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EH101多用途直升机

更新时间:1970-01-01 08:00:00 作者:

1978年中,英国皇家海军颁布了6646号装备议案,选中了韦斯特兰公司的WG-34作为其海王直升机的替换机种,与此同时,意大利海军也正在寻求一种新型的直升机。1979年8月,意大利阿戈斯塔公司和英国韦斯特兰公司宣布:两家公司将各出资一半,成立一家联合公司,用于设计、发展制造一种性能出类拔萃的新型直升机。同年11月,意大利、英国两国有关部门签署了谅解备忘录,正式开始了新型直升机的研制。在这份谅解备忘录中,双方规定新研制的直升机能够取代两国海军现役的SH-3D海王直升机。1980年7月,负责研制新型直升机的联合公司欧洲直升机工业公司正式成立,公司简称EHI,在成立后,由两家直升机公司派出的人员开始了直升机研制前的市场调查。经过广泛的市场调查,EHI得出了这样的结论:国际军火市场上大约有750-800架的需求量,调查还显示,民间直升机的需求量也在大幅度上涨,而且这个数量非常的可观。于是,EHI上层决定开发一种军民通用型号,然后在此基础上改进以适应不同的需求,这样不仅可以节省大量的研制经费,不用多条研制线路同时开工,而且还可以在原型的基础上开发出大量的衍生型号。

⊙ EH-101发展过程

1981年7月12日,两国政府签订了第二份谅解备忘录,开始了为期9个月的前期研制工作,新型直升机命名为EH-101,研制经费由两国平摊。

在各种机型中,海军型的EH-101最早开始发展,EHI公司当时预计80年代中期就可以实现首飞,并能在80年代末交付海军部队生产型飞机。

1984年1月25日,意英两国又签订了第三份备忘录,备忘录对发展过程中的经费问题进行了详细的规定,即两国联合提供经费直至EH-101进入量产阶段,而早期签署的备忘录、协议由于都是纲要性质,因此,EH-101的发展计划这时才算正式确立。新签订的发展规划明确规定,新研制的直升机能够完全符合军、民使用的各项需求。以海军型使用的EH-101为例,除了基本的反潜作战外,还要担负舰艇警戒、反舰攻击、两栖作战、搜索、空中预警、垂直补给、电子干扰等等任务。同时为了满足新世纪反潜作战的需求,海军型EH-101的设计规划还包括以下特点:能够在小型舰艇上起降,并且具有全天候作战能力,拥有良好的导航与通讯设备,并且由于在海上飞机容易疲劳,要求最低限度的降低飞行员的工作负担,以求长时间的保持战斗力。

1987年8月,加拿大作为第一个国外购买商选择了EH-101

民用型EH-101的设计则强调要有大的货舱容积,机舱内部的高度能够满足一个标准身高的人站立其中,而且要求这型直升机的民用型号用途要广,像客运、近海油料补给及公司团体使用等都必须包括在内。该机的设计载客量达到30人,而且机上的空间比较充裕,能够在机上设置行李舱、卫生间、小型厨房等。为了加强竞争性,计划书要求该机在满载的情况下飞行能力符合民用航空组织A级标准。

同时,由于直升机具有一般固定翼运输机不具备的垂直起降和悬停能力,所以直升机货运越来越受到重视,这份详细的计划书对该机的衍生型号多用途货运型EH-101进行了说明,在对原型的机身进行适当的修改后,该型将在机身后方加装大型的货运跳板,车辆可以直接开进货舱,货运指标为6吨或者是30名全副武装的士兵。

有了这个详细的发展规划,EH-101的发展进行的较为顺利,而且海军型、民用型、多用途型基本设计得以并行进行。海军型以及民用型号的EH-101在整合测试后开始生产,发展计划要求使用9架预生产型和1架地面测试模型。采用多架飞机同时进行密集架次试飞可以快速的发现设计、生产中的缺陷,这样可以缩短研制周期,并且降低风险。

英国和意大利各自设了一条生产线,每条生产线计划年产量80架,这两条生产线将主要用于装配,而EH-101的主要部件则由其他公司生产,为了军事上的保密,两国海军的EH-101由各自的厂商独立生产,而后续的型号则由两家公司联合制造。

民用型号和多用途型号的制造分工如下:机身前段(包括机鼻、座舱、机舱)、发动机安装、主旋翼、起落架、燃料系统、空气调节系统由维斯特兰负责制造;机身后段、机尾、电子设备、液压设备、变速齿轮箱、尾旋翼、主旋翼毂、尾桨传动系统则由阿戈斯塔公司负责制造。该机的部分航电设备则由两家公司分别发展。

1991年9月30日,英意两国签订了第四份谅解备忘录,这份谅解备忘录主要规定了各国的购买数量:英国将购买44架,加拿大购买50架(35架CH-148和15架CH-149),英国和意大利国内的航空公司将订购大约300-500架EH-101。随后美国联邦航空局为EH-101颁发了适航证。

⊙ EH-101基本结构设计

EH-101在规划时就已经确定了基本外形,EHI公司特地和英国西康(Scicon)公司签订了一项价值7万英镑的合同,由后者负责在5个月内制造EH-101的性能评估模型。模型的子系统和战术程序也在此同时完成,用以评估该直升机的性能是否符合皇家海军的要求。

EH-101将是一架性能先进的通用型直升机,3台发动机,总重13吨,机身大小和海王直升机相近,有效载重6吨,比海王直升机大了50%。所有各型EH-101的机身结构、发动机、基本系统和航电系统都相同,主要的不同在于执行不同任务时所需的特殊设备。在设计时,EH-101将采用最新的复合材料技术,并且将利用电子设备以及资料管理系统最大限度的减少飞行员负担。

EH-101的机身结构由传统和复合材料构成,设计上尽可能采用多重结构式设计,主要部件在受损后仍能起作用,座舱玻璃框架是目前直升机中采用复合材料为框架最大的一个,由维斯特兰公司航空部门的先进复合材料制造工厂制造,可以抵挡重1.8公斤,飞行速度296.5公里/小时的飞鸟的正面撞击。

⊙ 旋翼和发动机

EH-101采用了性能和安全性都比较高的5片式主旋翼,主旋翼结合了两种可变截面翼剖型和后掠的翼稍,性能比传统旋翼高出30%,其实,EH-101采用的旋翼是不列颠实验性旋翼计划中所展示的BERP叶片,翼面的翼截面剖型以及弧度沿翼展方向是渐进的,带有一定程度的扭转,加上后掠式翼稍段,叶片能够适应翼展上各处的气流。

主旋翼叶片使用了大量的碳纤维,叶片后缘以及离心力大的部位在使用碳纤维材料后可以加强韧度和抗扭转强度,叶片沿翼展方向则采用了玻璃纤维,这种以复合材料制成的叶片对材料的抗疲劳性能将有很大的提高,其抗疲劳性能将是一般材料的4-5倍。

EH-101装有3具发动机,各型号使用的发动机型号略有不同。英国罗尔斯罗伊斯公司早期建议采用该公司的RTM-322涡轴发动机,这型发动机输出功率为2100轴马力,EHI曾在一架预生产型上测试了RTM-322发动机,1990年6月,皇家海军决定采用RTM-322发动机,同年9月,意大利海军选定通用电气公司的T700-GE-T6A涡轴发动机作为其海军型的发动机,该型发动机输出功率2000轴马力,作战时,在一台发动机损坏的情况下,该机仍然能够安全飞行。海军型的EH-101采用的发动机是CT7系列中专用于海洋作战的MK-104型,发动机各部件增强了抗腐蚀能力,整台发动机由通用提供配件,意大利阿尔法•罗密欧公司装配。发动机近气道前装有顿罗普航电生产的除冰系统。

该机设计时的目标是发动机每飞行2500小时进行一次检修,但由于该机广泛使用机内监测设备,尤其是结合传动单元内的监测单元以及采用计算机控制的燃油管理系统,使得发动机在正常飞行状态下可以过5000小时才进行一次大修。

主电气系统使用115/200伏的三相电源,由两具卢卡斯航空公司的45千伏-安培滑油喷射冷却无刷式发电机提供电力。机上有三套独立的液压系统,在其中两套损坏的情况下,飞行员仍然能够对飞机实现有效的控制。

该机的燃油系统包括三个主燃油箱,每个燃油箱提供一台发动机的燃油供应,油箱之间通过交叉馈送系统相连接。

⊙ 航电系统

航电系统是以两个MIL-STD-1553B数据传输线为骨架,连接着主要的飞机管理系统以及任务系统,整个航电系统的核心是双重配置飞行任务计算机和双重双工自动飞行控制系统,通信系统、导航系统、飞行仪表以及其他感测器以界面相连。任务计算机由意大利西莱尼亚公司在英国费伦蒂公司协助下完成,其主要功能为导航资料的储存、处理和计算、飞行性能评估、飞行监控、提供飞机目前的维护状态。

自动飞行控制系统由英国史密斯工业公司和阿戈斯塔公司联合研制,座舱中的阴极射线管显示器则是由英国MEL公司负责研制。意大利利顿公司生产的姿态航向导航参考系统,这种经过改良的LISA4000 AHRS是军用以及商用直升机航电设备的一部分,可以将飞机的俯仰、滚转、航向、加速等信号提供给机上的其他设备。

EH-101的海军型将采用英国GEC航电设备公司的大气资料系统,该系统以独特的旋转探针探测飞机外的气压,然后计算出飞机的空速,不论当时飞机是在悬停还是在全速飞行状况中,这个系统均能够准确测量。探测器安装在旋翼之下,所获得资料传回系统的电能转换器,经过机上的微处理器处理后再将各项关键的空气资料数据输出到飞行员的显示器以及导航与控制系统;这个空气资料系统能够测量纵向、横向以及垂直空速、温度、大气静压力。这些电子单元所提供的资料对飞行员有很大的帮助,使他能够在直升机飞行过程中维持准确的空速和飞行高度,对提高导航精度很有帮助。

该机采用的雷达高度表为PA-5015,工作在J波段,英国普莱西公司和意大利电子公司联合制造,英国航宇则提供了EH-101海军型使用的环状激光陀螺仪惯性参考单元。

英国皇家海军的EH-101所使用的早期预警和导航设备是由雷卡(Racal)公司的防卫系统部门和航空部门负责研制生产的,这套设备由多普勒91型速度感应仪发展而来,其他型号的EH-101不一定会采用,另外,该机的任务电脑上的软件部分是由韦斯特兰和斯蒂芬豪威公司开发,如果没有这套软件,EH-101就无法执行任何任务了。

为EH-101开发的雷达共有两套。意大利ELIRADAR国际集团开发的是用于意大利海军的,而英国皇家海军采用的则是英国费伦蒂公司开发的蓝茶隼。这型雷达配备了行波管发射机和数字信号装置,能够提供360度范围侦查以及多重扫描同时追踪功能。由于减小海面反射的雷达杂波以及地方干扰对雷达产生的影响,这款雷达还采用捷变频技术和波形压缩技术,目前英国皇家海军使用的改进型海王直升机就采用了这种雷达。

在反潜系统方面,英国皇家海军的EH-101选用GEC-马克尼公司的AQ-S903信号处理器,由于整合了先进的电子技术,这套系统可以处理来自声纳浮标以及磁异常侦测仪等设备的信号。

EH-101整套起落架和转向设备都是由英意两家公司联合生产,每个起落架以及转向系统包括了可转向的前起落架、转向控制模块、两个后起落架以及收入作动器。配合甲板上的设备,EH-101可以在6级海况,92.7公里/小时的风速下在小型舰艇上起降。

⊙ 目前主要型号

 Srs-100:主要用于反潜、反舰搜索、两栖登陆以及救援,当然也用于预警、电子干扰。

意大利海军MK-110:从陆地机场或者直升机母舰上起飞,主要用于反潜,装备两枚反潜鱼雷,首批8架中的第一架在1999年12月已经首飞,并在一年后交付使用。

意大利海军MK-112:意大利海军在1994年提出的预警机型号,1995年订购了4架,2003年4月首架交付使用,装备HEW-784搜索雷达,雷达天线直径达3米,其它电子设备和MK-110型相同,其它细节还未透露。

英国皇家海军默林HM.MK1/MK111:皇家海军反潜型号。洛克希德马丁公司负责安装机上的主要作战系统,主要部署于23型护卫舰和无敌级航母以及海洋号两栖登陆舰。首架生产型RN-01/ZH-821于1995年12月6日首飞。首批两架于1998年至1999年在巴哈马群岛的大西洋水下试验和评估中心进行了实战性能评估。在后续的着舰试验中,该机成功的在风速超过50节的海况下起飞。多架该型飞机参加了2000年3月至4月的“考验奇才”演习,在演习中,多架默林发射8枚鱼雷,并且投放超过800枚的声纳浮标。2001年10月5日,第814中队作为第一支EH-101前线部队部署到了英国皇家方舟号航母上。至2001年9月,英国皇家海军已经接收了35架默林,具备初步的作战能力。

默林HM.MK 2:MK1的升级型号,主要加强了反舰能力,计划装备下一代的反舰导弹—FASGW,传感器、发动机等都将得到升级,2009年左右完成改装。

默林预警机:英国国防部1998年8月提出装备要求,打算用该机替换海王MK.7预警机,该机的雷达天线将移至飞机腹部,飞行速度将会达到460公里/小时。

Srs-300:民用型号,航程将超过666公里,载客量30名,另外还包括两名机组成员和服务人员。该机机舱内空间较大,乘客完全可以在客舱内直立行走而不用像在普通直升机里那样只能弯着腰走。

Srs-400:军用运输机,载重量6吨左右,可以装载30名全副武装的士兵,海军型的为Srs-200,为了能在军舰上布置,EHI正在考虑是否使用折叠式旋翼,Srs-200除了执行运输任务外,还可以加装反水雷器材执行扫雷任务,该机将取代皇家海军现役的海王HC.MK-4和皇家空军的美州狮等中型直升机。

意大利海军通用型号MK-410:以Srs-400为基础研制,加装伽利略航电的GaliFlir前视红外装置,机腹下加装货物钩,并装备有气象雷达,1995年订购了4架,2002年3月开始交付,将取代意大利海军现役的AS-61A-4政要人员运输机。

意大利海军两栖支援型号:2002年意大利海军订购了4架,座舱内加装了夜视器材和气象雷达,同时机身主要部位也得到了强化和保护,同时为了延长航程,该机还将装备空中加油系统。

默林HC.MK3/MK411:英国皇家空军1994年订购,为了能够在低空飞行,该机的座舱布局得到了改进,并且在边门上加装了机枪,1995年3月英国皇家空军宣布了22架的采购量,机上装有AN/AVR-2A激光告警系统和天空守卫者2000雷达告警接收机,机上的座椅都具有缓冲吸收功能,可以运输24名士兵,两名飞行员、装卸官以及可以选择的另外4名机组成员,该机具有空中加油能力。首架原型机于1997年11月开始组装,1998年12月24日首飞,2000年1月19日交付,2001年6月正式服役。装备该机的为新组建的第28中队,2001年部署,该机的最后一架于2002年11月交付。

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