军民结合，武器升级

研制背景

1977年，英国海军参谋部提出6646号需求书，要求研制一种能够在当时正在研制的23型护卫舰起降的新一代直升机。1978年夏末，英国海军决定在韦斯特兰直升机公司当时正在研制的“海王”的替换机——WG34直升机的基础上，研制满足更新要求的新一代反潜直升机。为了降低采购成本与研发难度，英国希望找到合作伙伴共担风险。无独有偶，在当时，意大利海军也想研制一种替代ASH-3D的直升机。虽然意大利海军把岸基使用看得比舰载使用更重要，但是也有与英国皇家海军十分相似的需求。

此时，意大利第一艘航母的造舰计划已经出炉，同样需要起飞重量更大的新一代舰载直升机。经过协商之后，两国政府于1980年决定由阿古斯塔公司与韦斯特兰公司联合研制新一代直升机。1980年6月，两者平股合资成立了欧洲直升机工业公司（EHI），负责EH101直升机的研制、生产和销售。

1981年6月12日，英意两国政府批准EH101项目进入为期9个月的项目定义阶段。1984年1月25日，两国宣布了整个计划的时间表。同年3月7日，签订了设计与研制合同：阿古斯塔公司与韦斯特兰公司共同承担技术责任，两家公司都建立该机的总装生产线；阿古斯塔公司主要负责军用通用型的研制，韦斯特兰公司主要负责民用型的研制，两公司联合为各自的海军研制海军型直升机。后来，在阿古斯塔公司与韦斯特兰公司合并为阿古斯塔·韦斯特兰公司时，EHI也并入了合并后的新公司。2007年后，该直升机重新编号为AW101。英国人将EH101/AW101直升机称为“灰背隼”。

意大利和英国海军对舰载型EH101的要求是：可自主进行全天候飞行，能够在陆基、大小舰船和油井平台上起降；能在5～6级海况、任意舰船航向、任意风向和93千米/小时风速条件下，在3500吨护卫舰上起降；直升机的结构使用寿命设计为40000飞行小时，机体大修间隔时间在服役初期定为1000飞行小时，最终目标是达到3000飞行小时。为此，两国为该机的航电系统选择了1553B数据总线并采用许多新技术。海军型装有2台飞行管理计算机，可完成导航、控制和显示管理，进行性能计算，对发动机、传动系统、机电和航电系统/设备的状态和使用进行监控，还能作为1553B数据总线的控制器。机身和动部件均按破损安全/损伤容限准则进行设计，机电系统采用冗余设计，并通过综合监控系统对传动系统、动力装置、机电和航电进行监控；广泛使用符合材料；主旋翼和尾桨浆毂均采用分离载荷传递技术；采用主动控制技术降低主旋翼桨叶的振动；采用联合式航电系统等。

研制与试飞情况

项目在研制阶段首先由阿古斯塔公司制造了1架“铁鸟”用于操纵系统试验，随后制造了9架预生产型机，编号为PP1～PP9。其中，1、3、4、5和8号预生产型机由韦斯特兰公司生产，2、6、7和9号预生产型机由阿古斯塔公司生产。PP1安装3台美国通用电气公司的T700-GE-T64涡轴发动机，于1987年10月9日首飞。试飞700小时后曾一度停用。1996年秋，在英国皇家海军23型护卫舰“诺福克”号上进行着舰试验。1997年2月，在一艘23型护卫舰上进行各种气象条件下的适配试验，包括在6级海况和风速高达126千米/小时条件下完成500次桨叶折叠试验。PP2于1987年11月26日首飞，1990年7月在意大利海军一艘巡洋舰上完成甲板起降试验，最大起飞重量达到了14288千克。1992年，两艘“大胆”级驱逐舰被用作第一批搭载EH101的水面舰艇，进行相关试飞。1993年1月21日，在进行噪声试验时旋翼刹车装置起火，该机毁损。此后整个项目暂停试飞，1993年6月24日恢复。PP3是民用型，装有发动机减震安装基座，最大起飞重量可达15500千克。先后进行了飞行包线、旋翼振动、防冰除冰、结构响应主动控制技术的改进、武器试验等试飞。PP4是英国海军型，先后试飞了自动飞控系统和海上导航设备。1993年7月6日，换装英国罗·罗公司和法国透博梅卡公司联合研制的RTM32涡轴发动机进行试飞。1995年4月7日，因传动装置控制杆发生故障而坠毁，至此共飞行385个起落，463小时。PP5是专用研制试验机，1991年8月在一艘23型护卫舰上进行了各种适配试验，如着舰、甲板锁定、主旋翼和尾桨的折叠等。1992年12月，进行了声纳吊放等海上试验、全状态航电系统试验和空投鱼雷试验等。PP6是意大利海军型，1991年10月中旬完成了海上试验。PP7是军用多用途型，机尾有跳板式尾舱门，1992年引入了结构响应主动控制技术。1996年8月20日，在尾桨变距操纵杆发生故障后试图滑跑着陆，但机体遭到了严重破坏，至此该机已试飞450小时。修复后于1999年1月21日重返飞行，曾在加拿大进行寒冷气候试验。PP8是民用型，装有结构响应主动控制系统，对整套满足民用要求的航电设备进行了试飞。PP9是军用多用途型，机尾有跳板式尾舱门。

1995年10月，意大利确认订购了16架海军型和军用多用途型。1999年10月4日，意大利海军首架生产型直升机首飞。该机在“加里波第”号航母上进行了起降测试。1999年12月6日交付使用。后来意大利增订了4架，其中首架于2009年8月4日交付。截至2009年底，除原型机外，意大利海军装备了21架反潜型和预警型直升机，英国海军装备了44架。加拿大、日本、丹麦、葡萄牙等国也购买了该机。

动力装置

一般的三发直升机在技术上存在结构复杂且效率不高的问题。正因为如此，当年苏联研制重型的米-6、米-26直升机皆安装两台大功率的涡轴发动机。英意两国研制的EH101克服了以前三发直升机的不足，且分别安装两种涡轴发动机。英国海军的“灰背隼”直升机安装3台英国罗·罗公司和法国透博梅卡公司联合研制的RTM322-01/8涡轴发动机，空军选用RTM322-02/8发动机。

1991年9月，意大利海军型确定选用T700-GE-T6A涡轴发动机。T700/ CT7是美国通用电气公司研发的一种自由涡轮式单转子涡轮轴发动机。1967年，美国陆军为通用战术直升机系统（后来发展出UH-60“黑鹰”直升机）招标一种新的涡轴发动机。1971年，通用电气公司的技术方案获胜，军用编号为T700，民用编号为CT7。1972年开始正式研制，1973年开始台架试验，1974年首飞，1978年投产。T700采用单元体设计，与T58- 16发动机相比，零部件数量仅为后者的68%。该发动机采取视情维修、状态监视和故障探测等措施，无需定期维修与翻修。意大利的海军型直升机安装的T700-GE-T6A发动机，系由意大利Avio公司专利生产的CT7-6军用型发动机。

T700-GE-T6A的单台起飞功率为1521千瓦，最大连续功率为1327千瓦。一般情况下，有一台发动机不工作，处于备用状态。飞行时，其他两台发动机中有一台出现故障时，即可启用上述备用发动机，以确保飞行安全。即使1台发动机停车，仍能以222千米/小时的巡航速度进行长航时飞行，并仍能提供良好的悬停性能。意大利海军的EH101反潜型起飞重量约为14600千克，比英军的“灰背隼”HM.Mk1要重，加上T700-GE-T6A的功率稍小，最大速度降为280千米/小时。

总体布局与技术特点

EH101在设计上充分综合考虑了军民结合的要求，以保证军用型和民用型之间具有高度通用性。该机采用长大机身、单旋翼带尾桨、尾梁靠上布置的总体布局，其机身布局和后来的NH90一样。这种布局便于为通用型直升机在机身尾部设置跳板式尾舱门。只是反潜型和预警型的尾梁与前机身的过渡比较平缓，其目的是为了在其内部设置维修通道。直升机的机身布局也决定了起落架的布置样式。一般地，尾梁靠上，起落架均安置在机身上，且多为前三点式或四点固定式，或者为滑橇式起落架；尾梁靠下，一般为后三点式起落架。前者的代表机型有米-4、“山猫”、BO105等，后者的代表机型有“黑鹰”/“海鹰”、AH-64、A129、S-58等。后面提到的这些直升机的尾梁靠下，便于在尾梁上安装后起落架。EH101则采用前三点式起落架。

由于EH101的机体较大、较重，为增加该机起降时的安全性，需要增加主轮距。为此，设计人员为该机在机身两侧设置了可以容纳主起落架的整流罩。意大利海军型、英国空军“灰背隼”HC.3/3A的主起落架均为双轮，海军的“灰背隼”HM.Mk1为单轮，其它型别可选装单轮或双轮主起落架。前起落架为双轮。4个应急浮囊安装在驾驶舱两侧接近机腹的地方，以及两个主起落架整流罩外缘。

3台涡轴发动机安装在机身上部，其中两台安装在肩部，一台安装在机身顶部整流罩尾端。设置在左右两台发动机之间的主减速器的起飞功率为4161千瓦，最大连续功率为3715千瓦。当一台发动机停车时，主减速器的最大连续功率为2769千瓦。主减速器在失去润滑的情况下，仍可工作45分钟。整个传动系统的干运转时间大于30分钟。5片桨叶的铰链式主旋翼的桨叶采用“英国试验旋翼计划”（BERP）中研制的Ⅲ型主旋翼桨叶，采用特殊的桨尖，其前缘下垂，后缘有承载的弧段。这种新型桨尖和优化的翼型分布，使桨叶的拉力比当时直升机的普通桨叶提高了30%～40%。桨毂按多路传力和破损安全准则设计，桨叶离心力通过每片桨叶的弹性轴承传递给由复合材料制成的中心结构件，并通过金属锥和弹性轴承/内环两条路径来传递载荷。虽然桨毂是铰接式的，但弹性轴承的采用大大简化了变距铰、摆振铰和挥舞铰。弹性轴承是球面的，允许桨叶在需要的所有方向上运动。该机安装的结构响应主动控制系统，可使主旋翼桨叶在其振频上的振动降低80%。拥有4片桨叶（两对跷跷板式）的尾桨布置在向左侧倾斜的尾斜梁顶部左侧，通过弹性变距轴承安装在柔性臂上，维护性较好。尾桨的设计为该机提供了优异的抗侧风能力，同时保持了良好的变距操纵范围。

按两国海军要求，舰载型EH101的主旋翼桨叶和尾梁折叠后能够与容纳“海王”的舰艇机库相匹配。为此，海军型采用了电驱动的主旋翼桨叶自动折叠系统。虽然EH101的最大起飞重量比“海王”提高了大约50%，但其主旋翼直径比“海王”还要小一些。在侧风速度达到92.6～111千米/小时（50～60节）时，主旋翼桨叶和尾梁的整个折叠过程可在127秒内完成。该机的折叠样式保证了在尾梁末端靠下位置的水平尾翼，可以放置在尾梁之下。这一点，正好与“海王”直升机相反。

反潜专用设备与武器

EH101舰载直升机的主要任务是反潜，是一种多用途直升机。意大利海军装备的可用于反潜的EH101舰载直升机包括MK110型和Mk112型，其中后者为预警直升机，被称为增强的反潜/反舰型。EH101 MK110型机身下装有伽利略航电公司的MM/APS-784搜索雷达，还装有4台AYK-204处理机、L-3通信公司的HELRAS吊放式声纳，有2个声纳浮标发射装置、16个声纳浮标，拖曳式磁探仪以及相应的声纳信号处理设备。在舱内设有2个声纳操作员工作站。可带2枚“火星”2/S反舰导弹。Mk112预警型装有伽利略航电公司的MM/HEW-784对空/对海搜索雷达，位于前机身下面的天线罩直径由MM/APS-784的1.8米增至3米，其他任务系统/设备与Mk110型相似。

◎搜索雷达

MM/APS-784机载监视雷达是伽利略航电公司和意大利菲亚特公司合作为意大利海军EH101直升机开发的设备，使用相位压缩技术，适合于集成到复杂的航空电子系统中，主要用于反潜、反舰及搜索营救等任务，具有自适应边跟踪边扫描、反潜、反舰以及气象探测4种工作模式。该雷达由4个外场可更换单元组成，工作于X波段，具有频率捷变能力。该雷达的原型系统于1989年开始测试，整体技战术性能较之ASH-3D和AB212ASW使用的搜索雷达有了很大提高。

◎吊放声纳

HELRAS的研制始于二十世纪七十年代，1985年，意大利海军将其作为EH101反潜直升机的标准装置。自1987年中开始，SH-3便作为该声纳系统的空中试验平台，进行了一系列的试验。目前，借助商用产品技术，制成了标准的机箱，箱内包括主控板，信号处理机、图形图示处理器、总线、I/O和存储模块，已形成了全集成化的新系统。该系统采用混响控制，发射脉冲波形设计控制、多普勒滤波、脉冲间隔分析、脉冲长度的时空分析等技术，从而保证能在复杂环境的浅水域探测目标。

该声纳带有一个大型低频立体基阵。包括一个接收基阵（带有8个或16个液压驱动臂，展开时直径达2.8米）、一个发射基阵（带有8个或10个换能器阵元）。这个长达5.25米的水下分机以很高的功率在360度的水平角、10度垂直角范围内辐射，具有较大的探测距离。

由于电缆长440米，水下分机吊放深度可达400米，且具有质量品质因数特性，因此在深水区足以完成对汇聚区域的探测。远程发射/接受特性可以发挥到最佳状态；低频性能可提供多次边界相互作用，并减少接收信号的反射干扰；采用高分辨率多普勒处理技术和成形脉冲，甚至可以探测到速度在1节以下的目标；扩大调频脉冲宽度也可以探测到多普勒值近乎为零的目标。该声纳接口单元具有特殊设计的信号处理规则，因此能充分利用HELRAS的大区域搜索优势。这个接口单元具有信号分离、波束形成和信号处理功能，并且为载机显示器提供优质图像。此系统与MIL-STD-1553B数据总线完全兼容。有专门的接口接受数据输入，这些接口还连接到一个音响数据记录仪，以及用于传感器数据显示的视频设备中。

HELRAS吊放声纳在浅海和深海做了大量的海上验证试验，在地中海深海试验时直达波探测作用距离为14海里，汇聚区探测为20海里，在澳大利亚帝汶岛试验时在高海况下作用距离达到30海里，深海汇聚区探测达到 35海里，在挪威的浅海试验时在高混响背景下探测距离超过27海里。

意大利海军的EH101反潜型可带4枚Mk46或MU90鱼雷，或深水炸弹。在执行反舰任务时可携带2枚反舰导弹，如“火星”2/S。

1987年，法国开始研制“海鳝”（R3）反潜鱼雷，计划1991年投产、服役，装备飞机、直升机、水面舰艇和潜艇。就在法国研制“海鳝”时，意大利也在研制A290反潜鱼雷，计划在1992年服役。由于发展中遇到拨款问题，法国和意大利两国于1991年末将各自正在研制的“海鳝”和A290项目合并而集中双方力量联合发展一种性能更好的、能满足未来反潜战要求的、新一代轻小型通用反潜鱼雷，其结果就是MU90鱼雷。1993年以“海鳝”鱼雷为基础制造惰性样雷进行试验，并首次在“大西洋”2海上巡逻机上进行空投试验。MU90鱼雷长2.85米，重304千克，最低航速29节，最高航速50节，航深25～1000米，最大航程可达25000米。战斗部装有50千克钝感炸药，采用定向聚能爆炸技术，能一举击穿双壳体结构的潜艇。制导方式为主/被动声自导，主动自导探测距离2500米。由于计算机系统对目标参数和信号强度进行技术与比较，最多能同时跟踪10个目标。控制系统主要由捷联式惯导装置加上微处理机构成，其中采用了性能先进的速率陀螺和加速度计。控制系统在3个自由平面上能同时控制鱼雷航行姿态，可使鱼雷以任何姿态入水。当鱼雷大深度寻深时，可实现90度垂直下潜，这对大深度反潜鱼雷而言，是一项非常重要的功能。在攻击目标的末端，惯导系统与声自导相结合，可实现对目标垂直命中，这也是采用定向聚能爆炸对自导与控制系统提出的新要求。鱼雷自导系统与高性能的动力推进系统相配合，允许鱼雷与目标交战距离大于15000米。另外，该自导系统还有探测功能，使鱼雷适于浅水作战。推进装置是有7叶片转子的泵喷射推进器，泵喷射推进器属减速导管螺旋桨，用牺牲一部分效率换取良好的空泡特性，以求降低噪声。在同一设计工况下，泵喷的辐射噪声级较对转螺旋桨低3～5分贝，但其推进效率低10%左右。

由于MU90集许多先进技术于一身，其性能基本上可与世界上最先进的Mk50鱼雷相匹敌。首批MU90已于2001年交付，逐步取代法国的L4/ L5，意大利的A244/S、A290，以及购自美国的Mk46鱼雷，装备法、意和其他国家海上巡逻机、反潜直升机和水面舰艇，还可用作新一代舰载反潜导弹的战斗部。

1997年，意大利海军采购了新的EH101和NH90直升机，考虑到作战场景的变化和不同的目标环境，意大利海军进一步提高了直升机挂载反舰导弹的技战术要求：

1.尽量减轻系统总质量和尺寸，为载机提供充分的作战自主权；

2.战斗部威力足够摧毁小型舰船并使大型舰艇在特定时间内丧失作战能力；

3.导弹射程大于25千米，这个距离可保证直升机处于近程防空导弹系统的射程之外；

4.发射后不管，可使直升机发射导弹后快速脱离战场，减少暴露于敌方防御系统的时间；

5.具有在沿海和多岛地区作战的能力；

6.具有更好的目标识别能力，减少间接损伤；

7.增强导弹突防能力；

8.更好的安全性。

根据这一要求，奥托·梅莱拉公司提出了“火星”2/S导弹的方案，其弹长比“火星”2短，但气动布局相同。该型导弹和以前型号的主要区别为：采用数字式航空电子设备和可与发射系统兼容的1553B数据总线；采用捷联式惯性测量装置；战斗部、助推器和主发动机的火药都是钝感的，满足军舰对武器系统弹药的最新规范要求；采用新型复合材料以减少质量，采用折叠翼以简化导弹安装；两侧各有一台捆绑式助推器；采用具有数字处理能力的X波段导引头，具有很强的抗海杂波和雨干扰的能力，使导弹具有在多种目标环境中作战的能力，既可在公海作战，又可在海岸线附近作战。具有在飞行末段进行规避机动的能力，同时具有任务规划能力和目标识别能力，能够将导引头观察到的目标状况与射前由直升机传感器或预警机提供的目标场景进行相关运算比较，解决了目标识别的难题。

“火星”2/S的研制工作始于2000年，在2003年成功地进行了几次鉴定试验，并于2004年初开始试生产。2005年3月，在意大利海军EH101直升机上进行了首次发射试验。2006年5月，在意大利进行了两次“火星”2/ S导弹的发射试验。发射载机为EH101直升机，2次发射试验均命中目标，达到了预期的效果。奥托·梅莱拉公司还在考虑对“火星”2/S做进一步改进。改进措施包括加装红外成像导引头和数据链，使导弹具有人在回路中制导能力。采用GPS导航系统，使导弹能够攻击岸上目标。