军用直升机前景展望 速度、机动、生存力是重点

　　军用直升机是一种战术平台，很少用于执行战略任务。多年来，军用直升机角色已经发生了巨大的变化。执行伤员后送任务只是微不足道的开始，在这不久以后，军用直升机日益担负起支援地面和海上力量的进攻性角色。海上部队只会在有限情形下需要直升机支援，并没有像地面部队那样广泛得到直升机支援。然而，对于地面作战而言，军用直升机的出现像主战坦克的出现一样具有历史意义。

　　直升机极大地增强了地面部队指挥官的权限。在地面部队参加地面战斗，然后夺取“地面目标”时，空军部队参加空中战斗，以保障地面战役继续实施。从概念上讲，尽管直升机是“空中”力量的一部分，但是其仍然同地面部队保持无形的紧密联系。

　　毫无疑问，用途广泛的直升机给在战场上部队带来了优势。然而，直升机技术发展一直没有固定翼飞机技术发展迅速。当固定翼作战飞机已经进入“第五代”，并且悄悄地开始“第六代”发展，而直升机发展相对滞后，其巡航速度是一项主要的制约因素。本文讨论了当前世界上军用直升机相关的思维过程、技术以及其作为一种平台所存在的诸多限制，展望了军用直升机的前景，并对印度军用直升机发展提出了一些建议。

　　需求

　　直升机飞行员和指挥员都认为直升机需要更快的飞行速度。今年年初，一架H-47“支奴干”直升机在阿富汗坠毁，造成30名美国人丧生，这被人们引用为支持直升机需要更快速度，从而减少易受地面火力击中劣势的证据。简单地说，速度则有助于军用直升机更有效地完成任务，帮助其在较短的时间内达到重要目标上空和目的地，同时更好地避免受敌人炮火打击。

　　军用直升机易被击毁也一直是令人关注的问题。直升机在战场上的飞行高度一般低于100英尺，一些人实际上会根据地形，紧贴地面飞行，甚至用它们同敌人玩捉迷藏。“地面小睡”（Nap-of-the-Earth, NOE）飞行是指，直升机利用其具有的敏捷性和可操作性等特有属性，进行非常有趣的飞行，涉及到在树木或者特征地形等障碍物之间飞行，而不是在其之上飞行。

　　因此，军用直升机的作业范围主要限制在地面附近空域，那里经常受到敌方武器骚扰，其中一些武器得到对空瞄准的优化，其他一些轻武器并非设计用于攻击直升机，但是它们也同样致命。另外，在战场上空执行任务过程中，地面上乱开火的友军造成意外损害的概率，也增加了直升机被“击落”的可能性。

　　直升机的易受攻击性也来自其旋翼系统产生的噪音。前苏联直升机飞行员在阿富汗吸取了经验教训，即使是轻武器从略高于飞行路径的地方射击，也可以使直升机不能继续执行任务。最近，“基诺尼摩”行动（Operation Geronimo）展示出直升机需要更加灵活、机动、安静和隐身。这些性能将会使其更难被发现，因此更不容易受到敌方行动的攻击。一架直升机在阿伯塔巴德（Abbottabad）损毁也突出了一项事实，即直升机在着陆和起飞过程中接近地面时，或者在地面附近盘旋又进行绞盘/货物摆动作业时，最容易出现事故。这使我们察觉到对不断发展和出现的设计的另一项要求——生存能力。抗撞强度，是直升机一旦失控或部分失控而同地面碰撞时，最大限度减少其损毁的一项特性，尽管这会造成重量损失，但仍然是军用直升机设计的一项重要标准。军用直升机的外围设备可能包括无人驾驶直升机。阿富汗为验证这项技术提供了机会，美国海军陆战队在那里利用无人驾驶直升机实验性地执行货运任务，并且取得了成功。一种“混合”设计概念越来越具有吸引力，它设想通过遥控驾驶实现无人驾驶飞行。然而，飞行员将会在驾驶舱内，以在任务最后阶段或者出现系统故障/失常的情况下进行操作。总之，随着军用直升机飞行员展望未来，他们梦想中的直升机像“天狼”（AirWolf）直升机那样，快速、隐身且具有生存能力，将通过半自主的方式安全地完成各种任务。

　　速度问题

　　传统的直升机设计一直以旋翼系统为基础，这限制了其最大速度保持在每小时180海里左右。固定翼飞机采用巧妙的机身设计来减少阻力，利用不断增强的发动机推力，能够以更快的速度飞行。直升机设计却不同，因为机体和发动机功率都不是速度的决定因素；其旋翼系统与生俱来地限制了速度。一种解决方案是倾转旋翼设计，即飞机的旋翼盘可以做90度的倾斜。

　　因此，为竖直升空，旋翼盘可以保持水平；然后向前倾斜，成为垂直旋翼盘，更像螺旋桨系统那样提供向前的推力。V-22“鱼鹰”倾转旋翼机，由波音公司和贝尔公司联合生产，就是一种这样的成功垂直起飞与着陆（Vertical Take Off and Landing, VTOL）设计，已被美国空军和海军陆战队采用。它在海平面上最大速度为每小时275海里，在15000英尺高度最大速度为每小时305海里。这种速度虽然尚赶不上固定翼飞机的速度，但是较传统直升机要快得多。另一种改型是奥利弗垂直起降飞机公司（Oliver VTOL）提出的一种称为“Hexplane”的六发动机飞机，开发商希望它在35000英尺高度时速度达到每小时350海里。其他致力于提高速度的设计包括，带有一个尾部螺旋桨的双反向旋转旋翼系统，尾部螺旋桨用于提供额外的推力。阿古斯塔•韦斯特兰公司（AgustaWestland）正在研究飞行过程可以改变形状的旋翼桨叶。

　　美国国防高级研究计划局（Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA）正在资助一种盘型旋翼复合直升机（Disc-Rotor Compound Helicopter）的研发。这种有趣的设计介于直升机和固定翼飞机之间，采用了从安装在飞机顶部圆盘延伸出的旋翼桨叶，这些旋翼桨叶让其可以像直升机一样起飞和降落。然而，一旦这些旋翼桨叶缩回圆盘内，这种飞机所受阻力最大限度减少，通过每个机翼下的发动机提供动力，可以像固定翼飞机一样飞行。这种设计类似V-22“鱼鹰”倾转旋翼机，因为其也是一种直升机和固定翼飞机的混合设计。然而，V-22“鱼鹰”倾转旋翼机研发还不是非常成功。尽管V-22“鱼鹰”倾转旋翼机表现出速度优势，已经使其保留下来，成为一种有吸引力的军用垂直起降飞机选项，但是它也一直在发生致命的事故。

　　事实上，美国联邦航空管理局仍未证实V-22“鱼鹰”倾转旋翼机适合民用。有些人坚称，西科斯基公司（Sikorsky）生产的S-92M直升机将以更加有效的方式，完成V-22“鱼鹰”倾转旋翼机预期要做的每项工作。西科斯基公司的X-2直升机和欧洲直升机公司（Eurocopter）的X-3直升机，都是采用反向旋转旋翼系统和向前推进螺旋桨的设计。X-2直升机已经证明其速度可以达到每小时250海里。

　　现状

　　尽管过去已经大量建造的军用直升机，以及现在正在大量建造的军用直升机都具有多种用途，但是新的设计却不合逻辑地排除了倾转旋翼垂直起降功能。目前大多数直升机基本上就是20世纪70年代和80年代的设计，它们得到重新配置或者修改，以采用新技术。这些新技术包括更加坚固的机身材料，更加强劲的发动机，如雷达失效涂层和机身形状等隐身功能，抗冲击起落架和座椅，更加强大的旋翼系统等。世界各地只有少量投资已经进入直升机研发领域，技术创新在很大程度上同军用直升机无缘。

　　据美国国家航空航天博物馆（US National Air & Space Museum）前主任、退役飞行员、《直升机如何改变现代战争》（How the Helicopter Changed Modern Warfare）一书的作者沃尔特•J•博恩（Walter J Boyne）称，军用直升机是武器装备家族中“心爱的继子女”。旋翼设计开发领域的投资一直没有达到应有的水平，所以尽管目前的飞行设计将持续到21世纪30年代，但是其替代项目也不令人放心。目前的设计有可能持续到2040年以后，尽管其自身就是老式设计无法引以为豪的改型。

　　美国经验

　　美国在越南的经历是一次学习直升机战术运用的宝贵机会。然而，自那以后，新的经验教训也必须吸取。阿富汗一直是一个学习场所，另一个学习场所是伊拉克。在伊拉克，40架“阿帕奇”武装直升机遭到袭击，这是一场十足的灾难。两名飞行员在直升机被击落后被俘，30架直升机毁坏达到不能再执行任务的程度。不用说，美国军方的科研人员和规划人员，正在以新的认识和期待研究未来军用直升机。美国陆军目前使用着近4000架各种用途的直升机，正在研究作为可能解决方案的旋翼与固定翼的结合体。

　　美国陆军主导的项目联合多用途（Joint Multi-Role, JMR）验证机，是一种新的“垂直起降”飞机，预定在2030年完成，当前正在利用海岸警卫队、特种作战司令部和美国航空航天局的信息编制一份雄心勃勃的愿望清单。最终目标似乎应是研制出一种航空电子设备、航程、速度、生存能力、飞行高度和有效载荷都有大幅度提高和增强的设计，速度达到每小时200海里。该项目的“多用途”部分提到了攻击、货运、医疗后送、反潜以及搜索与救援等几种用途。

　　美国陆军下一代直升机可能是“选择性地有人驾驶”，也就是说，它可能在执行任务时完全自主飞行，或者大部分时间自主飞行。最初验证机预计将在2013年开始设计，第一架原型机可能在2017年试飞。美国陆军已经对通用红外反制（Common Infra-red Counter-measure, CIRCM）系统表现出了浓厚兴趣，这是一种可以使来袭导弹发生偏转的最先进激光干扰机。通用红外反制系统预计将在2018年投入使用。联合多用途直升机项目是美国为五角大楼名为“未来联合垂直起降飞机”（Joint Future Vertical Lift, JFVL）的长期计划的一部分；因此，联合多用途和联合垂直起降已经成为同义词。该计划的目标是，在2030年前，一批轻型、中型、重型及超重型垂直起降飞机投入使用。未来联合战区垂直起降飞机（Joint Future Theatre Lift, JFTL）是一种同多功能C-130运输机相当的“超级”大型旋翼飞机，可以在不需要长跑道的情况下吊装大型车辆。

　　联合多用途直升机项目发展中的一项具体步骤是，普拉特-惠特尼公司（Pratt & Whitney）和霍尼韦尔航空航天集团（Honeywell Aerospace）平等合作开发经济可承受的先进涡轮发动机（Advanced Affordable Turbine Engine, AATE），这种发动机的目标是为直升机提供增加30％的动力，同时燃料消耗减少25％。根据美国陆军“改进型涡轮发动机项目”（Improved Turbine Engine Program, ITEP）研发的这种发动机，最终将顺便取代目前为AH-64“阿帕奇”武装直升机和UH-60“黑鹰”多用途直升机提供动力的通用公司产T700涡轮轴发动机。通过在近期内用经济可承受的先进涡轮发动机进行改装，美国陆军将提高这两款直升机的性能和燃料效率。

　　美国陆军的CH-47“支奴干”运输直升机将在2037年前达到使用寿命，紧随其后的是AH-64“阿帕奇”武装直升机和UH-60“黑鹰”多用途直升机在2040年达到使用寿命。美国陆军将能否引进这些和其他目前在用直升机的令人满意的合适替代机型，还有待观察。同时，西科斯基公司已经推荐的一种新CH-53K“超级种马”运输直升机将在2019年前可以投入使用，这种运输直升机在气温35C的6000英尺高空中可以运载12.3吨重的物资（大约是CH-53E运输直升机空运能力的3倍）。这种直升机也有望将该重量的物资运输到204公里以外。

　　西科斯基公司也正在为美国陆军未来空中武装侦察项目（Armed Aerial Scout）研发S-97“入侵者”（Raider）直升机。这种采用同轴旋翼、螺旋桨推动的直升机，以该公司的革命性X-2设计为基础，有望在2014年进行飞行测试。不同于传统直升机，预计S-97直升机携带外部武器载荷时巡航速度达到每小时220海里，如果不携带外部武器载荷，预计巡航速度达到每小时235海里。按照计划，它的最大速度为每小时250海里。该项目完全由私营部门企业提供资金，四分之三的资金来自西科斯基公司。有趣的是，X-2直升机的技术因可以按比例放大和缩小，也适用于美国陆军的联合多用途/未来垂直起降飞机项目。

　　欧洲

　　法国、德国与西班牙在1992年成立的欧洲直升机集团公司（Eurocopter Group），是欧洲航空防务航天公司（European Aeronautic Defence and Space company, EADS）下属的一个子公司，而欧洲航空防务航天公司本身就是航空航天和国防相关服务领域的一家世界领先公司。欧洲航空防务航天公司为美国陆军一次可能的竞标，已经在武装直升机开发上投入了数百万美元的资金。该公司正在探索联合交易及其他可能的竞争方式，将为发展满足美国军事需求的新系统投入自有资金。

　　欧洲航空防务航天公司最近宣布，其将与波音公司合作开发满足美国陆军和欧洲国家需求的未来重型运输直升机。该公司在其UH-72A“拉科塔”（Lakota）轻型多用途直升机的两种作为美国陆军新空中武装直升机改型的开发上投入了大量资金，希望能准时按照定价交付这240架UH-72A直升机。据估计，如果美国陆军决定发起一次竞标来取代其老旧的OH-58“基奥瓦勇士”（Kiowa Warrior）武装侦察直升机，而不是以1300万至1500万美国的成本对其进行升级和改装，那么这笔新武装直升机交易可能在未来几年带来25亿至40亿美元的收益。

　　古斯塔•韦斯特兰公司、意大利器械工业投资公司（Finmeccanica SpA）的一家子公司以及德事隆集团贝尔直升机公司（Textron’s Bell Helicopter）等其他几家公司也有兴趣参加美国陆军这次可能的竞标。欧洲直升机公司正在为提出的未来运输直升机（Future Transport Helicopter, FTH）开发一种机身。该公司认为这种未来运输直升机可以满足法国和德国陆军的要求。这种推荐的直升机最大起飞重量将达到33吨，其中15吨货物装在货舱中，另外18吨货物吊装在机身下方。

　　欧洲直升机公司和波音公司已经签署了合作实施未来运输直升机项目的一份谅解备忘录（Memorandum of Understanding, MoU）。事实上，美国和欧洲国家的潜在直升机需求，正在使重要的参与者汇聚在一起，分担和分享未来军用直升机市场的风险和利润。传统的竞争对手波音公司和欧洲航空防务航天公司公司已经签署了一份谅解备忘录，共同发掘全球旋翼机市场机遇。波音公司将带着其纵列式双旋翼技术参加该项目，而欧洲直升机公司同法国和德国军队间的关系，将增加这种联合实体的可行性。这份谅解备忘录之后，是一份调查欧洲潜在重型运输旋翼机项目方案的具体协议，该项目设定的目标是能够运输32吨物资。

　　正如前面提到的那样，美国五角大楼也正在提供研究资金，以支持重型运输直升机项目，但是该项目一直没有明确的时间表和资金来源。波音公司和欧洲航空防务航天公司将联合起来同西科斯基公司竞争该项目，而西科斯基公司正在筹划一种比CH-53K运输直升机更大的平台。德国空军已经准备好从2013年1月1日起，随时承担起监督来自陆军的重型运输机项目的责任。同时，诺斯罗普•格鲁门公司（Northrop Grumman）和阿古斯塔•韦斯特兰公司已经联手为美国空军的战斗救援直升机（Combat Rescue Helicopter, CRH）项目和海军陆战队的总统直升机更换项目提供AW-101直升机平台。诺斯罗普•格鲁门公司在直升机方面的经验有限，但是正希望从同阿古斯塔•韦斯特兰公司的合作中获得经验，而阿古斯塔•韦斯特兰公司反过来也需要一家美国的合作公司。与此同时，洛克希德•马丁公司和西科斯基公司已经联合起来，寻求获得战斗救援直升机项目和海军陆战队的一号直升机项目。

　　欧洲直升机公司的军事支援中心德国，正在实施一项全面的升级计划，将联邦德国国防军（Bundeswehr）的40架CH-53G运输直升机升级到CH-53GA标准。最近，欧洲直升机公司向德国联邦国防军交付了首架经过现代化改装的CH-53GA型运输直升机。这架CH-53GA型运输直升机配备了最先进的航空电子设备和通讯系统。预计这架采用现代工艺的新直升机将一直在德国军队中服役到2030年。

　　同时，人们正预测欧洲直升机公司的X-3“高速远程混合式直升机”（high-speed long-range hybrid helicopter）是未来的选项。这种直升机没有尾部旋翼，取而代之的是一组向前推进的螺旋桨。斯蒂芬•蒙特（Stephen Mundt）是欧洲航空防务航天北美洲公司欧洲直升机公司美国分部的业务发展副总裁，他曾表示希望X-3垂直升降技术直升机可以取代日前在用的“阿帕奇”、“眼镜蛇”、“黑鹰”直升机和休伊公司的设计。这种飞机在水平飞行过程中可以加速和减速，螺旋桨使其能够以每分钟3500英尺的速度沿40度角爬升。它也可以在40度范围内盘旋着直上直下。现有只有两种混合型飞机已经在“高热”环境下飞行过，并且具有固定翼飞机那样的速度和传统旋翼机那样的悬停和机动性能，X-3直升机就是其中的一种。“高热”是指美国陆军希望达到的性能要求，即未来的直升机可以飞行在温度达到95华氏度的6000英尺高空。西科斯基另一种直升机X-2和X-3直升机有所不同，它没有单一的“推进”螺旋桨，但是采用了安装在主旋翼下方短翼上的两套面向前方的螺旋桨。

　　生物燃料

　　首次采用生物燃料飞行的军用直升机是荷兰皇家空军（Dutch Royal Air Force）的一架AH-64“阿帕奇”武装直升机。这架直升机两台发动机中的一台燃烧化石煤油和生物煤油的混合液。去年，在波音公司、霍尼韦尔环球油品公司（Honeywell UOP）、SkyNRG公司、NLR公司、Ingrepro公司、荷兰皇家航空公司（KLM）以及通用电气公司（General Electric）间经过数个月的合作和准备后，进行了这次飞行验证。环境和政治压力正在推动航空业向采用更加环保燃料的方向发展，显然世界各地的军事规划者也注意到了这方面的变化。

　　美国空军提出到2016年其50％飞机使用替代能源，而美国海军和海军陆战队希望到2020年也这样做。然而，这也存在一项制约因素。由于经济规模问题，目前生物燃料的生产成本高于航空燃料的生产成本。美国的几家公司，包括通用原子公司、霍尼韦尔公司等一些传统的军事承包商，正在投资生物燃料项目，希望能够生产负担得起的可再生能源。根美国国防高级研究计划局（DARPA）的报告称，其将赌注押在藻类可以作为原料上。美国国防高级研究计划局的投资属于机密，但是该机构预测，到2016年生物燃料将具有成本竞争力。如果不太乐观地预测，推迟到2020年将可以达到这个水平。除了价格，生物燃料还必须符合其他军用技术要求（凝固点和闪点等），将来才能使用在军用直升机上。

　　无人驾驶军用直升机

　　美国国防高级研究计划局和美国陆军在2003至2004年，共同实施了“无人作战武装旋翼机”（Uninhabited Combat Armed Rotorcraft, UCAR）项目，以开发无人作战直升机。该项目最初名为“机器人旋翼僚机”（Robotic Rotary Wingman），对其要求在2002年春季发布，明确说明这种机器人旋翼机要装备导弹、非制导火箭弹、火炮以及非致命性定向能武器，具有攻击受防护目标的能力。两家参与竞争的公司，诺斯罗普•格鲁曼公司和洛克希德•马丁公司在2003年夏天，要拿出详细的设计方案。具有讽刺意味的是，这两家公司之前都没有生产过完整的旋翼机产品。

　　诺斯罗普•格鲁门公司的设计，采用了大致同卡曼公司（Kaman）的直升机一致的两套双翼片旋翼的“打蛋器”方案。事实上，卡曼公司已经同诺斯罗普•格鲁门公司在该项目上开展合作，而洛克希德•马丁公司的设计，采用了四翼片旋翼系统，以及抵消转矩的尾部无尾旋翼（No Tail Rotor, NOTAR）排气喷口。2004年，美国陆军突然以更直接的要求为由撤出了航空资金。然而，卡曼公司的K-MAX无人直升机已经在阿富汗成功地展示了执行补给任务，运输了重2.7吨的物资。随后，美海军陆战队在阿富汗部署了这种旋翼机，并取得了可喜的成绩。这次成功是未来会出现更多军用无人直升机的前兆。

　　美国海军计划为发挥进攻作用的诺斯罗普•格鲁曼公司的MQ-8B“火力侦察兵”（Fire Scout）无人直升机加装8至14枚70毫米火箭弹。这种无人驾驶直升机已经利用机鼻内安装的摄像头和传感器，在空中监视与侦察任务中发挥作用。新型号的“火力侦察兵”无人直升机预计将在2013年加入部队服役，这看起来为更多无人驾驶军用旋翼机装备部队铺平了道路。美国陆军和海军共同实施一些无人机项目。诺斯罗普•格鲁曼公司的Fire-X无人直升机，以贝尔公司的407直升机为基础，是一种满足未来要求的候选机型。土耳其已经生产了一种称为“蚊子”（Mosquito）的小型无人驾驶直升机，用于执行反叛乱任务。

　　未来的机载武器平台并不都是大型的，也应有非常小的。纳米飞行器（Nano Air Vehicle, NAV）计划的一项目标是，制造出各种可以在各种各样任务中，包括室内和室外任务，使用的小型航空器。这项目标是要开发一种长度不到15厘米，重量不到20克的飞行器。互联网上有一种小型机器人蜂鸟的视频，它是作为该计划的一部分被开发出来。如果运用纳米无人机，在具有统治地位的天空中，敌人并非能够看到所有的军用直升机。

　　印度的情况

　　2012年10月，印度国防部（Defence Ministry）要求国家安全顾问,调解印度空军与陆军间对攻击型直升机和中型运输直升机所有权由来已久的争论。印度陆军长期以来就主张，这些直升机过去主要用于陆军的军事行动，所以需要处于陆军的指挥和控制下。最后，印度国防部决定，陆军应获得这些攻击型直升机。此项决定使人们注意到这样一种事实，即庞大的陆军和空军都只是装备着较低比例的直升机。造成这种现象的其中一条原因是，印度本土航空业没有能力产生值得注意且适合印度军队的军用直升机。尽管如此，印度还是向直升机研发和相关基础设施上投入了大量资金。

　　本文作者无法抗拒做出约定俗成评论的诱惑，认为印度所有的直升机生产基础设施都应私有化（在前文中提到的美国和欧洲范围内的所有私营公司的名称，应该带来了足够的灵感）。本文作者进一步认为，不应以一家“万事通”公司满足所有军种和民事的需求，这个新实体应专注于重型运输直升机、攻击型直升机、侦察直升机、监视直升机或者无人驾驶直升机中的一个合适领域。印度具有擅长这些全部领域的技术背景。因此，印度可以通过跨越式发展，进入合适军用直升机发展领域的前列。可以预见的实现这一梦想的障碍是，印度斯坦航空有限公司一定会努力游说，阻止任何此类举措，并且政府的安全资质审查可能使私营实体不能从事军事项目。

　　结论

　　令人遗憾的是，直升机设计方面的发展一直不如战斗机设计方面的发展令人印象深刻。尽管事实上直升机已经在每一种冲突情况下使用，而且现有的技术可以使直升机设计产生跨越式发展。直升机发展项目的成本上升和优先级别下降，也意味着偏离了寻求空中机动编组和独立直升机部队的重要军事学说。然而，地面部队非常重视军用直升机的作战和战术机动作用。因为军用直升机在后勤方面应用广泛，所以它们必定会出现在战场上。虽然目前正在实施和预计即将实施的直升机项目，可以被看成是军用直升机发展的积极举措，但是专门为特定角色而量身打造的单一平台设计实现的可能性似乎不大，至少在可预见将来是如此。 知远/杜和