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美国海军陆战队是一支非常独特的部队,需要在全球海陆前沿部署,与其他军种相比严重依赖其轻型的通用和攻击直升机机队。在对直升机队完好率和性能要求逐渐提高的同时,陆战队的贝尔uh-1n“休伊”和ah-1w“超级眼镜蛇”直升机却在逐渐老化。而且,这两种直升机的发动机和旋翼系统在炎热、高原和重载时会出现动力不足的情况,不仅威胁飞行安全,也影响直升机的生存能力。

美国海军陆战队在提高其直升机部队的作战能力上有两个选择,一是采购新直升机,如ah-64“阿帕奇”和uh-60“黑鹰”,二是升级现有直升机,研究表明后者将在未来20-30年节约30亿美元。根据已制定的h-1系列升级计划,贝尔直升机公司将为海军陆战队翻新升级100架uh-1y“扬基休伊”(扬基指代“y”字母)和180架ah-1z“祖鲁眼镜蛇”(祖鲁指代“z”字母)(后期还是全新制造了一部分)。

ah-1z衍生自贝尔249型,也就是换装了4片旋翼的贝尔412型。在1980年的展示中声称ah-1z将装备agm-114地狱火反坦克导弹、改良的发动机和新型的瞄准系统。在后来的“眼镜蛇2000”计划中,又加上了通用电力的t700-ge-401c涡轮轴发动机及四片旋翼。这个设计引起了美国海军陆战队的兴趣,但却因资金不足而作罢。在1993年英国陆军的新型攻击直升机计划中,贝尔直升机公司提出了了由ah-1w改良而成的型号。这架被称为“眼镜蛇毒液”的直升机,拥有现代数字化座舱,并且能装挂agm-71拖式导弹、agm-114地狱火反坦克导弹和硫磺导弹,并在1995年更换了四旋翼系统。但却在同年因英国陆军选中了ah-64d长弓阿帕契而落选。

ah-1z的综合航电系统(ias)由诺斯洛普·格拉曼负责开发。这个系统包括了两台电脑和一个自动飞控系统。每个座位各有两个8x6吋的多功能液晶显示器(lcd)和一个4.2x4.2吋的双重作用液晶显示器。通信系统结合了美国海军的rt-1824综合无线电、uhf/vhf、comsec和调制解调器在一个单位中。导航系统包括了一个内置式gps惯性导航系统(egi),一个数字化地图系统和低空速空气资料次要系统,并允许武器能在盘旋状态下发射。

乘员都装备了泰莱斯公司的“顶级鹰”头盔瞄准具。“顶级鹰”有24小时日夜两用能力和提供40°视野。为加强生存能力,ah-1z装备了红外线热源抑制系统(hirss)以覆盖发动机排气,an/ale-47反制洒布器,雷达侦察警告、导弹瞄准警告和激光瞄准警告系统。

洛克希德·马丁的光学瞄准系统(tss)合并了一个第三代前视红外线感应器(flir)。tss能在日、夜间、或不利天气情况下进行瞄准。tss拥有不同的观测模式,并能追踪flir或由电视制导。

uh-y和ah-1z两种直升机飞机采用相同的动力系统——两台通用电气t700涡轮轴发动机以及全新设计的四叶旋翼和尾桨。对于“休伊”来说,原1800轴马力的普惠加拿大t400“双发包”发动机(基本上是两台pt6涡轴发动机共用一台减速箱)会被两台1800轴马力的t700-401c取代,功率提高一倍,彻底解决了动力不足的问题。对于“超级眼镜蛇”来说,原先1700轴马力的t700-401则会继续保留,到寿后也会被换成-401c。

上述改进大幅提高了这两种直升机的最大起飞重量、载荷、速度、航程和机动性,同时还降低了振动水平。例如uh-1y的高温高原无地效悬停载重从uh-1n的1590千克提高到了2730千克,可载8名海军陆战队员进入战区而不是以前的4名,速度也从107节(198公里/时)提高到了150节(278公里/时)。

贝尔表示新旋翼系统使“超级眼镜蛇”的有效载荷提高了一倍以上,并使实用性飞行包线扩展了80%。现在,“祖鲁眼镜蛇”的短翼上可挂载16枚“地狱火”反坦克导弹和两枚“响尾蛇”空空导弹,该机的防弹和可维护性能也得到了改善,操作成本也降低了。

两种直升机都配备了装甲乘员座位,uh-1z上的所有座椅都是耐坠座椅,两种直升机的起落架和机身耐坠性能已增加到垂直20g和横向10g,燃油系统也是耐坠和防弹设计的。直升机的发电机、液压泵和发动机等关键系统都采用了冗余设计,变速箱和发动机在流光润滑油后还能坚持运行足够长的时间以便安全降落。

这个升级项目的一大特色就是让两种直升机之间尽可能保持通用性。除发动机、传动系统和旋翼尾桨外,uh-1y和ah-1z的航电设备、电气系统、液压和操作系统、甚至是尾梁都能通用。贝尔表示已经实现了85%的通用性,能使备件储存的品种降低77%。贝尔声称这两种直升机有如下优点:降低了维护和操作成本、更高效的机组和维护人员培训、更易部署、完好率更高。

两种直升机为上舰做了全面优化,半自动折叠旋翼大大降低了机库和甲板的占用面积。虽然“眼镜蛇”才是美国海军陆战队的主要攻击直升机,但“休伊”也能挂载武器执行进攻和防御任务,这些武器包括70毫米火箭弹和机枪。

ah-1z于2000年12月首飞,uh-1y随后在2001年首飞。三架“祖鲁”和两架“扬基”参加了定型试飞,之后贝尔开始在德克萨斯州阿马里洛工厂制造uh-1y和ah-1z。

贝尔说新型全复合材料主旋翼头的零件数量比之前的四叶铰接系统减少了75%。在设计上,贝尔没有采用传统的4臂主旋翼毂星型件,而是交叉堆叠了两个玻璃纤维增强材料双臂星型件,不仅能实现更大的挥舞角度,还降低了制造的复杂性。4叶尾桨安装在尾梁推进侧,由两片交叉堆叠的跷跷板式桨叶、钛合金星型件和弹性轴承组成。旋翼和尾桨叶片的前缘都有耐磨条,旋翼叶片和尾桨毂的设计寿命为10000小时。

“祖鲁”的机鼻安装了洛克希德·马丁公司的aaq-30“鹰眼”目标瞄准系统(tss),该系统集成了第三代前视红外传感器、低照度彩色摄像机和人眼安全激光测距仪,使用五轴万向节稳定。凭借其大口径光学技术,ah-1z目标发现距离是ah-1w的三倍。更大探测距离能提高直升机的生存能力,并允许“祖鲁”机组在被敌人发现前就进行识别和攻击。

ah-1z的目标瞄准系统下方是20毫米炮塔,前后座舱都可以控制。炮塔有三种操纵模式,其中包括随动于头盔显示器。周期变距操纵杆和目标瞄准系统的任务控制杆上都有这门三管机炮的射击扳机。

ah-1z的短翼比ah-1w大得多,上面的6个挂架可挂多种武器,包括激光制导“地狱火”反坦克导弹和“响尾蛇”空空导弹。ah-1z的机身内有两个油箱,总容积1560升,短翼还可挂载副油箱,可采用压力或重力加油方式。

这两种直升机的发动机都分开布置,彼此隔离,一台出故障或中弹不会波及另一台。新的悬停红外抑制系统能迅速把冷空气和发动机废气混合,降低红外特征,废气向外侧排出以防止烘烤尾梁。在自卫套件方面,两种直升机配备了诺斯罗普·格鲁门公司的apr-39(v)2雷达告警接收机、艾利安特技术系统公司aar-47(v)2激光和导弹预警系统和bae系统公司的ale-47干扰弹投放器。

安装在发动机上方的汉胜辅助动力装置(apu)可以依靠飞机电池启动。除为发动机启动提供压缩空气外,apu还能驱动200a28v直流发电机向所有系统供电,其中也包括炮塔,这样就能在不启动发动机的情况下完成全套系统检查。如果apu没有成功启动发动机,还可以用一套“伙伴”系统用另一架直升机提供的压缩空气启动发动机。

在ah-1z上,ah-1w前后座舱的杂乱仪表被升级成两个并列的200×150毫米(8×6英寸)彩色多功能液晶显示器(mfd),并且在下方中央控制台上还有一个105x105毫米双功能液晶显示器(dfd)及数据输入键盘。

其中一台多功能显示器一般被用作飞行显示器,并排显示仪表飞行所需的水平和垂直状态画面。这个信息也同时显示在头盔显示器上,所以机组在飞行中甚至不必看多功能显示器。飞行显示器还能显示某些关键部件的状态(如传动系统)。第二台多功能显示器可根据机组的需要显示其他页面。

尽管座舱里能调整的东西只有脚踏板,还是坐得很舒服。和ah-1w一样,“祖鲁”的周期变距杆握把在底部也有一个手托。周期变距杆比较粗短,长150毫米,安装在靠近座舱壁的右侧控制台上。ah-1w前座舱周期变距杆没有配平释放或配平微调功能。“祖鲁”和“扬基”坚持了飞行员手不离开周期变距杆和总距杆就能完成几乎任何工作的设计理念,而且得到了头盔显示器的进一步增强,后者还提高了机组的感知和控制能力。乘员在操纵直升机的同时能完成切换无线电频率、选择和发射武器、管理自动飞行控制系统(afcs)等操作。

ah-1z座舱两侧和后方视野良好,但由于座椅不能上下调整,所以机鼻上方的前向视野较差,在飞行中尤为如此。

随着这两种直升机进入美国海军陆战队服役,贝尔公司也在积极开拓出口市场。无论是升级还是全新制造的,“祖鲁眼镜蛇”对市场上的其他攻击直升机形成了有力威胁。

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