要求具备一定的射界，就出现了争夺机头空间的情况，要么光电吊舱为航炮让路，要么航炮为光电吊舱腾出空间。考虑到光电吊舱的性能直接决定着机载反坦克导弹的威力，所以在大多数情况下，都是航炮向光电吊舱妥协。
不过战场上并不仅仅只有坦克一种目标，除了坦克之外还有轻型战术车辆，武装士兵等其他目标。而现代机载反坦克导弹的造价也比较昂贵，一枚海尔法反坦克导弹的单价需要数万美元，用来攻击价值数百万美元的现代主战坦克自然十分合算，但是用于打击价值数千甚至数百美元的轻型战术车辆就不合算，更别说单兵、软性工事等目标了，这时用航炮的效费比理更高一些。 冷战后大规模战争已经越来越少，更多的是局部小规模的冲突。在这些冲突中坦克、装甲车这样的目标可能并不多，更多是轻型装甲车辆、战术车辆及单兵等目标，这种情况下航炮的作用可能更加重要。对于我国陆军航空兵来说，拥有直-10这样的武装直升机后直-19更多执行的是侦察与攻击任务，没有航炮可能并不是太大的缺点。但是对于其他中小国家来说，直-19可能就是这些国家陆军航空兵的主力武装直升机，只有采取在短翼上挂载航炮吊舱来解决问题。 这样又产生新的问题，一是航炮吊舱与机载反坦克导弹、航空火箭争夺空间，从而缺乏作战的灵活性。所以A129从多用途型开始将光电探测系统移动机头上方，留出机头下空间安装一门20毫米三管加特林火炮。从相关资料来看，直-19最初也有这样的方案，但是最终直-19采用了现在的设计，笔者认为可能是直-19的进度要求比较紧，最终选择了比较简单、快捷的方案。随着直-10、直-19装备部队，相关单位已经具备对直-19进行改进，所以完全可以按照A129的发展路线，将光电吊舱移到机头上方，机头下方安装一门国产23毫米链式航炮，以提高直-19武装直升机对地攻击能力和国际市场的竞争能力。
直-19还有一个重要的改进方向就是加装桅杆式探测系统。目前直升机桅杆有两种探测系统，一种是光电探测系统，包括前视红探测系统、CCD摄像机、激光测距系统，最大的优点就是可以让直升机隐蔽在障碍物后面伸出探测系统探测目标，增加直升机的隐蔽能力和战场生存能力。另外一种是机载毫米波火控雷达，根据相关图片，直-19已经在试验国产机载毫米波火控雷达。其优点在可以提高直-19全天候条件下的探测能力、多目标攻击能力。毫米波制导机载反坦克导弹可进一步提高直-19的打击范围和能力，从整体上增强直-19的战术技术指标和作战能力。 此外直-19其他改进还包括采用综合电子战系统，配备包括雷达、激光等告警系统、电子干扰、红外干扰甚至激光定向干扰系统、照明弹/箔条投放架等电子对抗系统，提高直-19在现代战场上的生存能力。增装数据链，提高直-19战场信息传递和交换能力等。 因此对于我国的相关厂所来说，需要认真考虑的事情是针对国内外市场的要求对直-19进行相应的改进，以增强市场竞争力。
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| dada2001225 发表于 2020-3-11 22:46 只看TA 3楼 | ||
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| 2669680529 发表于 2020-3-12 04:14 只看TA 5楼 | ||
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| joky686a 发表于 2020-3-12 12:43 只看TA 6楼 |
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| 作为一款中型武直，霹雳火已经相当不错了！发动机功率提升到1200KW性能更好，发动机真的是愁人。没记错的话以前是打算用普惠的发动机。然后被美国干扰了。直接让直10性能大降啊。唉，国产加油啊。 |
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| pandyone999 发表于 2020-3-13 10:20 只看TA 7楼 |
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| 发动机的差距，使武直十的装备携带能力、续航能力、防护能力都只能进行综合平衡后进行最优化设计，但从有到无已经是巨大的进步。随着我国基础科学的不断发展，材料科学不断进步，必能够生产出寿命更长、升力更大的发动机，使武直十的战力有较大的提升。 |
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| delete1987s 发表于 2020-3-14 00:47 只看TA 8楼 |
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| 目前直10的技术除了发动机，其他的跟AH-64A基本一样，有的甚至还超过。直19是对标AH-1。涡轴16一旦列装，直10和直19最后一块短板就补上了。因为发动机的问题，直9和19的最大起飞重量只有实际设计的一半不到。直9的目标起飞重量是12吨，直19是10吨。现在都没达标。 |
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