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搭上美國陸軍的「順風車」,再戰波音,傳奇海鷹直升機誕生之路

作者:丁尹

上世紀70年代,美國海軍開始尋求一種新型直升機來取代當時在役的SH-2 海妖直升機。當時SH-2 海妖直升機主要是作為美國海軍的輕型空中多用途系統(LAMPS;Light Airborne Multi-Purpose System)Mark Ⅰ航電系統的平台,用以執行海上作戰和次級搜索救援任務。

SH-2海妖直升機是美國海軍早期的主力艦載直升機之一

隨著感測器和航空電子技術的進步,美國海軍航空發展中心開始開發LAMPS Mk Ⅱ,但是與此同時,美國海軍也認識到海妖直升機的機身大小已經無法滿足搭配拖曳陣列聲吶作業需求,便決定跳過LAMPS Mk Ⅱ的開發工作,另外發展新的LAMPS Mk Ⅲ。

1973年10月份,美國海軍正式開始啟動LAMPS Mk Ⅲ計劃,同時開始尋找適用的新機體。先前美國海軍所使用的前幾代艦載直升機,例如HSS-1「海蝙蝠」、HSS-2「海王」(先有HSS-2,後才衍生為更為知名的SH-3系列)以及SH-2「海妖」等直升機,都是美國海軍專門針對自身的需求而發展的直升機型號,而後才衍生出其他用途的改型。

HSS-2 海王直升機是西科斯基60年代最成功的直升機

? 搭上美國陸軍的「順風車」

當美國海軍正式啟動LAMPS Mk Ⅲ計劃的時候,恰好美國陸軍正在進行「通用戰術運輸機系統」(UTTAS:Utility Tactical Transport Aircraft System)計劃,該計劃意圖發展一型8.5噸~9噸級的新型通用直升機。對陸軍的指標要求和規格進行深入研究之後,美國海軍認為UTTAS平台能夠滿足LAMPS Mk Ⅲ的需求,於是便打算搭一搭美國陸軍的「順風車」——將LAMPS Mk Ⅲ的新型直升機需求指標設定為與UTTAS相容——從而可以直接用美國陸軍開發的新直升機作為平台,搭配美國海軍獨特的感測器系統和武器系統,承擔新一代的LAMPS任務。

UTTAS的主要成果就是大名鼎鼎的UH-60黑鷹直升機

直接「借用」美國陸軍UTTAS計劃的成果而不去另外重新開發新的型號,讓美國海軍省下了大量的經費、時間、人力等一系列「麻煩事」(越戰後,美國的軍費規模縮減,一度非常緊張,這時候美國海軍採用這種策略其實是相當有意義的)。這一波操作之後,美國海軍的新一代LAMPS艦載直升機將從6噸級的還要直升機,搖身一變成為9噸級的中型直升機。起飛重量的大幅增加,一方面能夠帶來更好的負載容量和更大的作業半徑,並能夠搭載更完備的任務載荷,但是也對艦載作業的操作提出了更高的要求:70年代以後規劃建造的新一代戰艦都預留了搭載和操作8~9噸級艦載直升機的裕度,但是老式艦艇,比如說「諾克斯」級,就顯然與新型的艦載直升機無緣了。

美國海軍的「諾克斯」級戰艦

之所以採用UTTAS發展的直升機,美國海軍還有另一層面的考慮:當時美軍航空母艦反潛直升機中隊使用的「海王」系列直升機已經服役了10多年了,已經到了可以尋求接任者的時候了。海王本身就是9噸級的直升機,如果LAMPS Mk Ⅲ決定採用UTTAS的型號作為平台,那麼新的型號顯然也有成為海王系列直升機接任者的潛力。儘管航空母艦反潛直升機與LAMPS平台直升機的任務設備還是存在很多差異的,但是如果能夠在基本的機體上保持一致,對於零備件的通用性以及日常訓練和後勤維護工作量等方面都大幅簡化。

作業中的海王直升機

「宿敵」的再較量

在「通運戰術運輸機系統」的競爭中,西科斯基在和波音·伏托爾(波音的垂直起降分公司)的激烈交鋒中奪得了最終的勝利。在美國海軍提出採用UTTAS計劃的衍生型號作為新一代LAMPS平台之後,西科斯基公司就推測,老對手「波音」多半也會向美國海軍提出一種基於其UTTAS方案YUH-61A的衍生型號來參與競爭。

波音的UTTAS競賽方案YUH-61A

儘管西科斯基在UTTAS中擊敗了波音,本該在美國海軍的競標中領先一籌,但是此時卻傳來一個非常不利的消息:美國國防部的一部分高層領導反對讓單一廠商同時承包陸軍和海軍的新型直升機研發與製造工作。

這對波音而言是一個絕佳的「反擊機會」,雖然在UTTAS競賽中失敗了,但是波音一直都沒有服輸,他們分派了專門的研發小組,一致在持續改善YUH-61A的設計工作,希望能夠在新的競賽中扳回一城。在YUH-61A的改良設計中,尤其值得一提的一點就是「減振」設計:

西科斯基的減振設計:在UTTAS的競賽中,西科斯基為了解決YUH-60A試飛中發現的振動過大的問題,與1975年將YUH-60A原本所採用的低置主旋翼抬高了15英寸(約0.381米,1英寸≈0.0254米)。抬高旋翼是通過可拆卸的鈦合金旋翼軸套筒(延長器)來實現的,在進行運輸機空運的時候,可以拆除這個套筒,並鬆開變距控制桿,就能夠降低整個槳轂高度,使得整個機身的總高度滿足C-130運輸機空運的需求。這是西科斯基方案的一個小瑕疵,雖然這種巧妙設計能滿足美國陸軍1.5小時空運前整備時間的要求,但是重新安裝套筒到恢復飛行卻需要13人/時的作業,高於美國陸軍5人/時的指標要求。

早期的YUH-60A原型機,給人的感覺是旋翼幾乎貼到了機身上

波音的減振設計:為了一雪前恥,波音在減震裝置上花了大功夫,當時的報道指出,波音·伏托爾設計出了獨特的傳動系統-機身隔離系統,從而能夠在不太高主旋翼安裝高度的情況下,達到抑制振動的目的。

YUH-60A和YUH-61A同時進行飛行測試

新團隊,新征程

為了在美國海軍的競標中奪得頭籌,西科斯基決定將S-70的海軍版本設計工作交給弗瑞德萊克·斯弗瑞(Frederick Silverio)帶領的一個小組負責,斯弗瑞曾任職卡曼公司,有過SH-2 LAMPS Mk Ⅰ反潛航電系統整合經驗。針對美國海軍提出的需求,斯弗瑞提出在滿足所有海軍裝備指標要求的同時,考慮維持海軍型與陸軍型S-70兩者間至少60%的零備件通用性,這一點得到了美國國防部和軍方的一致認可。西科斯基公司內部最初將這種海軍型號稱為S-70L,但是後來改成了S-70B。

如今,有美國海軍的地方,基本就能見到SH-60

除了波音·伏托爾和西科斯基兩家公司基於UTTAS衍生的方案之外,美國海軍也再次評估了採用貝爾、卡曼、韋斯特蘭(英國)以及MBB(德國)公司的幾種現役艦載直升機的可能性。並對貝爾UH-1N、卡曼SH-2改進型號和韋斯特蘭的「海山貓」等直升機的可用性進行了會評,結論認為這些已經量產的型號在成本上可以壓得更低,但是其衍生型號的起飛重量仍然是比較有限的(最大不超過12000磅,約5.5噸),對於美國海軍所要求LAMPS直升機承擔的任務而言還是太小,甚至其優勢都未必能超過LAMPS Mk Ⅰ平台,因此美國海軍最後還是把目光鎖定在了兩種9噸級的UTTAS衍生型號上。

作業中的海山貓直升機

經過多輪評估,1977年9月份,美國海軍宣布由S-70B贏得LAMPS Mk Ⅲ 合同,並向西科斯基公司初步提供了270萬美元的經費以便開展細化設計工作;同時,美國海軍也向通用電氣公司授予了一份總額54.7萬美元的合同,要求開發一種功率更大、耐鹽水腐蝕性能更好的T700型渦軸發動機衍生型號;不久之後,IBM公司也從美國海軍獲得了1790萬美元的經費,用於將LAMPS Mk Ⅲ任務系統與平台集成起來。

早期的SH-60B海鷹直升機執行任務中

1978年2月28日,美國國防部正式核准S-70B的研製,授予西科斯基公司一份新的全尺寸發展(FSD;Full Scaled Develop)合同,總金額達1.093億美元,並賦予了新機型SH-60B的編號和「海鷹」這一響亮的名稱,一代名機由此正式誕生。

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