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俄罗斯KA-50“狼人”武装直升机
军刀无心 来源:2005-7-12 军事沙龙 2009年12月10日

反坦克导弹和火箭巢

固定式机炮

世界上独一无二的直升机弹射座椅

  俄罗斯称之为“狼人”的卡—50武装直升机是是当今世界唯一能与美国“阿帕奇”相匹敌的武装直升机。

  卡—50武装直升机是由卡莫夫设计局设计生产的。用于与敌进行直升机空战,摧毁坦克、装甲和非装甲技术装备、低空低速飞行目标,以及敌战场前沿或纵深的有生力量。在卡—50的基础上还改装有卡—52和卡—50H。

  卡—50的飞行员可以说是当今世界上最“安全”的飞行员,因为这是第一个也是目前世界上唯一一个将弹射救生系统(K—37弹射座椅)投入武装直升机的飞机。这一系统可在任何高度和飞行速度时,一旦遇到危险就可由K—37弹射座椅将飞行员安全弹出机舱,进行安全跳伞。

  卡—50为单座型,其攻击火力很强,机翼下有4个挂架,可携载16枚激光制导的“旋风”反坦克导弹,有效射程8—10公里,可穿透900毫米的反冲爆装甲。机上还有4组80毫米C—8M“空地”火箭,共80枚。此外,机头右侧还有1座在两个平面内有限转动的炮塔,炮塔内装有1门火力强大的30毫米口径机炮。这种火炮可以装填两个分离的弹药箱中的弹药,一个是强爆炸性弹药,另一个是穿甲弹药,飞行员可以根据打击目标自由选择任何一种弹药。由于卡—50装备了这种机炮,使其打击目标的准确性远远超过美国的“阿帕奇”武装直升机。有消息称,美国也正在将类似于俄罗斯卡—50的火力系统用于其正在研制的“科曼奇”侦察战斗直升机中,但其设计的飞行性能大大逊色卡—50武装直升机。

  卡—50总体设计先进,是世界上第一架共轴式武装直升机。与传统的单旋翼带尾桨式布局直升机相比,这种设计布局保证了直升机机体积小,机动能力强,载弹量大,从而获得了超低空飞行和飞越障碍的最大安全系数。

  卡—50技战性能很突出:该机传动和控制系统简化,无尾桨,外廓尺寸小,紧凑;机动性能良好,由于增设一套旋翼,升力提高,加之反向旋转的平衡,而提高了掠地性能,最大时速300公里,小角度俯冲最大速度350公里/小时,留空时间1.5小时。

  为了提高卡—50的生存能力,驾驶舱装有混合钢装甲,其表面还加装了55毫米的高压玻璃,使飞机具有很强的抗毁性。油箱内装有泡沫填充物,油箱外敷有自密封保护层,机内装有防火设备,发动机装有热排气屏蔽装置。

  特的双主旋翼设计,上下两组旋翼转动方向相反,以此抵消旋翼对直升机的扭力矩。直升机上也就不需要尾旋翼了

急速掠地起飞

右后侧视角

  卡—50的主要制导武器系统为装有激光制导反坦克导弹,这种导弹也可同时用来攻击空中目标。为击毁轻型装甲目标、易毁目标和地面目标,在机上装有火箭炮和机炮。

  卡—50装有现代化的电子设备,包括搜索瞄准系统、导航系统、无线电通信系统,该机由1名飞行员驾驶并作战。卡—50具有自主作战能力,可在野外起降。其电子设备为带有数字通信设施的精确目标指示系统,这可以保证分散的直升机之间可以相互交流信息,并与地面指挥中心联络,使直升机不必与敌方进行视觉接触就可以确定目标并进行攻击。机上还装有红外目标指示系统,可以保证飞行员在夜间战斗。

  卡—50主要技术指标为:最大起飞重量10800千克,可消耗的最大作战载荷量1181千克,巡航速度270千米/小时,长16米,高4.93米,悬翼直径14.5米,转场航程1160千米,最大飞行速度360千米/小时,动力装置为2台涡轮轴发动机。

  另外KA-50叫做“黑鲨”

  KA-52才叫“短吻鳄”

  卡-50机身全长13.5米,旋翼直径为14.5米,最大起飞重量10800公斤,最大俯冲速度为350公里/小时(据卡莫夫设计局总设计师米赫耶夫称,在1996年9月的试飞中,其俯冲速度已达390公里/小时),最大侧飞速度为182公里/小时,后退飞行速度为120公里/小时,垂直爬升速度为600米/分,盘旋升限为4000米,设计最大过载3.5G。

  卡-50的主要武器是AT-9“旋风”导弹,该型导弹是一种管射式反坦克导弹,全重60公斤,射程8~10公里,以超音速飞行,能够穿透900毫米厚的装甲,一次可携带16枚,分4组挂载在两侧短翼下的4个挂架上。此导弹也可用于空战,甚至能攻击海上的导弹快艇。

  短翼上的4个挂架也可以挂载B-8火箭弹舱4个,一共可容纳80发S8型80毫米空对地火箭。其他武器包括AS-12导弹、FAB-500型炸弹与两个23mm机炮吊舱。卡-50还可携带P-60M“蚜虫”和P-73“射手”等红外制导空对空导弹。

  和世界其它现役武装直升机相比,卡-50具有与众不同的独特结构,它拥有以下世界记录:

  · 世界第一架采用单人座舱的武装直升机;

  · 第一架采用同轴反转旋翼的武装直升机;

  · 第一架装备弹射救生座椅的直升机。

  分析一下以上三个“第一”。普通武装直升机在执行低空突袭任务时,尾旋翼在起飞、降落及盘旋时,很容易被吹起的石子打伤,或在低空贴地飞行时撞上树梢或其他障碍物,从而造成机毁人亡。越南战争和阿富汗战争中,武装直升机战斗损失的30%,都是因尾旋翼的传动连杆装置、机械连杆控制系统、机尾及尾旋 翼等受到损坏而造成的。“黑鳖”由于采用了两具共轴反向旋翼,各旋翼的旋转作用力相互抵消,因而不需要尾桨。机尾的存在纯粹是为了平衡全机的空气动力和改善操纵性。所以即使整个尾部被打掉,卡-50仍能安全着陆,不像一般的直升机,一旦尾部或尾旋翼被击中,即失去平稳,造成整架直升机坠毁。另外,取消尾桨,尾部也就不再用配置复杂的传统系统,整机的重量也能减轻不少。而且,也不需要传输部分动力去转动尾旋翼,这样主旋翼就可以直接享有百分之百的动力供给,因而卡-50直升机的升力增加了12%。

  双旋翼在空气动力上是对称的,消除了偏航的动力来源,直升机可以轻易地保持高度,而且不容易受横风的影响。由于共轴的两具举升旋翼可以使其直径较一般单旋翼/尾桨配置的直径小,所以,卡-50有良好的爬升率和较小的转弯半径,超低空飞行时可以轻松地规避树梢等障碍物。共轴反向旋转双旋翼的布局还具有很好的低视度等优点,这些优点保障了卡-50能够在高温、潮湿等环境下进行低空盘旋与贴地飞行,同时赋予飞行员无比的信心进行低空贴地飞行。

 

开火

  尽管武器装备极为复杂,但它并没有影响卡-50的操纵性能。传统的武装直升机通常采用飞行员和武器系统操作员两人一组双座设计,而卡-50采用的是单座舱设计,这使卡-50在结构重量和简化设计方面占了不少的便宜。

  为了实现自动化操作,卡莫夫设计局采用了一体化的飞行与火力控制系统,这些系统包括自动化飞行与导航、目标瞄准、武器发射等。卡-50座舱内装置有米格-29的头盔显示器及其他仪表,包括飞行员头盔上的瞄准系统。另外,在仪表板中央装设了低光度电视屏幕,它可以配合夜视装备使卡-50具有夜间飞行能力。卡-50安装有4部欧比塔电脑,以执行复杂的飞行、导航与射控资料计算,并用数字链路将它们连结起来。其中,一部专用于显示系统,一部用于任务管制,一部用于导航,一部用作备份。借助自动操作系统,就可以在飞行员不接触驾驶杆的情形下直升机仍可盘旋滞空。因而,尽管是单人执行驾驶和武器控制双重任务,卡-50仍然具有良好的操纵性。

 

  卡-50具有双层防护钢板的座舱位于机身前端,座舱的防弹玻璃能够抵挡住12.7毫米子弹的射击。座舱内部座椅下方还装有蜂巢式底架,可以减缓震动,防止飞行员在坠毁或重落地时受伤。一旦卡-50直升机被打中,飞行员也可借助于弹射装置逃生。卡-50装备的K-37弹射座骑(左图),是世界上唯一批量生产,应用在直升机上的逃生系统。这种弹射装置是由俄专门生产弹射座椅的齐威达公司费时7年才研制出来的。在紧急情况下,飞行员拉动座椅下方的双把手,启动弹射系统,旋翼上的爆炸螺栓首先爆炸,将全部6片旋翼同时炸离,紧接着座舱罩被弹射开,座椅上方的火箭点火射出座舱,而几乎在同一时间,飞行员与座椅分离,火箭下端的绳索系在飞行员躯体上,借火箭向上的拉力将飞行员拉出座舱,然后开启降落伞。整个逃生过程只有2.5秒。

  卡-50良好的战场生存能力,大大增加了飞行员的信心,有利于充分发挥飞行员的战斗力。

  米-24直升机在阿富汗的作战经验表明,在平原上袭击4公里以外的目标,武装直升机的飞行高度,不能低于35一70米,在丘陵地区不能低于100-245米。尽管卡-50装备了自动化飞行与火控系统,能够使飞行员比较轻松地一边飞行一边实施攻击,然而,在20-50米高度进行超低空袭击时,飞行员也无法保持瞄准。对2-3公里之外拥有防空高炮掩护的目标实施打击,直升机的反应时间只有10一15秒;而要对1一6公里之外拥有防空导弹掩护的目标实施打击;反应时间只有11一20秒。因而单架直升机难以完成超低空攻击等任务。为了更好地发挥威力,卡-50极为需要一个能为其提供战场情报、进行协调与控制的保障机。这样,能够提供各种情报、进行战场控制的双座型卡-52武装直升机也就应运而生了。

  1996中11月12日,乌赫托马直升机制造厂首次公开展出了卡-52,俄罗斯人以凶猛的两栖动物“短吻鳄”为其命名。这个黑色的庞然大物看上去更象一只大脑门的牛虻,它与著名的卡-50“黑鳖”武装直升机同属共轴型直升机系列。“短吻鳄”继承了卡-50的动力装置、侧翼、尾翼、起落架、机械武器和其它一些机上设备。“短吻鳄”与“黑鲨”的不同之处在于它采用了并列式双座驾驶舱。航空博览会上曾有人说,卡莫夫设计局又回到了传统双座武装直升机的路子上去了,事情并非完全如此。

  的确,这种直升机的乘员是两个人,但并不是传统式前后串列,而是左右并列的。这种座舱不是随便设计出来的,并列式双人座舱能够满足直升机在昼夜和各种气象条件下完成超低空对地面目标进行突击的需要。用于实施全天候低空突击的攻击机通常采用这种并列座舱,如美国的F-111和前苏联的苏-24攻击机,它们在设计时也都采用了驾驶员与射击员并排位于同一机舱内的方案。俄航空专家认为这种方案是最科学的,并且 俄国人后来设计苏-34歼轰机时也采用了这一方案。早在1972年,为了提高AH-1武装直升机的夜间飞行性能,美国人对AH-1进行改进试验,试验的结果表明,乘员左右并排而坐则是最好的布局方案。因此,卡-52的布局并不是设计上的倒退,正好相反,在创新方面卡-52完全可以与单座的卡-50相比。

  黄金搭档为了缓解飞行驾驶与火力控制的矛盾,从一开始设计卡-50武装直升机,米赫耶夫总设计师就要求俄陆军航空兵改变米-24“雌鹿”等武装直升机所采用的传统战术。但他反对抄袭美国AH-64“阿帕奇”的伏击战术。根据他的设想,执行作战任务的直升机编队要由两架卡-50组成,一架负责搜索敌人踪迹、研判战场情况,另一架则专门负责攻击敌方装备有防空导弹、高炮的装甲车队。总设计师认为,实行双机编队的卡-50,其攻击机会比单架双座的直升机要多,能够更有效地完成作战任务。因为第一架除了指引目标外,也可为正在进行攻击的第二架提供必要的防卫。总设计师关于卡-50的作战设想,也正是卡-52的设计构想。

  卡-52不仅具有与卡-50相同的武器、低空飞行能力、装甲防护能力,可进行空战与对地攻击。而且,卡-52具有优良的侦察、指挥与控制等功能,可为卡-50提供类似于空中预警指挥机的作用。战场侦察与作战控制作为新型 武装直升机卡-52的主要任务决定了卡-52的机载雷达等电子设备的组成。卡-52直升机机身前部安装了汤姆逊公司的热视仪,之所以选择法国生产的热视仪,是因为国产热视仪的生产工作拖延的结果。不过卡莫夫设计局也想向潜在的用户展示:卡-52既能使用俄罗斯生产的仪器、设备,也能配备外国生产的仪器、设备。驾驶舱上的球状物里,安装有俄罗斯国产的“黄杨”三维光电子定位系统,该系统包括热视仪、电视仪和激光仪。机身右侧下面装有一个稍小的球形陀螺稳定仪,里面装有一具使用激光指示远距目标的高倍光学望远镜的镜头。该装置配有电视及热成像系统,可保障在15公里范围内发现并精确跟踪较小目标。

  卡-52可将卡-50飞行员所需的战场情报资料通过无线电传送过去,显示在低光度屏幕上,飞行资料则显示在头盔显示器上,从而有效地为卡-50提供情报保障。同时,还保留了卡-50的机动、防护性能和武器系统,在空战中能够为卡-50提供掩护与支援。

  当然,增加一个乘员使“短吻鳄”的飞行性能比“黑鲨”要稍有降低:升限和速度有所下降,最大运载重量减少了50%。但是/短吻鳄”的出生本来就不是要它去贴着敌人的炮火“爬行”的,作为一个“智力发达的助手”和一个能指挥与协调其他作战系统的特殊“调理员", 卡-52完全称得上是“黑鲨”的“黄金搭档",能够有力地保障那些更“强壮”、更“皮糙肉厚”的“黑鳖”更好地进行协同作战,发挥出最大威力。

  卡-52采用了卡-50直升机的动力装置、旋翼、垂尾、起落架、武器。在一定位仪上,装有带激光测距仪和目标指示器的大功率瞄准头。卡-52装有一门不可移动的KII-23JI型机炮,口径为23毫米,带弹250发,安装在机翼内上的YIIK-23-250型吊舱内。其短翼下的4个武器挂架,能挂载12枚“旋风-M”带激光制导和串联战斗部的超音速反坦克导弹,也可安装4个B-8B20A火箭发射巢,每个火箭巢可带20枚80毫米直径的C-8非制导航空火箭;或安装B-13J5火箭巢,每个火箭巢装5枚120毫米直径的C-13非制导火箭。这些火箭可带各种战斗部,如爆破弹、照明弹等。为消灭远距离目标(15公里),它可挂X-25MJI半主动激光制导空对地导弹。也可挂2至4枚P-73型中距空空导弹或8至16枚“针-B”单兵近距空空导弹的改进型。后者也可打击地跟踪5公里内的小型目标。

  另外,它还装备了电子对抗设备。卡-52驾驶舱内装有4个液晶显示器。首架样机上装的是法国生产的显示器(其中包括一个多功能显示器),投产后,它将安装国产的彩色多功能显示器。此外,还在风挡玻璃上为驾驶员安装了一个显示器。领航员带有头盔瞄准显示器。座舱的两名乘员各拥有自己的操纵装置,但两套操纵系统可以联动。在必要的情况下,两个乘员中的任何一个都可以单独驾驶直升机或控制武器系统。 卡-52装两台圣彼得堡B-R-克里莫夫科学生产联合体生产的TB3-117BMA型涡轴发动机,其单台功率为2200马力。卡-50和卡-52直升机上安装的BP-80型减速器,还能保证发动机功率的进一步提升。

  卡-52至今也未能为俄军订购或出口,前景暗淡。目前土耳其正在与俄罗斯、以色列IAI公司组成的联合公司商谈购买卡-50-2型。土耳其与美国贝尔公司进行的AH-1Z进口谈判陷入僵局,土耳其因此决定与IAI公司开始谈判卡-50-2。土耳其认为花费40亿美元购买145架AH-1Z过于昂贵。此外土耳其宣布现在只谈判145架武装直升机中的首批50架。但最终经过一番讨价还价,土方还是倾向于购买AH-1Z直升机。

 

  此外,在旋翼的轴瓦上方还装有“阿尔巴雷特”雷达系统。卡-52直升机装有4部液晶显示屏幕,试验用机还装有一些法国生产的显示器(其中部分是多功能的)。投入批量生产后,该直升机将装备俄罗斯制造的多功能显示屏。驾驶员使用的显示屏幕装在驾驶舱前窗上,而射击员则配备有头盔式目标瞄准显示器。增加一个乘员使直升机的用途得以大大拓展。坐在左边的飞行员可以专心驾驶直升机,而坐在右边的射击手能够实施侦察或进行电子斗争,能够在全天候条件下发现和辨认远处的目标,可以进行目标定位和瞄准,可与地面部队和卡-50等武装直升机进行协同。

 

  卡莫夫设计局采用共轴式旋翼有40多年的发展历史。共轴式旋翼布局成为该局与米里设计局的米—28竞争的主要筹码。因为卡—50和米—28都得采用两台TV3—117VK涡轴发动机,单台功率1640千瓦(2200轴马力),都得采用前苏联国内生产的机载电子设备。不同的是卡莫夫设计局采用的是共轴式旋翼布局,而米里设计局采用的是单旋翼/尾桨布局。共轴式布局的主要优缺点如下:气动特性对称,机动性好。在使用相同发动机的情况下,两副共轴式旋翼的升力比单旋翼/尾桨布局的旋翼升力大12%。共轴式旋翼气动力对称性显然优于单旋翼式,不存在各轴之间互相交连的影响,机动飞行时易于操纵。改变航向时,共轴式直升机很容易保持直升机的飞行高度,这在超低空飞行和飞越障碍物时尤其可贵,对飞行安全有重要意义。

  卡—50和米—28都是可载16枚反坦克导弹的攻击直升机,卡—50在旋翼转动时的全长才16米,而米—28的旋翼直径就有17.5米,其机身长度也有16.85米,均比卡—50的全长要长。外廓尺寸小,雷达识别特征和目视识别特征就小,便于隐蔽;外廓尺寸小,受弹面就小,战斗损伤概率也小。

  卡-50 “黑鲨”攻击直升机

  1977年12月卡莫夫设计局向苏联当局提出研制一种新战斗直升机。并以AH-64为假定作战对象,提出了首批技术要求。1980年5月完成了模型样机的评审。定下了设计方案及各项设计指标。1982年6月17日,卡-50原型机进行首飞

  卡-50是世界上第一种单座攻击直升机;第一种共轴式旋翼,无尾桨结构直升机;第一种采用弹射救生系统投入现投使用的直升机。单座该机的火控/飞行操纵系统能显示所有必需的飞行状态数据和机上各系统工作的数据,还能显示从侦察直升机通过无线电数据链传来的数据。该系统能使一名驾驶员操纵飞行并发射各种机载武器。 动力装置 两台TV3-117BK涡轴发动机,单台功率1640千瓦(2200轴马力)

  主要机载设备 不详

  武器 右侧短翼下30毫米机炮,短翼下四个挂架,AT-2、AT-6、AT-3等各种反坦克导弹共16枚

  尺寸数据 旋翼直径14.5米,全长(旋翼转动)16米,机高5.4米,短翼翼展7.3米

  重量数据 最大起飞重量10800千克,起飞重量7800千克

  性能数据 最大速度350公里/小时,悬停升限(无地效)4000米,垂直爬升速度10米/秒,作战半径250千米,最大过载3G

 

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