仿制起步,积累经验

2016-12-08 21:34
兵器 2016年11期
关键词:反潜旋翼雷达

“海王”直升机的诞生

二十世纪五十年代,正是涡轴发动机开始大规模应用于直升机时期。在此背景下,美国海军遂要求有关企业研发新型直升机。1957年9月23日,西科斯基公司获得美国海军的初步合同,开始研制一种用于协同反潜作战的两栖反潜直升机。这就是西科斯基公司编号为S-61系列的第一种型号——HSS-2两栖反潜直升机,它在1959年3月11日首次试飞,1961年9月开始交付使用。后来改编号为SH-3A,绰号“海王”。S-61比S-58更大、更重,安装两台T58-GE-10涡轴发动机。其中,SH-3A、SH-3D、SH-3H是反潜型号。这些直升机及其仿制型在SH-60“海鹰”等新一代反潜直升机大量服役前,一直是西方国家最主要的航空反潜平台之一。

S-61的军民用型号被意大利阿古斯塔公司、英国韦斯特兰公司、日本三菱公司专利生产。包括仿制型号, S-61系列直升机军民用型号合计生产1100余架。

阿古斯塔公司引进仿制

意大利海军对SH-34J在使用中的表现还是比较满意的。不过,鉴于美国海军装备的SH-3“海王”直升机的技战术性能更好,意大利便决定引进生产新型直升机。1967年,阿古斯塔公司开始按许可证生产S-61系列直升机(题图)。

1969年,相当于美国海军SH-3D的ASH-3D反潜直升机开始交付给意大利海军。ASH-3D在阿古斯塔公司的编号为AS-61D,共生产72架,其中15架出口到伊朗。

ASH-3H。1987年开始生产的反潜直升机,公司编号AS-61R。共生产18架,其中6架出口秘鲁。这种直升机与美国海军的SH-3H基本相当。

阿古斯塔公司生产的ASH-3D/H机体基本上和西科斯基公司生产的SH-3D/H相同,但一些局部区域进行了加强,提高了发动机功率,改进了水平尾翼。这些直升机的反潜专用设备和其他航空电子设备的配置与美国海军相应型号基本一样,并有所加强。该机能完成反潜搜索、分类和攻击,攻击海面舰船,反舰导弹防御,电子战,战术运输,搜索和救援,垂直补给,医疗后送等任务。

总体布局与技术特点

ASH-3D/H直升机的总体布局和技术特点与美国的SH-3D/H大体相同。主要部位系全金属半硬壳单断阶式船身结构,机身横截面略呈矩形。驾驶舱有正副驾驶员,主舱内设吊放声纳及其收放装置、显控台和两名声纳操作员座椅。驾驶员可以通过驾驶舱左侧的登机梯门上下直升机,其他人员通过机身右侧大型舱门进出。机身两侧靠前位置安装有浮筒,通过水平短翼和起落架吸能支柱与机身相连。船底式机腹、浮筒及其附带的应急气囊可使直升机在水上应急降落。两台发动机并列安装在前机身上方、旋翼主减速器之前,发动机进气口位于机身正面迎风位置,排气管朝向机身两侧。该机采用后三点式起落架,主起落架为双轮,用液压动力向后收入翼梢浮筒内,尾轮为固定式。

ASH-3D/H直升机的旋翼和尾桨均为5片全金属桨叶。旋翼桨叶由一根铝合金挤压的D形大梁、23块铝合金后段件和桨尖整流罩组成,内部为蜂窝夹心结构。旋翼桨叶叶型为 NACA0012对称叶型,等弦长46.35厘米,扭转角为-8°,旋翼桨叶有裂纹检查装置。桨叶可以互换,并可以自动折叠。旋翼桨毂是全铰接式金属结构,旋翼装有刹车装置。尾桨桨叶由铝合金蒙皮、实心前缘金属大梁及蜂窝夹心结构组成。为了减少舰上存放空间,尾斜梁可以折叠。固定式水平尾翼(大部分带撑杆,少许没有撑杆)则装在尾斜梁右侧顶端。

与美国的对应型号不同,ASH-3D安装两台T58-GE-100涡轴发动机。T58是美国通用电气公司于20世纪50年代初为美国海军研制的涡轮轴发动机,民用编号为CT58。该发动机系自由涡轮式单转子涡轮轴发动机,1955年12月首次台架试验,1957年2月安装在SH-34H上首次试飞,1958年开始生产。这种发动机在意大利、日本和英国均有仿制,英国仿制的改型称为“诺姆”。T58-GE-100的军用功率为1119千瓦,比美国SH-3D所用的T58-GE-10多出75千瓦;巡航功率为1015千瓦,比T58-GE-10多出83千瓦;干质量为152千克,推重比为7.51。两台发动机通过自由行程离合器和旋翼刹车装置传动主减速器而驱动旋翼,采用钢制传动轴。从主减速器输出的尾桨传动轴通过中间减速器和尾减速器驱动尾桨。

尽管意大利生产的ASH-3D与英国生产的“海王”均来自美国的SH-3D,但三者在外形上不尽相同。为了使用雷达来发现敌方目标,ASH-3D/H在机身腹部设置有搜索雷达及整流罩,而英国的型号在尾梁前端背部安装有雷达及其整流罩,美国海军装备的SH-3D/H则没有搜索雷达。可见,在二十世纪六七十年代,意大利的ASH-3D和美国的SH-2D直升机已经将搜索雷达置于机腹下,引领了时代潮流。意大利海军为ASH-3D加装了比较完善的电子战设备,非美国型号所能相比。在反潜设备方面,美国的SH-3D/H可以在右侧浮筒后部携带一具拖曳式磁探仪,而无论是意大利生产的ASH-3D还是英国生产的“海王”,均没有相同装备。

技战术优势

SH-3D/H直升机载有各种先进的飞行保障仪器、电子设备和武器系统。该直升机承担的主要任务为反潜,也可用于对付中、小型舰艇和预警。ASH-3D和ASH-3H用于反潜时可以携带2~4枚美制Mk44/46或A244/S反潜鱼雷,用于反舰作战则可以携带4枚AS.12导弹或两枚 “火星”Mk2、法制AM39“飞鱼”或美制“鱼叉”导弹。

◎反潜作战

ASH-3D/H是一个全面综合的全天候作战武器平台。为完成反潜和反舰任务,该机装有多普勒雷达和反潜自动导航系统、SMA/APS-705雷达、自动飞行控制系统、AN/AQS-13B/F吊放声纳、声纳浮标和发烟浮标,可以携带两条或4条反潜鱼雷或4枚深水炸弹。

MM/APS-705机载搜索及导航雷达是意大利海空信号公司专门为意大利海军直升机设计的搜索和导航雷达,具有反潜战、导航、地图测绘、合成孔径以及其他类似功能。该雷达有4种脉冲宽度/脉冲重复频率组合,有8种与方位/距离匹配的距离装定,探测距离为128千米。雷达天线可装在机身下部或背部。天线为抛物柱面型式,用喇叭馈电,有两种规格,1.6米的用于ASH-3D,1.2米的用于AB212ASW直升机。若需要更高的数据率,可选用背靠背安装的天线。接收机用灵敏度时间控制、快时间常数和对数平均来抑制海杂波。显示器包括一种直径为230毫米的平面位置显示器和一个扩大的微型化B型(局部平面)显示器。平面位置显示器有数字式真实运动显示能力,有电子游标、机械游标及各种标志,还有一个数字式x-y参考显示器作为补充。此外,该雷达中还设计有扇形变换及消隐、信标接收机,敌我识别、反潜战、电子支援措施等系统接口,有机内测试、数据链、边扫描边跟踪、密集目标跟踪器等设备。ASH-3D也可以使用MM/ APS-707雷达。它利用APS-705的基本设备设计而成,只是增加了一台发射功率为20千瓦的固定频率收/发机。其主要性能指标与APS-705相同。

AN/AQS-13低频吊放声纳是美国本迪克斯公司(现为L-3通信公司)早期研制的AN/AQS-10吊放声纳的发展型,是一种主动/被动声纳系统,1965年开始装备SH-3反潜直升机。它是一部比较复杂的采用了平面位置阴极射线管显示器的主动式扇形扫描声纳。通过水下分机(即“湿端”)对潜艇进行探测、定位或跟踪,可提供水下移动目标精确的航线及速度数据,具有一定的目标鉴识能力,探测距离超过18300米。

AN/AQS-13系统由发射机、声纳探头、显示器、吊放电缆、液压升降系统、电缆高度计、目标距离和方位重发器、水下通话通信器材,以及缓冲基座等构成。工作方式包括主动方式、被动方式、活动目标指示方式等。数十年来,AN/AQS-13经过不断发展,从AN/AQS-13A发展到20世纪80年代的AN/AQS-13F等多种型号。该系列为美国海军广泛使用,并向欧亚、中东及南美等一二十个国家出口。

ASH-3D安装使用的AN/AQS-13B吊放声纳系AN/AQS-13A的改进型,改进了声纳探头的稳定性,使在有横流或被拖曳时能正常工作,提高了发射机的可靠性。大量采用固体电路、数字技术、模块结构,制成自适应处理器,重量减轻,操作与维修性更好。该型装备于美国、意大利和其他一些西方国家的SH-3D、SH-3H等各型反潜直升机及其仿制型上。AN/ AQS-13B吊放声纳加装的自适应信息处理机,实质上是一部利用快速傅里叶变换技术的全数字式信息处理机,用以对连续波长脉冲信号进行窄带分析,并基本上消除了视频显示器上的虚警。搜索方式亦由扇面搜索改为360度全景搜索,提高了系统在浅海和混响限制条件下的检测能力和深海工作的处理增益。

ASH-3D在后来的升级中换装了AN/AQS-13F吊放声纳。这是AQS-13系列中技术最为先进的一型吊放声纳。其研制计划始于1982年,主要目的是装备执行航母战斗群反潜任务的SH-60F反潜直升机。1986年,进行了技术和实战测试。1990年中期,第一架装备AN/AQS-13F的SH-60F反潜直升机开始服役,1999年全部换装完毕。

该声纳是由AN/AQS-13B演变而来的,因采用全数字自适应信息处理系统,重量和尺寸大为减小。其主要特点是:水下分机全向换能器接收的信号都要经过它的自身的CP-1323计算机处理,再显示在声纳操作员的显示器上,而该显示器是AN/ASN-150反潜战战术数据系统的一部分,它能够同时显示多个声纳浮标信息,并能够同时显示声纳浮标和吊放声纳的信息,减少设备重复。采用了收发分置的专用换能器,提高了发射效率,其发射功率是AN/AQS-13B的2倍,从而提高了作用距离;同时还改进了被动监听的工作性能。由于是以全数字形式表达全部数据,故可采用多路传输技术,以一根单芯电缆传输数据。采用这种新结构,不仅可使功率增加,更重要的该单芯电缆直径仅5毫米,实现了电缆小型轻量化,从而使长度由152米增加到457米。

◎反舰攻击

早在二十世纪七八十年代,意大利海军没有固定翼飞机,无法以此实施空中打击。因此,意大利海军便把该任务寄托在直升机上,并形成惯例。其他国家也有使用直升机执行反舰攻击的习惯。例如,美国“海鹰”直升机可以使用挪威研发的“企鹅”反舰导弹,英国的“海王”可以发射“海鹰”反舰导弹等。

ASH-3D/H根据不同的战斗需要,可携带多种反舰导弹。下面以使用“火星”反舰导弹为例。

“火星”是意大利海军装备使用的第一个中距空射全天候掠海飞行反舰导弹。1967年,意大利海军为增强其岸基和舰载直升机的反舰作战能力,提出在直升机上装备反舰导弹的计划。同年,由意大利的5家军工厂商组建了专门的导弹研制公司——锡斯泰尔公司,在已有“海上杀手”舰舰导弹基础上,发展其机载型——“火星”导弹。1969年,锡斯泰尔公司被正式确定为该导弹的主承包商,参与研制的还有阿古斯塔公司和生产雷达的海空信号公司。1973年4月,在“海上杀手”1基础上改进的“火星”导弹,在AB204直升机首次进行试射,随后在“海上杀手”2的基础上改进“火星”1,1977年底向意大利海军提供第一枚样弹,1978年“火星”1开始投产,1979年开始进入意大利海军直升机部队服役。

1980年锡斯泰尔公司开始发展“火星”2,1982年改由奥托·梅莱拉公司继续发展“火星”2,并在其“奥托马特”反舰导弹基础上加以改进。1984年首次进行试射,1985年开始投入批生产,1987年进入意大利海军服役。目前现役“火星”导弹已经形成包括1、2、2A、2B等多种型号在内的反舰导弹系列。其中,2A和2B型为固定翼飞机使用的型号。

为配合“火星”导弹的使用,阿古斯塔公司在ASH-3D上安装了MM/ APQ-706搜索和攻击雷达,该雷达安置在机腹靠后位置的雷达罩内。APQ-706雷达可用于水面目标搜索、捕获和跟踪以及反潜战监视,能同敌我识别系统结合,在强烈杂波和电子干扰环境中拥有较高的精度和分辨率,搜索距离50千米,捕获距离23千米。

ASH-3D直升机在携带两枚“火星”2导弹时,最大巡航速度222千米/小时,在以185千米/小时的速度巡航时,其最大航程为740千米,续航时间为4小时。

◎其它任务

ASH-3D在旋翼轴整流罩右侧、大侧开门上方安装有承载能力为272千克的救援绞车。也可在机腹下安置承载能力为3630千克的可自动投放、对阵风反应低的吊货索套。

该机执行部队运输任务时,主舱中最多可容纳31名伞兵;执行医疗后送任务时,舱内可安排15副担架和一名医护人员座椅;执行搜索救援任务时最多可乘坐25名被救人员。

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