AH-64"阿帕奇"武裝直升機

央視國際 (2003-02-13 12:28:59)

Apache音譯為阿帕奇，是北美印弟安人的一個部落，叫阿帕奇族，在美國的西南部。相傳阿帕奇是一個武士，他英勇善戰，且戰無不勝，被印弟安人奉為勇敢和勝利的代表，因此後人便用他的名字為印弟安部落命名，而阿帕奇族在印第安史上也以強悍著稱。 
由來發展

武裝直升機從問世到現在只有20多年曆史，但由於它作戰能力強、機動靈活和用途廣泛，而普遍受到世界各國的重視，發展非常迅速。1972年底，美國陸軍為了加強其武器裝備，提高部隊的快速反應能力，提出了“先進技術攻擊直升機”(AAH)計劃。要求研製一種能在惡劣氣象條件下，可晝夜執行作戰任務，井具有很強的戰鬥、救生和生存能力的先進技術直升機。計劃提出後經過90天的設計競爭，于1973年6月選中了貝爾和休斯直升機公司的方案，並決定各研製兩架試飛原型機和一架地面試驗機。1975年9月和11月，由休斯公司研製的兩架YAH—64試飛原型機分別進行了首次試飛，與此同時一架地面試驗機也完成了試驗任務。
從1976年5月開始，由美國陸軍組織對兩家公司的原型機進行對比試飛，到1976年底經過90小時的試飛對比，美國陸軍正式宣佈休斯公司的YAH—64方案獲勝。再經過修改定型，到1984年1月第一架生産型AH—64A正式交付部隊使用。AH—64A是美國陸軍的編號，休斯公司的編號為休斯77，1981年末正式命名為“阿帕奇”，從此美國新一代武裝直升機AH—64A“阿帕奇”宣佈誕生。1985年8月27日，休斯直升機公司並人美國麥道公司，從這個時候起休斯直升機公司便不付存在，“阿帕奇”也更換主人成了麥道公司的直升機。

作為一種“先進的攻擊直升機”，AH—64A“阿帕奇”代表的是80年代的技術水平，其中包括機體設計、機載裝備和武器等多方面。在總體上，“阿帕奇”的設計是非常成功的，尤其是在結構設計上很有特色，從而保證了該機具有比較好的基本性能和生存能力，以至於在以後的改進改型中，在機體設計上基本沒有大的變化。直升機最關鍵的部件是旋翼，“阿帕奇”採用的是四片槳葉全鉸接式旋翼系統，旋翼槳葉翼型是經過修改後的大彎度翼型。為了改善旋翼的高速性能，在生産型上採用了後掠槳尖。旋翼直徑14．63米，槳葉弦長0．53米，扭轉角負9度。槳葉上裝有除冰裝置，也可以折疊或拆卸。尾槳位於尾梁左側，四片尾槳槳葉分兩組非均勻分佈，槳葉之間的夾角分別為55度和125度。機身採用傳統的半硬殼結構，後面有垂尾和水平尾翼，尾梁可以折疊。機身前方為縱列式座艙，副駕駛員／炮手在前座、駕駛員在后座，后座比前座高48厘米，視野良好。尤其是駕駛員靠近直升機轉動中心，很容易感覺直升機的姿態變化，有利於駕駛直升機貼地飛行。兩台通用電氣公司的T700—GE—701渦輪軸發動機，並列安裝在機身的兩個肩部，單臺最大功率1265千瓦。機身中部兩側還裝有一對小展弦比短翼，翼下各有兩個外挂點，後緣有襟翼，它們的主要作用是攜帶武器和為直升機提供部分升力。起落架為大多數直升機所普遍採用的後三點式，但起落架不能收放。

在這裡特別需要指出的是，作為一種武裝直升機，在執行作戰任務時，往往飛得很低，很容易遭受敵地面火力的攻擊，危險性很大。因此，為了提高其生存力，“阿帕奇”在設計上想了很多辦法，採取了很多措施。比如在旋翼槳時設計中，採用了玻璃鋼增強的多梁式不銹鋼前段和敷以玻璃鋼蒙皮的蜂窩夾芯後段設計，經實彈射擊證明，這種旋翼槳葉任何一點被12．7毫米槍炮擊中後，一般不會造成結構性破壞，完全可以繼續執行任務。機身採用傳統的蒙皮—隔框—長衍結構，其95％表面的任何部位被一發23毫米炮彈擊中後，仍可保證繼續飛行30分鐘。前后座艙均有裝甲，可抵禦23毫米炮彈的攻擊。

兩台發動機的關鍵部位也有裝甲保護，而且中間有機身隔開，兩者相距較遠，如果有一台發動機被擊中損壞，也還有一台可以繼續工作，保證飛行安全。提高直升機的生存能力，等於是提高了直升機的作戰效率和部隊的戰鬥力，對於武裝直升機來説，在這方面花費一些精力甚至付出一些代價(如增加重量)也是值得的。

在機載設備方面，“阿帕奇”比第一代武裝直升機有明顯的提高，它除了裝備一般的通信、導航和救生等設備外，還裝有目標截獲／標識系統(TADS)和飛行員夜視系統(PNVS)。這些設備在當時來説應該是比較先進的，從而使它在複雜氣象條件和夜間作戰能力大為提高。目標截獲／標識系統包括一台高分辨串電視、一台“直視光學裝置”望遠系統、自動跟蹤器和激光光點跟蹤裝置。有了這種目標截獲／標識系統，飛行員就能夠在級何氣象條件下，遠距離精確搜索、探測、識別和攻擊敵方目標。飛行員夜視系統與目標截獲／標識系統相類似，它可以使飛行員在各種速度和高度條件下都具有夜視能力，實現貼地飛行。

是否裝備專門的進攻性的武器系統?是衡量一般直升機和武裝直升機的重要標誌，有的直升機雖然裝備武器，但僅僅是為了防禦，這樣的直升機也不能叫做武裝直升機。“阿帕奇”的機載武器是比較強的，裝有一門XM—230—EI型30毫米鏈式機關炮，備彈1200發，正常射速為每分鐘625發，這種機炮的炮彈可與北約組織所採用“阿登”和“德發”機炮炮彈互換，具有很強的通用性。兩側短翼下共有4個外挂架，可攜帶16枚“海爾法”半主動激光制導的反坦克導彈；如果選裝70毫米的火箭彈，每個挂架下可挂一個19枚火箭的發射器，最多可帶76枚火箭。這樣的配置在現役武裝直升機中也是少有的，它可以同時攻擊多個地面目標。 

改進改型

從上面的介紹不難看出，AH—64A“阿帕奇”是一種技術先進、設備精良、生存能力和綜合作戰能力都比較強的武裝直升機，但也是美國陸軍中最複雜的武裝直升機。自從1984年開始投入使用以來，已生産了800多架，主要裝備美國陸軍和國民警衛隊，同時出口以色列、抄特阿拉伯、埃及、阿拉伯聯合酋長國、希臘、英國、荷蘭、日本和韓國等。先後經歷過1989年12月的美軍入侵巴拿馬， l四1年的海灣戰爭以及波黑戰爭等實戰考驗。特別是在海灣戰爭中，參加數量多，出動頻繁，且戰果纍纍。因此戰後“阿帕奇”成了軍機市場的搶手貨，不少國家爭相購買。

但是，在平時的訓練和實戰中也暴露了不少問題，歸納起來主要有以下幾個方面：

第一，前面提到AH—64A“阿帕奇”率先裝備了飛行員夜視設備(PNVS)和目標截獲/識別系統(TADS)，這既是它的先進之處，也是問題所在。PNVS安裝在機頭上方，它可以使飛行員(正或副駕駛員／炮手)在夜間能通過頭盔顯示瞄準系統(IHADSS)看到機外l比1(原大)的景物圖像，景物圖像顯示在飛行員頭盔的單鏡片上，而且在這種景物圖像上可以疊印直升機的空速、飛行高度、方位等簡單飛行數據。TADS位於PNVS下方，它可以在白天或黑夜為飛行員提供放大了的目標圖像(放大圖像有利於識別和攻擊)，不同的是這種放大圖像在前艙是顯示在副駕駛員／炮手的頭盔鏡片上，在後艙則顯示在正駕駛員前面的顯示屏幕上。讓飛行員能看到機外的原大景物和放大的目標圖像，這對於夜間和複雜氣象條件下的飛行和識別、攻擊目標肯定是大有好處的，問題是馬丁?瑪麗埃塔公司的TADS和PNVS都使用8--12微米波的前視紅外技術，雨、霧和灰塵等都可以阻礙該範圍內的紅外線的傳播，因此只要是小雨或濕度較大的天氣就能減弱紅外圖像的對比度，影響PNVS和TADS的使用；

其次，AH—64A“阿帕奇”的主要武器是AGM—114“侮爾法”反坦克導彈，兩側翼下分別可挂兩層8枚，共16枚。該導彈由美國羅克韋爾國際公司專門為AH—64武裝直升機所研製，採用半主動激光制導方式，主要用於攻擊地面坦克和裝甲車輛，但它也有缺點：一是雨、雪天氣阻擋激光束的傳播，使導彈無法制導；二是因為採用半主動激光制導方式，導彈發射後，必須由裝在直升機上的激光指示器照射和指示目標，因此從目標捕捉、導彈發射到命中的全過程，“阿帕奇”直升機始終都處在暴露狀態，很容易受敵方火力的攻擊。

第三， AH—64A“阿帕奇”是目前美國陸軍航空兵的主力裝備，已裝備35個大隊，共727架。同時也是最複雜的武裝直升機，座艙內僅各種開關就達1250個，飛行員操縱難度大，負擔重，而且容易出現失誤。另外，“阿帕奇”雖然是美國陸軍採用軍標1553B數據總線的第一種宣升機，但機上的設備和系統沒有全部與總線交連，直升機維護的難度和工作量都很大。

針對這些問題，早在80年代初美國陸軍就提出要改進AH—64A“阿帕奇”直升機在惡劣氣象條件下的作戰能力，1985年馬丁?瑪麗埃塔和威斯汀豪斯公司獲得研製直升機機載惡劣條件下的火控和截獲雷達(Hawfcar)的合同，即開始研製機載“長弓”雷達，當時稱機載惡劣天氣武器系統(AAWWS)。

戰鬥機的機載火控雷達一般工作在I/J波段，即8-10千兆赫範圍，但這種雷達不適於武裝直升機使用，因為武裝直升機飛行高度要比戰鬥機低得多，其機載雷達必須能在有嚴重地面雜波條件下工作。經研究表明，在地面雜波很強的環境中，毫米波容易甄別，而且毫米波雷達的天線尺寸較小，適合在直升機和導彈上安裝。通過試驗還證實，在35千兆赫的Ka波段附近，毫米波回波的信噪比較高，而地面雜波最弱。

1986年6月，美國陸軍開始對“長弓”毫米波雷達進行原理性試驗。1987年秋，將3校“海爾法”導彈改裝了主動雷達引導頭(成為“長弓海爾法”導彈)，並進行了地面發射試驗。1989年5月，在一架“阿帕奇”直升機的旋翼軸頂上裝上“長弓”雷達天線整流罩模型進行飛行試驗，天線罩為扁圓形，直徑132厘米，高76厘米。隨後，又在這架直升機上安裝了試驗性的“長弓”雷達進行試飛，這種裝“長弓”雷達的直升機就稱為“長弓阿帕奇”驗證機。飛行試驗結果證明，旋翼軸頂上的天線罩除在快速飛行中會增加一點阻力外，對直升機的操縱性和穩定性幾乎沒有什麼影響。1993年8月，第一架AH—64D“長弓阿帕奇”原型機首次試飛。1994年6月，“長弓阿帕奇”原型機第一次採用主動雷達制導的“長弓海爾法”導彈進行打靶試驗，結果一彈擊中了4．2公里處的一輛行進中的T—72坦克，效果非常好。從此，AH—64A“阿帕奇”的發展型—AH—64D“長弓阿帕奇”問世。

在此之間，麥道公司還推出了一個“阿帕奇”的多階段改進計劃(MSIP)，先後出現了AH—64B和AH—64C兩種型別。AH—64B是根據1991年海灣戰爭的使用經驗提出的改型，與AH—64A相比主要加大了左前方的電子設備艙，具有發射AIM—92“毒刺”空對空導彈的能力，加裝了衛星全球定位系統(GPS)和自動目標移交系統(ATHs)，並改善了直升機的可靠性、適用性和維護性(RAM)。原計劃將254架AH—64A改為AH—64B，但該項目已于1992年取消。

AH—64C也是在AH—64A“阿帕奇”基礎上的一種改型，它除了沒有裝“長弓”雷達外，其餘基本與AH—64D相同。該型機已于1994年1月首飛，計劃用美國陸軍現役的AH—64A改裝540架(有的資料為584架)，1995年中期開始交付使用。剩下美國陸軍還有227架AH—64A將全部改成AH—64D“長弓阿帕奇”，原計劃該改型從今年起開始服役，按照新編制將裝備25個大隊，每個大隊有3個中隊，每個中隊裝備3架AH—64D和5架AH—64C。由於這兩種機型除雷達外基本相同，執行任務的直升機可以通過自動目標移交系統共享戰術情報信息，因此沒有“長弓”雷達的AH—64C也可以發射AGM—l14“長弓法爾法”導彈，因為它是主動雷達制導的，發射後可以不管。 

"長弓阿帕奇"的設計特點

從外表上看，除了旋翼軸頂上多了個扁圓形的天線罩以外，“長弓阿帕奇”與“阿帕奇”似乎沒有什麼區別，但實際上“長弓阿帕奇”技術水平和綜合作戰能力都有顯著的提高，難怪麥道公司(現並人波音公司)正雄心勃勃，不但要將現役的AH—64A全部改裝成AH—64C／D，而且還擴大生産新的AH—64G／D供應國外客戶，以便與歐洲直升機公司的“虎”式、貝爾公司的“超級眼鏡蛇”、阿古斯塔公司的“貓鼬”以及南非和俄羅斯生産的武裝直升機進行競爭。現在英國已訂購91架AH—64G／D，荷蘭、韓國等也都先後訂購“長弓阿帕奇”。這説明經改型後，AH—64D確實有了較大提高，其更新的方面概括起來主要有以下內容：

(l)換裝“長弓”雷達

之所以將AH—64D命名為“長弓阿帕奇”就是因為換裝了“長弓”毫米波雷達。該雷達原理樣機重226公斤，生産型已降為l72公斤。雷達天線安裝在主旋翼軸的頂部，可進行360度的全方位連續掃描，也可以對某個扇形區進行重點掃描。“長弓”雷達發射波具有脈衝短、不易探測的波形、小的旁瓣和一定程度的頻率捷變能力，不易被截獲和干擾。當直升機在複雜地形的掩護下，這種雷達波可以穿過惡劣大氣環境，發現機載紅外設備發現不了的偽裝在地面雜彼中的目標，並可以通過目標探測和分類設備將雷達探到的目標信號特性與數據庫的資料進行比較，依次排列出對載機的威脅等級。在跟蹤瞄準目標時，不但速度快(比現在的瞄準手段減少70％的瞄準時間)，而且可以瞄準多個目標。

“長弓”雷達具有多種工作方式，在空地方式時可探測空中目標，但在空空方式時不能探測地面目標。

一架裝備“長弓”雷達的AH—64D能為整個攻擊中隊提供空中警戒。“長弓”雷達還具有地形跟蹤能力，這種方式一般在飛行員的夜視設備和夜視鏡(NVG)不好使的情況下使用。

(2)裝備“長弓海爾法”導彈

以前的AH—64A只能攜帶半主動激光制導的“海爾法”反坦克導彈，整個發射過程需要載機對目標進行照射指引，影響了直升機的安全。而AH—64D則可裝備AGM—114L“長弓海爾法”導彈，由於它採用了主動雷達制導方式，對於目標的特徵和位置信息可被導彈所“記憶”，即使直升機雷達不再照射目標，彈上的毫米波主動雷達導引頭也能引導其命中目標。此外，AH—64D又增加了兩個外接點，可帶4枚“毒刺”、4枚“西北風”或2枚“響尾蛇”紅外格鬥導彈，從而提高了該機的空戰能力。其它武器沒變。

(3)簡化座艙設備

為了減輕飛行員的負擔，對座艙內的設備進行了簡化。如由於自動化程度的提高和功能可變控制鍵的使用，使座艙內的開關總數從過去的1250個減少到了現在的200個，取消了飛行員頭頂上的控制板，並將所有的控制開關組合到駕駛桿和顯示器上，減少了由於飛行員需要經常操縱機身兩側開關而造成的忙亂情況。AH—64D仍保留了AH—64A型上的飛行員夜視設備和目標截獲／瞄準系統，一旦遇到惡劣天氣不能使用或效果不好，可以得到“長弓”雷達地形跟蹤功能的幫助。一些主要飛行儀錶依然保留，但主要是作為備份。原來座艙裏的黑白顯示器，改成了重量輕、能耗低的彩色液晶顯示器。據介紹，以後AH—64D還可能採用能顯示地形垂直變化的彩色地圖屏顯裝置。經過這些改進後，不但減輕了飛行員的負擔，同時提高對戰場情況的了解。

(4)改進通信、導航設備

對“阿帕奇”的通信系統也有相當大的改進，如AH—64D裝備的改進型調製調解器，它能在4台收發機上同時發射和接收信息，通信速度可達到每秒16000字節。而且該裝置與美國陸軍的戰場數據系統兼容，可以相互分享目標數據和實時圖像。此外，“長弓阿帕奇”有高頻、特高頻和調頻電臺，還有一台高額電臺用於直升機貼地飛行時使用電離通信或地波通信。在導航設備上，AH—64D採用了利頓導航和控制系統公司的LN—100輕型慣性導航設備。這種採用環形激光陀螺的慣導設備，其精度是AH—64A採用的LRAB—80的10倍，可靠性是後者的3至4倍。它還可以與全球衛星定位系統(GPS)交連，可進一步提高導航精度。

(5)採用大功率發動機

由於大量的改進，使AH—64D的起飛重量增加500多公斤，因此採用了兩台功率更大的T7O0—GE—701C型渦輪軸發動機。這種發動機雖然是T700—GE—700的一種改型，但單臺功率增加了144千瓦，最大功率達到1409千瓦。

“長弓阿帕奇”在設計中還充分考慮到全機的維護性要求，儘量採用功能更強、可靠性更高的電子組件和設備，使該機的維護性能更好。機群飛行50000小時後的平均故障間隔時間將達到80小時。