攻克旋翼除冰技術，軍徽塗裝直20照片浮現

近日，網上出現了塗刷軍徽的直20直升機進行飛行的清晰照片。此外，直20在中航工業試飛院停放的正面高清照片也出現在網上。實際上，自去年下半年開始，有關直20開始進入我軍試用的照片和相關消息就在網上不時閃現，但是照片清晰度都沒有現在這樣清晰，這說明直20的面紗正在越來越多地被掀開。

直20是我國參考美國「黑鷹」研製的一款新型10噸級通用直升機，不僅填補了我國在這個級別直升機的空白，而且標誌著我國的直升機技術有了很大進步。

我國對於直升機的使用要求一直很高，簡單說就是直升機要具有全域、全時、複雜氣候的使用能力。「全域」是指直升機必須滿足我國複雜地形環境，如高原、高濕、島嶼、山地等特殊環境；「全時」是指全天候使用能力，也就是無論白天還是黑夜，直升機都能進行飛行；「複雜氣候」是指直升機在風、沙、雨、雪、結冰等惡劣氣候條件下必須能正常使用。

對直升機來說，槳轂、槳葉、渦軸發動機、減速器是最關鍵的幾項技術。槳轂是通過轉動軸連接槳葉和發動機的部件，結構非常複雜，既要輕還要結實耐用，通常是由鈦合金、鋁鋰合金等製作。我國現在已經完全掌握了先進的球柔性槳轂技術，槳轂的鈦合金鍛件無論從鍛件結構、尺寸以及各項性能指標上看，都達到了國外同類產品的先進水平。它不僅降低了直升機的重量，使直升機具有較好的控制性和機動性，還可大大提高其使用壽命以及耐腐蝕性能。

槳葉是提供直升機上升、下降、前進、倒退等各種力的部件，作用類似於固定翼飛機的機翼。現代的直升機槳葉是妥妥的高技術，其槳葉形狀、材料等性能在很大程度上決定著直升機的性能。世界上的直升機槳葉已經從早期的金屬槳葉發展到複合材料槳葉，後者不但重量輕、振動小，而且耐腐蝕、使用壽命高、雜訊小。

根據《中國航空報》2014年12月9日報道，中國直升機設計研究所數年之前就已經掌握了第三代先進旋翼系統的研製技術，實現了旋翼研製技術的跨越發展。特別是在大噸位鈦合金球柔性槳轂、先進複合材料槳葉等方面取得了重大突破，研製出新構型彈性元件，解決了鈦合金鍛造和機械加工的技術難題。與此同時，貴州安大航空鍛造公司研製生產的新型直升機槳轂鈦合金鍛件也達到了國外同類產品先進水平，鍛件結構、尺寸及各項性能指標全面滿足新型直升機設計和使用要求。直20作為我國自研的最新型直升機，自然也就採用了鈦合金球柔性槳轂、先進複合材料槳葉、新構型彈性元件。

值得一提的是，直20的旋翼採用的是5葉槳，而不是「黑鷹」那樣的4葉槳。在中型以上直升機上應用5葉槳，俄羅斯直升機最常見，像米-8、米-17、米-171、米-24、米-28等都是5葉槳。更多的槳葉意味著更大的升力，或者更小的直徑，或者更低的轉速（可以降低雜訊和振動，或者為增速留有空間）。在發動機功率相同的情況下，多1片槳葉則能提供的升力就更大；或者在發動機功率較低的情況下，依靠增多槳葉數量來彌補發動機功率不足，保證直升機有足夠的升力。而從「黑鷹」的旋翼直徑只有16.4米的情況推測，直20的旋翼直徑沒有再減小的必要，那麼增加1片槳葉很可能是為了提供更大的升力。

從直20在地面停放的照片也可以看出，其槳葉比較硬挺，下垂較小，與西方直升機基本相同，這說明直20不需要用過度的柔性來換取疲勞壽命，代表了很高的材料和設計技術。而從直10飛行時旋翼轉動雜訊不大的情況推測，槳轂構型與槳葉數量與直10相似的直20在旋翼轉動時的雜訊也不會大，有利於隱蔽飛行。

天津直博會上的渦軸-16

渦軸發動機和減速器曾經是制約我國直升機發展的兩個最大技術障礙。由於缺乏大功率渦軸發動機，我國的國產直升機普遍偏小，例如直10在研製過程中就因最初配套的加拿大普·惠PT6渦軸發動機斷供，只能採用功率降低的渦軸9發動機，使得直10不得不減重、減載荷。但是現在，我國已經研製出了大功率渦軸發動機，例如在2016年珠海航展上就展出了1300千瓦級渦軸16和未命名的1600千瓦級渦軸發動機。單就功率來看，後者略大於「黑鷹」最新型號UH-60M的T700-T6E的1577千瓦。而根據國內媒體在2016年珠海航展期間的報道，直20採用的就是2台1600千瓦渦軸發動機。強勁的動力，將讓直20具備比較出色的高原和高溫環境適應性。

減速器方面，不同級別的直升機所採用的減速器是不同的，因此直20無法借用6噸級的直15或13噸級的直8/18，必須進行全新研製。這種新的減速器採用單元體設計，單元體之間具有高度互換性，每個單元體都具備自我診斷能力，並且具備像「黑鷹」那樣在無滑油潤滑時能幹運轉30分鐘的能力。

其他如旋翼除冰技術、電傳操縱技術等，我國現在也已攻克技術難關。據新華社2017年9月29日報道，直升機所總設計師、航空工業首席技術專家鄧景輝介紹說，旋翼除冰技術的關鍵是通過對複合材料內埋加熱組件的熱功率密度進行精準控制，如果溫度高了可能燒壞槳葉，溫度低了又無法除冰，可能導致災難性的後果。此外，加熱組件埋在槳葉中，如何在槳葉高速旋轉下保證組件的壽命和可靠性，涉及的技術問題非常複雜，因此也成為了美國和法國的不傳之秘。但是我國技術人員經過努力，最終攻克了這項先進的旋翼除冰技術。

直20對提高中國陸軍的機動能力具有重大意義，尤其是在高原山地這類特殊地形條件下直20的重要性就更加明顯。中國陸軍長久以來的短板之一就是空中機動能力弱，這是因為中國的軍用直升機產業基礎薄弱，而且發展比較緩慢，導致中國在相當長時期內無法按照自己的實際需求發展直升機裝備，基本處於被動狀態，「能拿來什麼機型用什麼機型」。

例如中國陸軍航空兵大規模裝備的4噸級直9系列直升機是法國民用版「海豚」的底子，不僅運量小，而且高原和高溫環境適應性差。根據國外軍用直升機的裝備發展趨勢和效果看，軍用直升機就要有個軍用直升機的技術條件，用民用直升機轉軍用很難滿足實際的裝備要求。

從俄羅斯進口的10噸級米-17/171中型通用直升機倒是具有較好的運輸能力，中國陸航在多年使用米-17/171直升機進行的演習和救災行動中，清楚地感受到了其大機身貨艙和尾艙門的巨大價值。米-17/171的貨艙尺寸為5.34×2.34×1.8米，明顯超過了西方同等規格的直升機。所以米-17/171的4噸有效載荷雖然與「黑鷹」基本相同，但大尺寸機艙內可裝載30-36名武裝步兵，數量要比「黑鷹」最初設計的11名高3倍。米-17/171為單兵重量分配的載荷雖然較小，但也能夠在正常使用條件下實現滿載運輸，同時運載12副擔架更是「黑鷹」難以比擬的優勢。而米-17直升機帶跳板的後艙門所提供的戰術價值就更加明顯——在採用可平放打開的後跳板時，乘員艙內的步兵在貼地懸停時即可下機，全機30-36人可在15秒內全部離開直升機，國內裝備大多數輕型車輛都可自行駛入機艙，也可單機運輸單兵防空和反坦克導彈的成套作戰班組。

儘管米-17/171運量大、裝載靈活度高，但也存在自重大、機體高度和長度大、旋翼直徑大（21.29米）、傳動系統性能低、機體壽命較短、機載設備比較落後、可靠性和可維護性較低等諸多不足，不但效費比較低，而且在複雜地形條件下的適應性也比較低，特別是高原性能與「黑鷹」差距明顯，即使是專門針對高原環境改進的米-17V7也還是不如「黑鷹」。對於中國陸航來說，如果大量採購米-17/171，還會帶來一個麻煩，就是受制於人。所以，米-17/171不能成為中國陸航未來的中型通用直升機主力。

中國陸航裝備的直8/18則屬於13噸級直升機，不但造價較高，而且與米-17系列的功能還存在重疊，所以裝備數量不會太多。

需要強調的是，通過裝備直9、米-17/171、直8/18，中國陸軍建立起了建制內的直升機機動作戰部隊，利用直升機機動的中國陸軍已經不再是輕步兵。而且隨著直升機數量的增多和使用經驗的豐富，中國陸航的眼界也與以往大不相同，對新裝備和新技術的發展方向有了自己的獨特認識。更重要的是在建立陸航後，直升機機動的戰術價值體現的更加清楚。在擺脫了早期簡陋的直升機應用思想之後，中國陸航對直升機也有了新的目標定位。像直10武裝直升機以及現在的直20等都是中國建立獨立直升機裝備體系的新開端。

直20未來必然是中國陸航的通用直升機主力，而且在設計上沒有參考米-17/171，而是運量相對較小、裝載靈活度較低的「黑鷹」，除了看中「黑鷹」總體設計比較先進、高原和高溫環境適應性強、便於空運之外，還有非常重要的一點，就是易於變型。美國的「黑鷹」宛如變形金剛，發展出了很多變型，如特種戰型、電子戰型、突擊運輸型、搜救型、艦載型等，能夠同時滿足陸軍、海軍、海軍陸戰隊和空軍的不同需求，極大地減少了直升機型號、採購和使用成本、勤務負擔，裝備效益之高無與倫比。因此，直20在設計上參考「黑鷹」，未來也就會像「黑鷹」一樣發展出多種變型，尤其是海軍艦載型很可能是最重要的一種變型，搭載到驅逐艦、護衛艦、航母、船塢登陸艦、多用途登陸艦以及未來可能出現的兩棲攻擊艦上，取代目前的直9C/D和卡-28，大幅提高中國海軍的反潛、反艦、垂直登陸、垂直補給、海上搜救等多種航空任務能力。

（本文首發於微信公號@每日軍情，由《聯合防務》團隊推出）

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