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種馬王朝的崛起之路 曾還沒完成試飛就被「強行」服役

S-64「空中吊車」

儘管S-64「空中吊車」的銷售不如預期,但西科斯基仍對該機的設計抱有信心,希望能利用其基本技術來建造一架更為成功的直升機。1960年,美國海軍陸戰隊開始尋求老舊S-56直升機的後繼機,一開始想跟著美國海軍參加由空軍-陸軍-海軍聯合發起的「三軍垂直起降運輸機」項目,該項目最終導致了沃特-席勒-瑞安XC-142A傾轉旋翼機的出現。「最終」這個詞在這裡比較重要,因為隨著設計變得越來越複雜,項目不可避免地遭到拖延,使海軍陸戰隊無法在令人滿意的時間表獲得生產型飛機,於是就退出項目。事實證明了陸戰隊的明智,因為XC-142A雖然是一種非常具有創新性的飛行器,但始終未能投產。

1962年3月,美國海軍武器局代表海軍陸戰隊頒布的試驗性重型直升機(HH(X))招標,規定該機需要裝載3630千克貨物,以278公里/小時的速度飛行時的作戰半徑是185公里。HH(X)將用於執行突擊運輸、飛機回收、人員運輸和醫療後撤等任務。在突擊運輸時主要運送重型裝備而不是部隊。

多架直升機巨頭參加了競標,波音伏托爾提交了「支奴干」的改型,卡曼提交了英國費爾雷「羅托達因」複合直升機,西科斯基提交了S-61的放大型,具有兩台通用電氣的T64渦軸發動機和S-64的傳動系統,內部代號S-65。在英國政府不再支持「羅托達因」項目後,卡曼退出了戰局。波音伏托爾和西科斯基之間展開激烈競爭,由於「支奴干」已經被美國陸軍採用,是一種成熟機型,所以波音伏托爾略佔優勢。但西科斯基壓上了一切賭注,最終在1962年7月獲得了研製合同。

YCH-53A原型機

海軍陸戰隊一開始想購買四架原型機,但苦於資金不夠。西科斯基為了保住項目,降低了對研發成本的預估,並表示該項目可以只用兩架原型機來完成。陸戰隊欣然同意,在1962年9月授予西科斯基予兩架YCH-53A原型機的研製合同,總價格稍低於1000萬美元,其中還包括一架模型和一個地面測試機身。

由於工程資源短缺,分包商和政府的各種不足,項目發展並非一帆風順,問題都被西科斯基逐一解決,但他們面對的最大問題——美國國防部長麥克納馬拉卻不是那麼好對付的。麥克納馬拉正在推動武裝部隊之間的「通用性」,強行要求海軍陸戰隊員採購「支奴干」,好在最後陸戰隊法說服麥克納馬拉「支奴干」無法滿足陸戰隊的要求,需要實施許多昂貴的設計修改。

組裝中的第一架CH-53A

在克服了所有障礙後,第一架YCH-53A於1964年10月14日在康涅狄格州斯特拉特福的西科斯基工廠進行了首飛,落後於計劃大約四個月。9月,海軍陸戰隊已經下達了16架直升機的初始生產合同。試飛比比預期得更順利,幫助追回了失去的研發時間,CH-53A「海種馬」在1965年9月進入陸戰隊服役。海軍陸戰隊是如此急於獲得CH-53A,即使在該機完成試飛前就讓其服役了。西科斯基共製造了141架CH-53A,其中包括兩架原型機。

CH-53A沿用了S-61R/「快樂的綠巨人」系列直升機的機身設計,駕駛艙後的機身兩側各有一個乘客艙門,動力收放尾艙門可放下作為裝貨坡道,後機身兩側有大型浮筒兼短翼。該機採用前三點式可收放起落架,所有起落架都是雙輪結構,主起落架收入機身浮筒。CH-53A的機身是水密的,但該機並不是一種水陸兩棲直升機,只能在緊急情況下降落在水面。CH-53A的油箱位於短翼內,底部油箱自密封以防止遭防空火力射擊後起火。在需要時機身內最多還能安裝5個1313升轉場副油箱。

CH-53A採用六葉主旋翼和四葉尾槳。為了節約登陸艦上的空間,尾梁和旋翼都可摺疊,所有艦載型「海種馬」的旋翼可以自動摺疊。

CH-53A

CH-53A最初在前機身頂部兩側安裝兩台通用電氣T64-GE-6渦軸發動機,單台功率2125千瓦(2850軸馬力),前機身每側有一台發動機。後來升級為2300千瓦(3080軸馬力)的T64-GE-1,隨後是2600千瓦(3485軸馬力)的T64-GE-16。該機改用機械式飛控系統,具有兩套獨立的液壓伺服系統和一套自動飛行控制系統(AFCS)。生產型直升機安裝了EAPS進氣口過濾器,並在機身兩側艙門處安裝了M60 7.62毫米機槍的支架,機身增加了205千克裝甲以保護機組和重要機械系統。

翻筋斗的CH-53A

CH-53A的機組編製4人,保留飛行員、副駕駛、裝卸長和隨機觀察員。該機的內部貨艙長9.12米、高2.29米、寬1.98米,壁板配備滾筒系統。貨艙可容納38名士兵、或24名醫護人員和單價,裝貨時的最大載重量3630千克,機腹單點掛鉤的外部弔掛重量5900千克。CH-53A在當時是一種性能非常突出的重型直升機,打破了幾項性能記錄,甚至能夠完成筋斗和滾轉機動。

CH-53A越戰機降

CH-53A在1967年1月抵達越南,開始發揮重要作用,該機最終回收的飛機甚至比CH-54還多,回收飛機的價值甚至超過了海軍陸戰隊在S-65項目上的投資。與S-64相比,S-65才是軍方真正想要的重型直升機。

不過在越南的熱帶氣候中執行運輸任務需要更多動力,所以海軍陸戰隊決定購買CH-53D改進型,該機顯示安裝了2755千瓦(3695軸馬力)的T64-GE-412發動機,後來升級到2930千瓦(3925軸馬力)的T64-GE-413。為了充分利用發動機增加的功率,CH-53D的變速箱也經過升級,能承受兩台發動機5640千瓦(7560軸馬力)的總功率和單台發動機的2820千瓦(3780軸馬力)功率。該機還改進了貨艙布局,可以搭載55名士兵。

CH-53D海種馬直升機

CH-53D在1969年1月27日首飛,當年晚些時候開始交付陸戰隊。西科斯基共製造了124架CH-53D外加兩架VH-53D VIP運輸直升機,後者內部豪華裝潢,用於在要員運輸任務中運輸記者團和備件。VH-53D最後被西科斯基S-70「總統鷹」取代。

雖然CH-53的官方綽號是「海種馬」,但人們更喜歡把該機稱為「野豬」、「豬」、「小豬」、「大鐵人」和「拉稀」,最後一個綽號是因為該機的發動機排氣總是把尾巴弄得髒兮兮。

CH-53D和CH-53A一起度過了越南戰爭的剩餘歲月,並一起參加了美軍最後的越戰任務——從西貢和金邊撤出人員的任務。海軍陸戰隊在越南損失了19架S-65,其中9架被擊落,10架因事故墜毀。

較老的CH-53A在20世紀90年代初被逐漸淘汰,留下CH-53D繼續服役。這些直升機升級了自衛套件。其中包括在尾梁兩側各增加一個30發AN/ALE-39干擾彈發射器,AN/ALQ-157(V)2紅外對抗系統,兩挺12.7毫米M2/XM218機槍。

CH-53D在2012年開始退役,被MV-22「魚鷹」取代。

除美國海軍陸戰隊外,美國空軍和海軍也裝備過「初代種馬」,這種型號還出口到了以色列和德國,型號分別如下:

RH-53A,美國海軍採購的15架CH-53A,用於執行空中掃雷任務。

HH-53搜救直升機

HH-53B,美國空軍戰鬥搜索和救援(CSAR)改型,基於CH-53A直升機,增加了空中加油能力和可拋棄的外部副油箱,乘員艙門上方增加救援絞車,發動機升級3080軸馬力的T64-GE-3。

HH-53C,美國空軍CSAR直升機,發動機升級成3435軸馬力的T64-GE-7,改用懸臂式外部副油箱掛架。

RH-53D,美國海軍採購的36架掃雷直升機(其中6架通過對外軍售計劃賣給了伊朗)。RH-53D具有改進的全冗餘四軸AFCS自動飛行控制系統,更大的外部副油箱和專用機載掃雷(AMCM)設備。AMCM設備包括與主變速箱下方連接的牽引臂、機鼻可調節後視鏡、座艙中的牽引張力和拖纜角度表。貨艙後坡道上安裝有護軌防止拖纜與機身接觸,貨艙內絞車對拖纜和輸油管進行收放,後者為掃雷載具上的動力裝置加油。RH-53D能以28公里/小時的速度速度牽引掃雷載具,此時拖纜張力達6.8噸。

S-65C-1(CH-53G/GS/GE/GA),德國福克/VFW公司安許可證為德國陸軍製造的112架CH-53D,編號CH-53G。德國陸軍多年一直致力於CH-53機隊的現代化升級,最新升級的CH-53GA將服役到2030年以後。2013年1月,所有CH-53從德國陸軍移交到德國空軍。

以色列的CH-53A

S-65C-3 CH-53「海燕」,以色列購買的42架CH-53D,已經過多次升級,至少要服役到2025年之後。

MH-53H/J/M,美國空軍特種作戰直升機,用於執行CSAR任務和特種部隊運輸任務。這些直升機在2008年10月退役。

三發種馬S-80

雖然S-65與S-64相比更能解決軍事需求,但S-65仍然缺乏足夠的起重能力,作為空中吊車使用時無法真正令人滿意,回收飛機時稍顯功率不足。在高海況下拖曳掃雷載具也對「海種馬」的功率提出了更高要求,

1967年10月,美國海軍陸戰隊發布了一份具體作戰需求(SOR-14-20),要求研製一種起重能力是S-65 1.8倍的重型直升機,但仍適合部署在兩棲攻擊艦上。美國海軍也對用這種直升機進行垂直補給(vertrep)很感興趣,也就是用該機來給軍艦空運補給。大約同一時間,美國陸軍開始尋求一種重型起重直升機(HLH)來取代CH-54。

西科斯基一直在持續改進S-65,在陸戰隊發布需求前就已經在規劃其改進型S-80了。S-80是S-64B三發「空中吊車」和CH-53D的綜合體,為了降低研製風險,該機將沿用CH-53D的機體,但具有三台渦軸發動機和更強大的旋翼系統,在不重新設計旋翼葉片的情況下,通過增加一片數量和旋翼直徑來大幅提高性能。西科斯基在1968年向陸戰隊提交了該方案,海軍陸戰隊對S-80很是欣賞,因為該方案基於成熟的S-65,具有較低的風險,於是偶決定資助西科斯基展開研究。

美國陸軍也在同時研究HLH,採納了波音伏托爾的方案,看上去就是放大後的「支奴干」。 1970年9月,美國國防部長梅爾文·萊爾德要求三軍統一裝備陸軍的HLH,美國海軍陸戰隊和海軍趕緊抗議HLH挺行過大無法從登陸艦上起降。1971年底,美國國會同意海軍陸戰隊和海軍獨立發展自己的重型直升機,採納了西科斯基的方案。該公司很快獲得了製造兩架YCH-53E原型機的合同。而陸軍的HLH因過於不切實際而在1974年底被取消。

CH-53E採用三發布局,是美軍現役最大直升機

第一架YCH-53E於1974年3月1日在斯特拉特福的西科斯基工廠進行了首飛。該機的機身基本與S-65一樣,但在旋翼軸後方增加了第三台T64-GE-415渦軸發動機,這台發動機的進氣口位於旋翼軸左側。三台發動機否配備了防冰系統,並在前兩台發動機間增加了一台燃氣渦輪輔助動力裝置(APU)用於發動機啟動和地面供電。S-80在設計上的其他特色還有:

旋翼葉片數量從S-65的6片增加到7片,葉片弦長更寬,旋翼直徑也從S-65的22.02米增加到24.08米。所有S-65系列都改用了全金屬葉片,而S-80的葉片使用鈦合金大梁和玻璃纖維製成。

該機還具有更強大的傳動系統,機身加長1.88米,機身兩側短翼也更長,增加了載油量,並可掛載2460升的大容量副油箱,機鼻右側有可伸縮空中加油探管。

S-80可容納55名士兵,不過該機一般執行重型貨物運輸任務,內部載貨量13610千克,外部弔掛載重量16330千克。該機的機腹同時具有傳統的中央單點式弔掛更新式的前後雙點式掛鉤。

第一架原型機在一次地面事故中被毀。原型機採用的大翼展低置安裝對稱平尾在試飛中導致了飛行控制問題,於是第二架原型機改裝了獨特的全新尾翼組件。垂尾向左傾斜20度,並在頂部右側安裝了單片倒海鷗平尾。

第一架預生產型CH-53E「超級種馬」於1975年12月8日首飛,成為S-65/S-80系列中第一架採用數字而不是模擬式飛行控制系統的直升機,之後生產的S-80都具有數字飛控。西科斯基在1987年獲得首批CH-53E生產合同,該機在1981年2月進入陸戰隊服役。該機在飛機回收、火炮或輕型裝甲車輛運輸方面都表現出色。

雖然體型龐大,但CH-53E憑藉其超大功率仍具有出色的的速度和敏捷性能,數字飛行控制系統有效防止了飛行員的過度操縱。CH-53E在海灣戰爭期間表現出色,美國海軍和陸戰隊共夠沒了177架S-80。

CH-53E的自衛套件包括兩挺機槍和AN/ALE-39干擾彈發射器,大多數CH-53E在後來升級了駕駛艙照明系統以兼容夜視鏡,並在機鼻左側安裝了一個休斯AN/AAQ-16前視紅外轉塔,也被叫做直升機夜視系統(HNVS);此外還有新型無線電和GPS接收機;提高了耐墜保護性能的飛行座椅。CH-53E掛過一枚「響尾蛇」或兩枚「毒刺」導彈在自衛能力研究中進行過試射,但並沒有實際裝備。

MH-53E機身兩側有碩大的浮筒油箱

美國海軍對使用S-80進行掃雷非常感興趣,裝備了專用的S-80M/MH-53E「海龍」。該機與CH-53E在外觀上最明顯的區別是大幅增加了機身短翼,這樣提高了內油,增加了續航力。「海龍」保留了「超級種馬」的機鼻空中加油探管,不過該機無法掛載外部副油箱,只能在機艙內安裝最多七個1136升轉場油箱。

MK105掃雷載具

MH-53E的數字飛控系統為拖曳掃雷載具進行了優化,「海龍」除了安裝RH-53D的反水雷系統外,還具有兩挺機槍、現代化的AN/ALQ-160水聲對抗系統、AN/ALQ-166磁性掃雷水翼載具、諾斯羅普機載激光雷達水雷感測器(ALARMS)。

拖曳掃雷載具的海龍

MK105收納狀態

第一架YMH-53E原型機改裝自一架預生產型CH-53E,沒有超大短翼,該機在1981年12月23日首飛。第一台預生產型MH-53E於1983年9月1日首飛,該機在1986年6月開始交付,1988年4月開始服役。美國海軍共獲得46架「海龍」,裝備該機後,大多數剩餘RH-53D也被改裝回運輸直升機。

海龍拖曳Mk.105作業示意圖

美國國防部的總統支援項目曾想為白宮購買6架基於CH-53E的VH-53F總統專機,但在測試中發現「超級種馬」的旋翼下洗氣流過於強大會損壞白宮草坪的灌木,所以作罷。

日本「海龍」

西科斯基為出口市場準備了S-80E改型,但只有日本海上自衛隊購買了11架MH-53E的出口型S-80M-1。日本在1983年就下了訂單,但由於政治原因直到1989年才開始交付的。日本「海龍」與美國海軍型基本類似,只是沒有空中加油能力。日本「海龍」能執行次要運輸任務,是自衛隊的最重型直升機。

種馬王登基

美國海軍陸戰隊一直在計劃升級大部分CH-53E,讓該機繼續服役,但因缺乏預算導致該計劃停滯不前。西科斯基後來想陸戰隊提出了更具成本效益且性能大幅提高的CH-53X新改型,在2006年初獲得了陸戰隊156台的採購大單,正式編號為CH-53K,很快訂購數量就增加到200架。海軍陸戰隊計劃使用CH-53K來取代全部CH-53E。第一架YCH-53K於2015年10月27日首飛,該機將與2019年開始服役。

CH-53K原型機

CH-53K是對S-80的徹底重新設計,主要改進方面在於新的發動機、駕駛艙布局和主要由複合材料製成的機身。該機安裝三台GE38-1B渦軸發動機,單台功率5595千瓦(7500軸馬力),新發動機導致了對直升機進氣和排氣系統的重新設計。CH-53K還具有全新的彈性軸承系統和複合材料旋翼葉片,該機的高溫高原性能具有了大幅提高。

新駕駛艙的設計理念基於「聯合互操作駕駛艙」,是一種與貝爾UH-1Y類似的數字化玻璃駕駛艙。CH-53K其他方面的改進還有新型外部貨物處理系統和延長機身壽命。CH-53K的起吊能力和作戰半徑都是CH-53E兩倍多,貨艙也寬了30厘米,可以容納下悍馬車或美國空軍C-17使用的標準尺寸463L托盤,這些都是CH-53E無法內置運輸的。CH-53K具有新的複合材料短翼,機身總寬度縮小了1.83米,更利於艦載作業。

CH-53K在貨艙後坡道增加了一挺機槍,標準布置下能容納33名士兵,安裝中央座椅後能增加到55人。目前德國和以色列都對CH-53K很感興趣。

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