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直升机是军队战斗力的重要标志,中国研制的直-20新型直升机不久前首次飞行成功。 直-20的诞生填补了我国中型直升机的空白色,也改变了我国中型直升机依赖海外进口的不利情况。
直-20是中国军队先进武器装备大家庭中的新成员,基于通用运输型,未来可衍生运输型、突击型、电子战型、加油型等,广泛执行空中突击、特种部队渗透等各种军事任务,它是耀眼的
七年的艰辛自主创新
随着对机动能力特别是高原机动能力的诉求的增加,我国对运输直升机的诉求越来越大。 特别是起降场要求不高,能够在中型运输机内空运输的直升机,更为紧迫。
但是,中国的直升机太大或太小,缺乏在中间起核心作用的中型通用直升机。 为此,我国于20世纪80年代从美国引进了“黑鹰”直升机。 随着“黑鹰”的老化,多个“黑鹰”在高原地区发生事故坠毁,随着美国对中国实施禁运政策,中国为了弥补大型直升机和小型直升机之间的运力空的不足,依赖自身的力量。
从海军反潜角度看,中国海军舰载反潜直升机载重小、航程短、反潜作战效率低,或只适合近岸防御,或过大,安全系数低,舰载机数量少。 这不习惯中国海军走向深蓝色的雄心壮志。
因此,中国海军“求贤若渴”,迫切需要强大、占据舰艇空之间的中小型反潜直升机,可以在数百公里前进行大范围的反潜搜索,保护舰队的安全。
为此,20世纪80年代,中国制定了吨位系列快速发展的直升机长期计划。 其中有中型通用运输直升机。 此后,我国尝试仿制“黑鹰”直升机,但由于当时工业水平有限,一直未能成功。
经过多年不懈的努力,中国研制出了与sh-60b“海鹰”(“黑鹰”的海军型)反潜直升机相同水平的发动机,为我国中型通用运输、反潜直升机的研制奠定了坚实的基础。
在2006年珠海航展上,中国航空工业第二集团企业展示了10吨级高性能通用运输直升机的模型。 之后,该机将被赋予“直-20”的号码,同时正式立案。 经过7年的艰苦难关,终于迎来了年12月直-20的成功首次飞行。 当然,直-20是大家按照直-10、20、30的顺序进行的通俗化命名。 其正式装备名称仅在服役后授予。
直-20的综合技术性能符合中国国情和实际诉求,是中国直升机工业的集大成之作,集中体现了中国直升机研制的水平和能力。 其研制成功,浓缩了中国航空工业多年自力更生、艰苦奋斗的汗水,证明了中国已经完善了先进直升机的研制、生产体系。 成功研制出为研制直-20而牵引的钛合金锻件等多种产品,将使我国新一代直升机向大速度、高机动性、高生存力、高安全和可靠性等方向快速发展,从而进一步加快我国直升机产业的自主快速发展。
五个优点一个短板
从整体布局和直升机外形来看,直-20酷似美国的“黑鹰”直升机和欧洲的nh-90直升机。 但是,直-20的外形设计是在风洞中冒出来的,不是“黑鹰”的复制品。 直-20吸收了“黑鹰”的设计理念,也引入了中国特色的技术。 在外形细节上与“黑鹰”有很大不同,其性能也超过“黑鹰”直升机。 与“黑鹰”和国外同类型的先进直升机相比,直-20有以下显著优势。
第一,直-20具有低噪音的空气布局。 使用的是带有旋翼尾翼的典型布局。 这是五个旋翼和四个尾翼系统。 由于飞行时转速低,振动小,噪音低。
直升机采用下平尾设计,平尾翼以固定的立场安装在尾梁末端,是典型的反升力翼型。 尾翼和s-70c“黑鹰”一样,安装在尾斜梁的右侧,不是使用“黑鹰”直升机向左倾斜20度的尾翼设计,而是使用一般的垂直水平面进行设置。 这表明直-20重心的放置在主旋翼轴的前面。
尾翼的4片铰链式叶片不是通常的十字型交叉结构的尾翼,而是呈“x”型(剪刀型)安装在桨毂上。 两对尾翼不在同一平面内,配备弹性轴承和粘弹减摇器,减少了临近的叶片前端涡流的气动耦合,使尾翼具有效率高、噪音小的优点。 与美军著名的ah-64“阿帕奇”武装直升机非常相似。
旋翼外延采用后视布局,是低噪声的旋翼。 直升机的噪音是容易暴露的软肋,所以直升机的隐身,关键是隐身。 直-20使用这样的设计,不会引起“机器的未来,声音先来”的问题。
第二,直-20具有实用的特殊结构。
直-20的旋翼是第三代先进的球柔性旋翼。 球形转子轮毂又称三轴铰链一体型桨叶轮毂,由弹性轴承提供桨叶的振动,不存在全铰链式桨叶轮毂结构多、复杂、重量大、维护工作量大、疲劳寿命低等缺点,结构简单、重量轻、门型 轮毂臂上安装有叶片可变俯仰摇臂,与可变俯仰杆相连。 5个轮毂臂和轮毂中央部件之间还安装了液压阻尼器,可以降低直升机的振动。
该机使用了无法接受的后三点式起落架。 不能接受的利益是直升机突然坠毁时有更强的安全性,这证明了直-20在设计考虑中更重视直升机的坠毁防止和成员存活率。 三点式起落架的好处是,粗暴着陆时尾轮首先接地,消除了直升机的惯性,在以较高的上升姿态飞行时无需保护机体的尾巴和其他相关装置,大大减少了后机体的载荷和重量。
从实用化的角度来看,尾轮的突出优点是在地面飞行时可以作为“探测器”使用,飞行员不用担心直升机接地造成机体重大损失,有信心进行超低空飞行。 直升机进行地面运输时,后起落架与主起落架的分离距离较大,直升机更稳定,不易向后倾倒。 这个优点在野外不平的地面上更为突出。 直-20的起落架上有一个能够使直升机以较高的下降速度着陆,并能承受近10吨冲击载荷的双腔式能量吸收装置。
该机体呈扁平形,外形较低,为了更好地满足空的运输要求,在未来的上舰时,还可以适应军舰的机库,减小雷达的反射面积,降低地面人员目视发现的概率。
直升机的前部是全玻璃驾驶舱,机舱内排列着正副驾驶员的座位,驾驶舱的风挡为两片式,能够给驾驶员一个清晰的视野。 驾驶舱后面有客舱,客舱可以载12名全副武装的士兵,中部两侧各有一个大的滑动舱门,方便人员迅速登机和离机。 两侧壁从前向后安装有两对大方形舷窗和一对圆形注意窗,便于乘客注意窗外的情况,提高了乘坐的舒适度。
直-20的油箱是抗坠毁的油箱,油箱位于客舱后部,留下内部辅助油箱、外挂辅助油箱、空的供油管道和接口,进一步增加直升机的跳闸。
第三,直-20拥有自动化的航空电气系统。
直-20使用最先进的综合航空空电子系统,废除了一直以来流传的机械仪表,取而代之的是大屏幕高清晰有源矩阵液晶显示器。 驾驶员可以很容易地从仪表台的显示器上看到各种新闻。 包括飞行参数、导航和数字地图、动力类新闻、警报信号、各种战略新闻等。 另外,这些新闻可以在多个显示器之间相互切换显示。
直升机四轴自动飞行控制系统、通信系统、大气数据系统、雷达测距系统、gps全球定位系统、发动机管理系统等通过总线与两台中央计算机连接。 这种总线型模块化结构,可以很好地利用先进的“插件管理系统”,保证直升机在恶劣的天气下昼夜飞行。
第四,直-20采用大量优质复合材料和新工艺。
直型-20的机身使用了符合半硬盖结构和“三性”(可靠性、维护性、保护性)的设计技术,大量利用了复合材料、新技术、新手段。 包括钛合金球的柔性轮毂、先进的复合材料叶片、新配置的弹性元件等。 从锻件的结构、尺寸及各性能指标来看,桨叶钛合金锻件都达到了国外同类产品的先进水平。 不仅可以降低直升机的重量,提高直升机的可控性和机动性,还可以大大提高其寿命和耐腐蚀性。 在机上运用外场可更换模块,可以最大限度地提高直升机的采用性能。
第五,直-20采用大升力多叶片旋翼。
与“黑鹰”的4个叶片相对,直-20使用5个叶片的旋转叶片。 越来越多的叶片意味着更大的升力和更小的阻力,提高内部载荷和外部悬挂性能,增大直升机整体的装载能力。 另外,也意味着更小的直径和转速,非常有利于在狭窄的空之间的起飞和着陆。 当然,5只羽毛与4只相比,也增加了结构重量和维护的难度。
该机体与尾梁的连接处也有明显的过渡结构,目的是进一步优化机舱的运输性能。 专家们估计,直-20的整体承载能力将达到5吨左右。
但必须正视的是,直-20的动力系统仍然需要依赖进口。
发动机一直是我国国航空工业的短板。 目前,国外先进直升机发动机配备双通道全权数字电控系统,使用机组主机和耐久性设计,还配备综合监控诊断系统,可以进行发动机维护。
直-20直升机面临的最大挑战也是动力系统,其发动机目前仍需要依赖进口。 因为国产直升机的发动机工作量比低,油耗大,难以满足直-20的采用需求。 当然,采用进口发动机,军用型直-20在发动机排气口安装红外线抑制器,提高直升机的低检测性。
用途多样,前景广阔
作为新型中型运输直升机,直-20使用直升机、多种配置的方法,满足各种军用和民用的诉求,提高各种机型的通用化水平。 因此,迅速发展空之间很大。 除了通用运输型之外,还能产生满足运输型、突击型、电子战型、加油型等多种需求的庞大家族。
它们将成为空中突击、特种部队渗透、后勤支援、近海海域作业支援、搜救、战场运输、火力支援和中继制导等多种功能和型号的直升机,成为我国未来三军通用直升机装备的主力,可以广泛执行各种军事任务 未来的直-20像黎明一样,将万丈光芒洒向中华大地,人们将在任何地方遇见它细长的身影。
直-20一旦入伍,将增加我军直升机的装备数量,提高陆航部队的装备自主性,大大缓解我军特殊用途直升机短缺的困境,为中国陆军“插上翅膀”。 中国陆军迅速投入热点地区,形成机动突击能力,改变陆航只能实施支援地面作战的模式。
因此,装备直-20后,可以真正组建中国的空中突击作战部队,使陆航成为真正意义上的空中独立突击力量,成为陆军决战的主力。 直-20携带导弹,与大型运输机运输-20合作,可以进一步提高我军的战术战斗机动能力、远程投送能力和快速反应能力。
我国西藏、新疆等高原边境地区地理条件特殊,自然环境恶劣,中型运输直升机承担灾害救援、高原哨所补给等多项任务十分必要。 在3000米以上的高原地区自由部署兵力和装备,直升机需要强大的动力和非常好的机动形式。 普通直升机不太容易达到这个要求。 目前,中国没有“黑鹰”那样优秀的中型直升机,保卫祖国南门的天空。 在这些地区部署直-20可以更好地维持高原边境地区的安全稳定。 因此,上高原成为直-20的重要应用之一。
在我国区域地质灾害特别是地震、洪水、泥石流等多种情况下,采用维修简便、廉价的直-20在灾害救援等方面是有用的。 有了直-20,解放军的救援行动将如虎添翼。 因此,直-20未来很可能成为中国航空灾害救援力量的核心模式。
如果直-20迅速发展为海军型舰载机,不仅可以执行远程巡逻、反潜、反舰、扫雷、救护等任务,还可以执行警戒、侦察、补给、反舰中继引导、远程通信中继等任务。 届时,折叠式机尾将占据更小的空区间,驱逐舰、乃至护卫舰将能搭载两架直升机,中国海军的反潜能力必将迈出一大步。
参加直-20海军陆战队,攀登未来的两栖攻击舰,就能参加夺取岛屿的作战,更好地应对岛礁的冲突等各种风险。 所以,有专家认为,直-20的未来在战舰甲板上拥有的天空,比陆地更“阳光灿烂”。
(作者单位:国防大学)
直升机是军队战斗力的重要标志,中国研制的直-20新型直升机不久前首次飞行成功。 直-20的诞生填补了我国中型直升机的空白色,也改变了我国中型直升机依赖海外进口的不利情况。
直-20是中国军队先进武器装备大家庭中的新成员,基于通用运输型,未来可衍生运输型、突击型、电子战型、加油型等,广泛执行空中突击、特种部队渗透等各种军事任务,它是耀眼的
七年的艰辛自主创新
随着对机动能力特别是高原机动能力的诉求的增加,我国对运输直升机的诉求越来越大。 特别是起降场要求不高,能够在中型运输机内空运输的直升机,更为紧迫。
但是,中国的直升机太大或太小,缺乏在中间起核心作用的中型通用直升机。 为此,我国于20世纪80年代从美国引进了“黑鹰”直升机。 随着“黑鹰”的老化,多个“黑鹰”在高原地区发生事故坠毁,随着美国对中国实施禁运政策,中国为了弥补大型直升机和小型直升机之间的运力空的不足,依赖自身的力量。
从海军反潜角度看,中国海军舰载反潜直升机载重小、航程短、反潜作战效率低,或只适合近岸防御,或过大,安全系数低,舰载机数量少。 这不习惯中国海军走向深蓝色的雄心壮志。
因此,中国海军“求贤若渴”,迫切需要强大、占据舰艇空之间的中小型反潜直升机,可以在数百公里前进行大范围的反潜搜索,保护舰队的安全。
为此,20世纪80年代,中国制定了吨位系列快速发展的直升机长期计划。 其中有中型通用运输直升机。 此后,我国尝试仿制“黑鹰”直升机,但由于当时工业水平有限,一直未能成功。
经过多年不懈的努力,中国研制出了与sh-60b“海鹰”(“黑鹰”的海军型)反潜直升机相同水平的发动机,为我国中型通用运输、反潜直升机的研制奠定了坚实的基础。
在2006年珠海航展上,中国航空工业第二集团企业展示了10吨级高性能通用运输直升机的模型。 之后,该机将被赋予“直-20”的号码,同时正式立案。 经过7年的艰苦难关,终于迎来了年12月直-20的成功首次飞行。 当然,直-20是大家按照直-10、20、30的顺序进行的通俗化命名。 其正式装备名称仅在服役后授予。
直-20的综合技术性能符合中国国情和实际诉求,是中国直升机工业的集大成之作,集中体现了中国直升机研制的水平和能力。 其研制成功,浓缩了中国航空工业多年自力更生、艰苦奋斗的汗水,证明了中国已经完善了先进直升机的研制、生产体系。 成功研制出为研制直-20而牵引的钛合金锻件等多种产品,将使我国新一代直升机向大速度、高机动性、高生存力、高安全和可靠性等方向快速发展,从而进一步加快我国直升机产业的自主快速发展。
五个优点一个短板
从整体布局和直升机外形来看,直-20酷似美国的“黑鹰”直升机和欧洲的nh-90直升机。 但是,直-20的外形设计是在风洞中冒出来的,不是“黑鹰”的复制品。 直-20吸收了“黑鹰”的设计理念,也引入了中国特色的技术。 在外形细节上与“黑鹰”有很大不同,其性能也超过“黑鹰”直升机。 与“黑鹰”和国外同类型的先进直升机相比,直-20有以下显著优势。
第一,直-20具有低噪音的空气布局。 使用的是带有旋翼尾翼的典型布局。 这是五个旋翼和四个尾翼系统。 由于飞行时转速低,振动小,噪音低。
直升机采用下平尾设计,平尾翼以固定的立场安装在尾梁末端,是典型的反升力翼型。 尾翼和s-70c“黑鹰”一样,安装在尾斜梁的右侧,不是使用“黑鹰”直升机向左倾斜20度的尾翼设计,而是使用一般的垂直水平面进行设置。 这表明直-20重心的放置在主旋翼轴的前面。
尾翼的4片铰链式叶片不是通常的十字型交叉结构的尾翼,而是呈“x”型(剪刀型)安装在桨毂上。 两对尾翼不在同一平面内,配备弹性轴承和粘弹减摇器,减少了临近的叶片前端涡流的气动耦合,使尾翼具有效率高、噪音小的优点。 与美军著名的ah-64“阿帕奇”武装直升机非常相似。
旋翼外延采用后视布局,是低噪声的旋翼。 直升机的噪音是容易暴露的软肋,所以直升机的隐身,关键是隐身。 直-20使用这样的设计,不会引起“机器的未来,声音先来”的问题。
第二,直-20具有实用的特殊结构。
直-20的旋翼是第三代先进的球柔性旋翼。 球形转子轮毂又称三轴铰链一体型桨叶轮毂,由弹性轴承提供桨叶的振动,不存在全铰链式桨叶轮毂结构多、复杂、重量大、维护工作量大、疲劳寿命低等缺点,结构简单、重量轻、门型 轮毂臂上安装有叶片可变俯仰摇臂,与可变俯仰杆相连。 5个轮毂臂和轮毂中央部件之间还安装了液压阻尼器,可以降低直升机的振动。
该机使用了无法接受的后三点式起落架。 不能接受的利益是直升机突然坠毁时有更强的安全性,这证明了直-20在设计考虑中更重视直升机的坠毁防止和成员的存活率。 三点式起落架的好处是,粗暴着陆时尾轮首先接地,消除了直升机的惯性,在以较高的上升姿态飞行时无需保护机体的尾巴和其他相关装置,大大减少了后机体的载荷和重量。
从实用化的角度来看,尾轮的突出优点是在地面飞行时可以作为“探测器”使用,飞行员不用担心直升机接地造成机体重大损失,有信心进行超低空飞行。 直升机进行地面运输时,后起落架与主起落架的分离距离较大,直升机更稳定,不易向后倾倒。 这个优点在野外不平的地面上更为突出。 直-20的起落架上有一个能够使直升机以较高的下降速度着陆,并能承受近10吨冲击载荷的双腔式能量吸收装置。
该机体呈扁平形,外形较低,为了更好地满足空的运输要求,在未来的上舰时,还可以适应军舰的机库,减小雷达的反射面积,降低地面人员目视发现的概率。
直升机的前部是全玻璃驾驶舱,机舱内排列着正副驾驶员的座位,驾驶舱的风挡为两片式,能够给驾驶员一个清晰的视野。 驾驶舱后面有客舱,客舱可以载12名全副武装的士兵,中部两侧各有一个大的滑动舱门,方便人员迅速登机和离机。 两侧壁从前向后安装有两对大方形舷窗和一对圆形注意窗,便于乘客注意窗外的情况,提高了乘坐的舒适度。
直-20的油箱是抗坠毁的油箱,油箱位于客舱后部,留下内部辅助油箱、外挂辅助油箱、空的供油管道和接口,进一步增加直升机的跳闸。
第三,直-20拥有自动化的航空电气系统。
直-20使用最先进的综合航空空电子系统,废除了一直以来流传的机械仪表,取而代之的是大屏幕高清晰有源矩阵液晶显示器。 驾驶员可以很容易地从仪表台的显示器上看到各种新闻。 包括飞行参数、导航和数字地图、动力类新闻、警报信号、各种战略新闻等。 另外,这些新闻可以在多个显示器之间相互切换显示。
直升机四轴自动飞行控制系统、通信系统、大气数据系统、雷达测距系统、gps全球定位系统、发动机管理系统等通过总线与两台中央计算机连接。 这种总线型模块化结构,可以很好地利用先进的“插件管理系统”,保证直升机在恶劣的天气下昼夜飞行。
第四,直-20采用大量优质复合材料和新工艺。
直型-20的机身使用了符合半硬盖结构和“三性”(可靠性、维护性、保护性)的设计技术,大量利用了复合材料、新技术、新手段。 包括钛合金球的柔性轮毂、先进的复合材料叶片、新配置的弹性元件等。 从锻件的结构、尺寸及各性能指标来看,桨叶钛合金锻件都达到了国外同类产品的先进水平。 不仅可以降低直升机的重量,提高直升机的可控性和机动性,还可以大大提高其寿命和耐腐蚀性。 在机上运用外场可更换模块,可以最大限度地提高直升机的采用性能。
第五,直-20采用大升力多叶片旋翼。
与“黑鹰”的4个叶片相对,直-20使用5个叶片的旋转叶片。 越来越多的叶片意味着更大的升力和更小的阻力,提高内部载荷和外部悬挂性能,增大直升机整体的装载能力。 另外,也意味着更小的直径和转速,非常有利于在狭窄的空之间的起飞和着陆。 当然,5只羽毛与4只相比,也增加了结构重量和维护的难度。
该机体与尾梁的连接处也有明显的过渡结构,目的是进一步优化机舱的运输性能。 专家们估计,直-20的整体承载能力将达到5吨左右。
但必须正视的是,直-20的动力系统仍然需要依赖进口。
发动机一直是我国国航空工业的短板。 目前,国外先进直升机发动机配备双通道全权数字电控系统,使用机组主机和耐久性设计,还配备综合监控诊断系统,可以进行发动机维护。
直-20直升机面临的最大挑战也是动力系统,其发动机目前仍需要依赖进口。 因为国产直升机的发动机工作量比低,油耗大,难以满足直-20的采用需求。 当然,采用进口发动机,军用型直-20在发动机排气口安装红外线抑制器,提高直升机的低检测性。
用途多样,前景广阔
作为新型中型运输直升机,直-20使用直升机、多种配置的方法,满足各种军用和民用的诉求,提高各种机型的通用化水平。 因此,迅速发展空之间很大。 除了通用运输型之外,还能产生满足运输型、突击型、电子战型、加油型等多种需求的庞大家族。
它们将成为空中突击、特种部队渗透、后勤支援、近海海域作业支援、搜救、战场运输、火力支援和中继制导等多种功能和型号的直升机,成为我国未来三军通用直升机装备的主力,可以广泛执行各种军事任务 未来的直-20像黎明一样,将万丈光芒洒向中华大地,人们将在任何地方遇见它细长的身影。
直-20一旦入伍,将增加我军直升机的装备数量,提高陆航部队的装备自主性,大大缓解我军特殊用途直升机短缺的困境,为中国陆军“插上翅膀”。 中国陆军迅速投入热点地区,形成机动突击能力,改变陆航只能实施支援地面作战的模式。
因此,装备直-20后,可以真正组建中国的空中突击作战部队,使陆航成为真正意义上的空中独立突击力量,成为陆军决战的主力。 直-20携带导弹,与大型运输机运输-20合作,可以进一步提高我军的战术战斗机动能力、远程投送能力和快速反应能力。
我国西藏、新疆等高原边境地区地理条件特殊,自然环境恶劣,中型运输直升机承担灾害救援、高原哨所补给等多项任务十分必要。 在3000米以上的高原地区自由部署兵力和装备,直升机需要强大的动力和非常好的机动形式。 普通直升机不太容易达到这个要求。 目前,中国没有“黑鹰”那样优秀的中型直升机,保卫祖国南门的天空。 在这些地区部署直-20可以更好地维持高原边境地区的安全稳定。 因此,上高原成为直-20的重要应用之一。
在我国区域地质灾害特别是地震、洪水、泥石流等多种情况下,采用维修简便、廉价的直-20在灾害救援等方面是有用的。 有了直-20,解放军的救援行动将如虎添翼。 因此,直-20未来很可能成为中国航空灾害救援力量的核心模式。
如果直-20迅速发展为海军型舰载机,不仅可以执行远程巡逻、反潜、反舰、扫雷、救护等任务,还可以执行警戒、侦察、补给、反舰中继引导、远程通信中继等任务。 届时,折叠式机尾将占据更小的空区间,驱逐舰、乃至护卫舰将能搭载两架直升机,中国海军的反潜能力必将迈出一大步。
参加直-20海军陆战队,攀登未来的两栖攻击舰,就能参加夺取岛屿的作战,更好地应对岛礁的冲突等各种风险。 所以,有专家认为,直-20的未来在战舰甲板上拥有的天空,比陆地更“阳光灿烂”。
(作者单位:国防大学)
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