《武器的秘密》第25期：红色黑鹰刮起绿旋风：剖析中国直-20运输直升机

源济

国产新型直升机直-20昨日亮相北国机场引发众多关注。从歼-20和运-20来看，“20”对中国航空工业有着划时代的意义。而对于长期缺乏国产中型运输直升机的中国军队来说，本期《武器的秘密》的主角直-20更是意味着希望。（封面图片：@高山CG）





直-20外观和美国著名的S-70“黑鹰”系列直升机非常相似。而我军早在1984年就曾引进过24架S-70C-2，不仅填补了直升机进藏的空白，在几次重大抢险救灾行动中都发挥重要作用，一直使用至今。但由于1989年之后国际形势变化，我国后续引进“黑鹰”的计划流产，但仍可正常获得零部件。





1989年之后国内也并非没动过仿制“黑鹰”的念头，但由于当时对直升机整体发展不够重视，加上仿制的技术难度过大；而且后来随着虽然整体性能略有不如，但胜在“想买多少就买多少”的俄制米-17系列运输直升机大量加入中国陆航服役，国产中型通用直升机的研制计划一直相当缓慢。





虽然通过不断改进，后续引进的米-17V7（喀山厂）和米-171E第二批次（乌兰乌德厂）通过使用VK-2500-02大功率涡轴发动机，终于实现了进藏上高原的目标，使“黑鹰”数量不足的问题有所缓解；但在2008年汶川地震中，面对巨大的救援压力，我军区区几十架高原型直升机仍然显得十分稀少。





因此灾后我国除了继续引进多批米-17改进高原型直升机用于应急之外，更是加大了对国产运输直升机的研发投入力度。早在2008年之前，在2006年10月底的珠海航展上，中航工业的展台上就赫然出现了10吨级通用运输直升机的模型，从该模型能看出新型直升机基本布局将以“黑鹰”为蓝本。





新型直升机的实机在2013年下半年曝光，当时该机的静力试验机被包裹起来用平板运输车从制造厂送往某地进行首飞前的全机静力试验。虽然看不出太多细节，但仍能看出该机气动外形确实接近“黑鹰”。新机于2013年12月23日首飞成功，后机身上20001的编号说明该机的型号是直-20。





近年来我国和欧洲直升机工业的合作不少，包括EC-120和直-15等项目。但为何直-20在总体布局上还是更接近“黑鹰”一些呢？这和我军对直-20的定位有密切关系。作为西方10吨级直升机的代表，“黑鹰”和NH-90分别采用低尾梁和高尾梁，我军主力米-17也是高尾梁，而直-20则是低尾梁设计。





对于陆航部队而言，不同于13吨级乃至吨位更大的那些庞大笨拙、自卫能力差，主要承担从物资人员集结地到战地二线的中转运输任务的重型直升机，10吨级直升机承担的是往返于战地一二线之间的突击运输任务，需要在尽可能缩短起降时间的同时，具备适应各种恶劣条件的野战起降能力。





尾梁高低会直接影响到直升机的起落架布局，高尾梁布局直升机均只能采用前三点式起落架，这会导致轴距和机体长度的比例很低，稳定性差，不利于野战环境起降。而低尾撑直升机的后三点式起落架，主起落架在机体前部，后起落架在尾梁后方尾桨下面，轴距几乎和机身等长，较为稳定。





在随时都有可能遭到攻击的一线，直升机的起降操作可不像平时那么“文雅”，从画面中可以看到，美军的“黑鹰”在阿富汗伊拉克等战地机场起飞的时候，直升机都是尾轮先抬起来，呈一个斜向上的拉起姿态，这样能够在起飞的同时获得一个平飞速度，便于迅速脱离这个最危险的起降阶段。

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如果是米-17这样的高尾梁直升机，那就得是机体两侧的主起落架先离地，这样在起飞离地前的一瞬间前起落架成为唯一一个支点，不利于稳定性。反过来在降落的时候，和固定翼飞机类似，直升机也得是后轮先着地，这时候采用高尾梁的直升机虽然尾桨够高了，但如果赶上地不平也略有危险。





而低尾梁直升机的尾轮先着地，正好能保护尾桨。从维护性上说，低尾梁直升机尾桨的位置低，更有利于在条件简陋的前线维护。另外，低尾梁和机体主梁结构浑然一体，整体强度高，坠毁时对人员的保护更好。从空气动力学的角度说，尺寸逐渐收缩的低尾梁也比直挺挺的高尾梁阻力更小。





高尾梁布局最大的好处是方便在后机身设置跳板式尾门，可以装载车辆和较大的货物，而“黑鹰”这类低尾梁直升机只能通过严重增加阻力、且战场局限性较大的吊挂方式运输。这也是未来直-20服役后，具备跳板尾门的米-17系列后期型很可能仍将在我军陆航部队占据一席之地的重要原因。





低尾梁还能降低整机高度，方便塞进运输机的机舱里。直升机的战略空运性是一个重要指标，尤其在疆域辽阔的我国，让速度慢的直升机频繁进行上千公里的异地转场，时间长不说，产生的无谓损耗也是非常不经济的。而且整机低矮在降低重心同时也利于海军使用，这一点后文将展开。





总之直-20选择“黑鹰”的低尾梁布局，说明了我军陆航部队对直-20的定位也是一款和“黑鹰”高度类似，能够适应恶劣的前线操作环境，具备优秀的高原高温高湿起降性能的多用途“红色战场军马”，能够有效和我军陆航现有和即将拥有的米-17系列和直-8/直-18系列大中型直升机搭配使用。





由于具备更优秀的起降性能，具备大型侧开门便于架设武器，加上设计上具备后发优势，其噪声等信号特征均较低，直-20会是远比米-17更好的特种作战平台，这一点从美军的MH-60系列特种作战直升机的发展就能看出。直-20服役后，正在成长中的我军特种部队也将有一款更加趁手的“坐骑”。





直-20未来还将有一个广阔的用户市场，那就是中国海军。之前曾介绍过试飞中的直-18反潜型直-18F，但该机的尺寸太大，除航母之外我军现役水面舰艇难以搭载，现役主力卡-28不仅性能已落后难以满足未来需要，且由于我军新舰均按照操作卡-28设计，其机库普遍较高，影响军舰迎风面积。





直-20若改装成可折叠尾梁旋翼的舰载直升机，在适装性上必然更灵活。在设备布局方面，直-20海军型很可能将参照美军几十年来已经基本发展成熟的SH-60系列反潜直升机。即使有直-18F的经验，如何在10吨级直升机上塞下全套的搜潜攻潜设备，这对于分系统和总体部门来说都是一个难题。





从引进“黑鹰”，到今天的“红色黑鹰”，直-20的出现并不是像某些别有用心的说法那样，只说明中国能造出“黑鹰”的壳子而已。这意味着国内直升机工业在10吨级直升机结构设计技术，飞行操纵系统和机载设备技术，复合材料机体和旋翼技术，大功率涡轴发动机技术等方面的全面进步。





但由于相关技术储备、子系统配套和设计经验能力的差距，直-20和美国“黑鹰”家族的最新改进型，特别是和图中的美特种部队突袭“基地”组织头目本·拉登时使用的神秘“隐身黑鹰”相比仍有不足，更不用说那些新概念高速直升机了。我们仍需客观看待中美在直升机研发领域的差距。

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直-20能够在近年研制出来，除了国家的重视和投入程度增加之外，也要归功于中国直升机工业之前十年的一大成就——武直-10武装直升机。其研制中包括五叶复合材料旋翼技术、电传操纵系统，国产涡轴发动机等大量子系统的集中突破攻关，都对直-20的技术发展有着重要的推动作用。





任何一款我军军用装备，都要进行针对我国多种季节环境的测试验，验证能否正常使用，才能完成定型程序，装备部队。此次亮相北国机场的直-20也不例外，作为我国最北部的机场，这个季节的漠河具备全国最适合进行冬季极端严寒条件测试的环境，因此直-20出现在此肯定不是来玩的。





根据国产飞机和直升机的一般试飞规律（不久前，运-20大型运输机也曾在东北机场进行寒区测试），直-20此番开展寒区测试，说明在这一年多的试飞中，其基本试飞工作进展颇为顺利，验证了基本设计的成功性，已进入旨在测试极端运用情况的调整试飞阶段，可以说距离服役又进了一步。





直-20服役后将替换老旧的米-17基本型，并继续扩充我军陆航的规模，不仅将使得每个集团军均能下辖一个陆航旅，每个旅内部的直升机数量也会增多。虽然短时间内还难以做到美军那么高的直升机拥有率，但解决燃眉之急还是可以预期的。本期《武器的秘密》就到这里，明天《出鞘》再见！