军用/航空电子
作者:刘朝兴、郭明、周向春
秘鲁一架军用直升机在其东南部库斯科地区坠毁。据报道,这架直升机在执行缉毒任务时突遇机械故障,坠入河中。
这则消息,让世人为该事故的发生感到惋惜的同时,也让更多人把目光聚焦到世界军用直升机的研发与列装方面。
安全可靠一直是各国研发军用直升机的“保底”要求。对此,各军用直升机生产厂家可谓是千方百计,力求万无一失。即便如此,类似事故仍不时发生。这种意外的发生,能部分折射出军用直升机研制之难,也可反证在先进军用直升机研制与列装上,还有很多工作要做。
那么,研制并拥有先进军用直升机到底有多难?请看专家解读。
作为遂行超低空任务的“多面手”,性能越好价格越高,想要拥有不容易
在现代战争中,军用直升机因其独有的飞行能力受到世界各国青睐。是否拥有高性能军用直升机,已成为衡量一个国家武器装备现代化水平的重要标志之一。
但是,由于种种原因,面对先进军用直升机,不少国家只能“爱在心,口难开”。毕竟,研发、升级、维护、购买军用直升机一直以来都不是一件容易的事。
直升机有着独特的性能优势:起飞不需要跑道,受地形限制较少,能垂直起降、空中悬停、贴地飞行,机动灵活。
凭借这些优势,直升机被广泛应用于各种军事行动中,执行各种战术任务。
数十年来,军用直升机经受了多次规模不等的战争考验,展现出较大优势,被人们称为“超低空的飞行杀手”“树梢高度的威慑力量”。
近年来,军用直升机的性能得到提升,愈发彰显出强大战力,成为各国军队竞相追求的“香饽饽”。但现实是,军用直升机价格一直居高不下。
有关资料列举了目前全球性能较好的10款直升机。在这份榜单中,价格较低的军用直升机,单价都在1亿元以上。俄罗斯的卡-52 “短吻鳄”直升机,单价一度逼近2亿元。南非的“石茶隼”直升机单价也达到1亿元左右。
打造先进军用直升机,仅投入资金还不够,技术上的足够积累和生产商的胆量同样不可或缺
打造先进军用直升机并不容易。
首先是研发成本巨大。一般来说,军用直升机的体型、空重、载重量越大,需要投入的资金就越多。
国外在计算飞机研发成本时,通常会使用“成本密度法”来直观地显示成本高低,即用单价除以空机重量。有学者曾选取法、德联合研制的“虎”式和美国的“黑鹰”直升机,采用“成本密度法”分析发现,研制费用密度平均为4.2亿元/吨,其研发成本之高可见一斑。
在直升机研制上,很少有生产商能完全依靠自有经费完成,一般都要依靠军方支持。以V-22“鱼鹰”为例,美国国防部为其提供了大笔研制经费,才使得相关公司以耗时10多年、坠毁4架原型机的代价推动了倾转旋翼技术走向成熟。
其次是需要强有力的技术支撑。从世界上第一架直升机试飞成功至今,直升机经历了4个发展阶段。纵观其发展历程,不难发现,直升机发展的每次跨代都与发动机、复合材料、光学及电子等技术的革新与突破息息相关。
军用直升机各项性能指标的每一次明显提升与进步,同样得益于上述技术的发展,尤其是材料、加工、制造工艺技术等方面的革新。
作为一种定位在低空飞行的军用作战平台,军用直升机要能应对不同地形地貌、恶劣天候、作战环境对其遂行任务的影响。这种高要求,决定了生产商在研发、制造方面,要解决的技术难题更多、风险性更高。
直升机机上设备大多属于技术密集型产品,对安全可靠性、环境适应性、电磁兼容性等诸多方面都有较高要求。因此,军用直升机相关产品必须严格按行业专用研制流程和规范进行设计、开发、制造、试验、评审、验收,这个过程往往需要数年甚至数十年的周期才能完成。按照相关流程,研发者很难在短期内完成全部工作并达到军方标准和要求。
以米-26“光环”重型直升机的研制为例。从20世纪60年代苏联决定研制米-6的后继型直升机时起,到米-26的原型机离地升空,这期间就用了10年。再到米-26进入苏联陆军航空兵服役时,又过去了6年。值得一提的是,研发米-26“光环”重型直升机时,苏联尚处于蓬勃发展的“黄金”时期。
当前,新一代军用直升机面临着更高速、远航程、更安全、无人化、更智能等方面的新要求,这也意味着相关研制必然会面对更大的技术难题与创新压力。
再次是研制风险性高。对军用直升机研发来说,技术上的成熟并不等于型号研制上的成功,能投入使用并满足军事需求才是成功的标志。否则,前期所有努力都可能付诸东流。
2004年,美国国防部宣布取消始于10多年前、已耗资69亿美元的RAH-66武装侦察直升机项目。究其原因,除了该机研发进度滞后、耗资大大超出同期预算以外,主要原因还是军事需求发生变化,无人机基本上就能完成RAH-66武装侦察直升机预期的作战侦察任务。
“飞上天”不等于“用得好”,维持军用直升机机上设备正常运行仍是一个大挑战
作为高端军事装备,先进军用直升机的构成部件更加复杂。多数情况下,相关装备设施来自不同生产商。这必然对直升机的维护、保养提出更高要求。
不仅如此,执行不同任务的直升机有着特定性能要求,不仅体型大小不同,还需要视情选装不同的特殊设备,这其中包括航电设备、机舱设备、外部设备和特殊用途设备等。
例如,武装直升机需要安装武器挂载平台,搜救型直升机需要安装吊重设备,侦察直升机则需要安装光电和雷达转塔等。在进行高强度作战时,它则需要安装额外的安全设备和航电系统。比如,自我防卫设备、前视红外探测系统、红外干扰机、导弹告警设备、甚高频/特高频保密电台,等等。众多设施设备要长期保持其技术性能,必然离不开高标准、常态化的维护保养。
如何提高军用直升机的可维护性?如何建立并保持与之相匹配的后装保障力量?如何实现能力与需求的高效对接,保持军用直升机的出动率?这些,是研制国、进口国无法回避的现实问题。
另外,军用直升机多数部件的大修间隔时间一般低于5000小时,内部一些组件通常是时寿件,每5~8年即需要进行检修或更换,这也导致了军用直升机维修支出费用庞大。
高昂的维修与使用费支出,也在一定程度上给一些谋求列装先进军用直升机的国家带来不小压力。
2019年全球军用直升机占比示意图
关键机型能否摆上货架,不全取决于市场,仅通过军售难以打破地区分布的不均衡
由于各国、各地区经济发展水平、技术研发能力方面存在差异,当前,世界范围内先进军用直升机的分布很不均衡。
资料显示,2019 年全球军用直升机总量为 20489 架,主要分布在北美洲、亚洲和欧洲。全球主要国家中,美国军用直升机数量最多。俄罗斯紧追其后位列全球第二。从机型分布上看,美国的 S-70 “黑鹰”系列直升机占全球总量的19%,是目前应用广泛的军用直升机之一。
军用直升机地域分布上的不均衡,一方面体现出世界上具有研制先进军用直升机能力的国家不多,另一方面则体现出相关研制国家在这方面实施了严格的管控举措。
对军用直升机特别是先进军用直升机来说,一些关键机型能否摆上国际军火市场的货架,不完全取决于市场,而取决于相关国家对防务安全的综合考量。先进的军用直升机主要提供给本国军方使用,其次才会向与本国关系友好的国家出口,这已成为一种惯例。
国际关系的动态化特征,更是使得研制国在此类产品出口方面收紧了关口。
以机载悬挂与发射装置的随动系统为例。目前,在直升机随动控制系统研制领域,欧美国家在技术上具有先发优势,其产品相对比较成熟。由于受进出口国双边关系及国家战略选择方面的影响,上述产品或研发技术大多数属于严控之列,难以通过军售途径实现研发主体之外更大范围的互通、转让。
显然,这种根据本国全球战略和国家利益需要、“门对门”出口军用直升机的做法与态势,在一些拥有技术先发优势的国家操作下,不会发生太大转变。这种军用直升机地域分布上的不均衡,很难通过军售或者技术转让来打破。改变这种局面,仍需各国在自行研发方面付出更多努力,在取得系统突破、掌握关键技术基础上造出先进军用直升机,甚至实现弯道超车。
编辑:黄飞
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