先看图。
两架直-20反潜机海上反潜,一架已经发射了鱼雷对水下潜艇实施打击,另一架刚发射鱼雷,鱼雷已经打开了降落伞,即将入水,再看背景,那不是055万吨级大驱吗? 一艘055刚好可以携带两架直-20反潜机。
今年5月份,“辽宁”号航母编队前往西太平洋进行远海训练,这次完全是一场实战化的高强度演练,舰载机起降架次超300,并且与海军航空兵的运-8反潜机进行了合练。
运-8反潜机跑到台湾岛以东海域进行反潜演练,针对的是谁,不言而喻。
运-8固定翼反潜机,这一直是官方的叫法,也叫空潜-200,实际上是在运-9(运-8三类平台,后来叫运-9)的基础上改装的,叫运-9反潜机更准确一些
未来,中国海军的航空反潜兵力,关键就看运-8固定翼反潜机和直-20舰载反潜机了。
而本文所要重点介绍的,就是直-20反潜机。
2022年4月23日,中国人民解放军海军成立73周年之际,人民海军首次在其宣传片中,公开展示了新型直-20F多用途舰载反潜直升机从055型万吨级导弹驱逐舰上起飞的画面,从而宣告了这型被人民海军期以厚望的舰载直升机已经获得了海军的认可,即将加入人民海军舰载直升机部队服役。
直-20F有何过人之处?它为何如此受人关注?它的装备又将为人民海军的海基空中反潜作战带来什么改变?
优秀的基础设计
直-20F多用途舰载反潜直升机和直-20J舰载武装运输直升机一起,同为直-20家族中海军舰载型系列的成员。中国在当年决定研制直-20直升机时,就规划了陆基型和海军舰载型两条不同的发展线路,因此直-20舰载型系列和陆基型系列从一开始就是同步并行发展的,两者之间共用基础设计,并按各自不同的使用需求,采用不同的机身设计和设备配置。
在对直升机性能起决定因素的“发动机、旋翼、减速器”这三大系统上,直-20舰载型和陆基型一样,采用两台具备国际第四代涡轴发动机水平的国产“涡轴-10”型发动机,配合具备先进翼型的五叶复合材料主旋翼和四叶倾斜式尾桨,以及安装角高达7度的主减速器设计,这套组合为直-20提供了充足的动力储备和极佳的安静性、稳定性,拥有很好的飞行性能和操控品质。
在机身设计方面舰载型和陆基型有较大不同。由于需要适应在摇摆、狭小的舰艇甲板上进行起降,该机的后起落架被设计在机身和尾梁的交界处,前后轮距相比陆基型大幅缩短。为了缩短后起落架长度以适应较高的强度要求,舰载型的尾梁采用直线过渡设计而非陆基型的向上折线设计。相比陆基型的机身设计需要在必要时断裂以释放冲击能量的“崩溃式吸能设计”理念,舰载型的机身设计则需要通过加强结构强度,来适应经常发生在高海况情况下的粗暴着舰需要,因此这两型直升机的机身设计出发点,完全是“背道而驰”。
舰载型的旋翼、尾梁均可以进行自动折叠,以便减小停机尺寸,放入舰艇狭小的机库中。其中五片主旋翼均向后折叠收起,尾梁则从垂尾连接处向左旋转180度折叠,尾部标志性的全动式水平尾翼左右两侧则分别向上方折叠收起,而尾桨无需折叠。舰载型的水平尾翼外形和陆基型并不相同,主要为了适应折叠的需要。舰载型中的直-20F还装有新型直升机辅助着舰系统,该系统和西方国家舰艇广泛采用的RAST“熊陷”助降系统类似,是一套拉降系统,拥有很强的高海况使用能力。在进行着舰作业时,悬停的直升机将放下一根导索,舰上人员将其连接在钢索上,直升机收回钢索并固定在直升机上;随后舰上绞车开始缓慢收回钢索,同时直升机调整升力,两者配合慢慢将直升机拉回甲板并锁定,还可以通过甲板上安装的轨道将直升机拉回机库,在此全程中直升机均处于相对可控的状态,因此安全性和可靠性很高,在高海况情况下的使用效果远远优于解放军直-9舰载直升机使用的“鱼叉”助降系统。
通过这一系列合理的基础设计,直-20F拥有和陆基型基本相同的优异飞行性能,同时又能适应特殊的舰载使用要求。由于舰载型的研发难度远远高于陆基型,舰载型的研发进度也落后于陆基型,当2019年陆基型开始批量装备部队时,舰载型的原型机才刚刚开始进入部队试飞阶段,不过在经过这些年的密集试飞、试用,直-20舰载型显然已经接近完善并获得部队认可。值得一提的是,直-20F因其特殊使用要求而和陆基型差异较大的设计,使得该机和美国海军从陆基型UH-60“黑鹰”直升机上发展而来的SH/MH-60“海鹰”舰载直升机在外观上更为接近,可谓“殊途同归”的又一经典案例。
先进、全面的作战系统
直-20F被设计为一架多用途舰载反潜直升机,其核心任务是航空反潜作战,同时具备反舰、对地攻击作战能力,为此该机同时装有机载水面搜索雷达、吊放式声呐、声呐浮标发射器、磁异探测器和光电瞄准具,同时还装有用于夜间和恶劣天气下飞行的气象雷达/防撞雷达和卫星通讯系统,在一架最大起飞重量10吨的直升机上同时安装这些先进设备,使其成为中国机载作战系统最复杂和全面的直升机。该机的定位和能力类似于2005年首飞的MH-60R多用途反潜直升机。
机载水面搜索雷达主要用于探测各种水面目标,并具备在一定距离上发现潜航状态下潜艇通气管和潜望镜的能力,同时这部雷达也可以为舰队水面舰艇发射的超视距反舰导弹提供中继制导。这部雷达安装在机头驾驶舱前下方的机腹圆盘雷达罩内,可360度旋转,具有全向探测能力。这部雷达天线尺寸大、探测距离远、探测精度更高,并具备多目标跟踪能力和逆合成孔径雷达成像能力,是直-20F发现和探测水面目标的最主要手段。
在对水下潜航的潜艇进行探测时,直-20F主要依赖吊放式声呐、声呐浮标发射器、磁异探测器这三种设备配合进行。吊放式声呐安装在机身中部,通过机腹的开口进行吊放,直升机通过悬停的方式将声呐体吊放入水进行探测,进行被动监听探测或主动定位探测。声呐浮标发射器则安装在机身左侧舱壁上,可以装填20-25枚一次性声呐浮标,使用压缩空气弹射入水,探测到的信息通过无线传输至直升机上的信号处理系统加以分析。
磁异探测器是探测潜艇的另一种手段,主要工作原理是通过探测水中磁场的变化来发现潜航的潜艇。直-20F的磁异探测器设计理念非常先进,并没有采用早期国际上常见的拖曳体入水探测方式,也没有采用固定翼反潜机常见的尾部探针方式,而是将四个固态探测阵面分别安装在机身头部两侧和尾梁两侧,形成全向覆盖。这种安装方式使直-20F可以在正常飞行中进行常态化探测,无需像采用拖曳体探测器方式那样对直升机的飞行速度和高度有很大限制。
直-20F在机头雷达罩前方安装有一个大型光电系统球形转塔,转塔内安装有昼夜搜索和瞄准通道和激光照射系统,可以为直升机飞行员夜间飞行提供夜视图像,也用于为半主动激光制导的AK D10型轻型空地导弹提供瞄准和制导,这也赋予了直-20F在必要时执行对地攻击任务支援地面部队的能力。和同为舰载型的直-20J武装运输直升机上同类设备采用下挂式安装不同,直-20F的这套转塔是向上安装的,不会对机身下方的水面搜索雷达造成遮挡。
最后值得一提的是安装于尾梁上部巨大的卫星通讯系统。这套卫通系统依托的是中国自主发射组网的通讯卫星网络,其天线罩比一般陆军航空兵直升机上使用的更大,说明其天线尺寸更大,转动角度更广。这套卫星通讯系统除了保证可靠的实时语音通讯,也是海军信息化体系的节点之一,具备数据传输功能。依托这套系统,直-20F可以在海军舰艇编队战术信息网络里共享或下载各种信息和数据,实现战场态势的单向透明,这点对于讲究体系作战的现代海军来说非常重要。
强大的机载武器系统
直-20F的多用途定位,使其拥有强大的武器挂载和使用能力。
直-20F全机共设计有四个外挂点,其中靠近机舱尾部下方两侧,各设计有一个机身挂点,主要用于挂载反潜鱼雷和深弹等反潜武器,也可以挂载电子干扰或侦察吊舱和副油箱。另两个外挂点位于主起落架上方机身上伸出的可折叠、可拆卸短翼下,可以挂载深水炸弹、吊舱和副油箱,还可以挂载轻型反舰导弹、四联装轻型空地导弹。
这四个挂点的设计使直-20F拥有很强的武器挂载能力和任务灵活性。
当执行反潜作战任务时,直-20F可以携带两枚新型鱼-11K型轻型反潜鱼雷,比目前使用的鱼-7K型鱼雷更先进,其雷体长度较长,直径324毫米,重量约300千克。采用先进的铝/银高能电池驱动,最大航速为50节,航速29节时的最大航程为25公里,并改善了浅水海域的使用能力,可以在最浅40米水深的海域进行投掷。鱼雷采用主被动声自导,全新数字化技术支持的高性能弹上计算机和新型聚能装药战斗部,可在各种深度有效攻击新型低噪音潜艇。
直-20F也可以携带多达八枚航空自导深水炸弹,其中两枚挂载在机身挂架上,另六枚以三联装的形式分别挂在两个短翼挂架上。这种自导深水炸弹是一种费效比很高的反潜武器,在投放到海中时可以在一定深度悬浮数分钟,当深弹上的自导系统发现并锁定潜艇后,则择机下沉攻击目标。自导深弹虽然没有自航能力,但其自导能力使其具有一定的精准度,比无制导深弹使用弹雨覆盖的方式高效很多。
当执行反舰和对地攻击任务时,直-20F可以在短翼挂架上挂载两枚YJ-9型轻型空舰导弹或两组四联装共八枚AKD-10空地导弹。YJ-9型导弹是一型专为直升机使用研制的轻型反舰导弹,采用主动雷达制导,重量只有100公斤,飞行速度约0.85马赫,射程为15公里,主要攻击目标为各种小型舰艇。AK D-10空地导弹采用激光半主动制导,主要用于攻击各种坦克、装甲车、掩体工事等地面目标,最大射程为8公里,同时也具有一定的攻击舰艇能力。由于小型舰艇的防空武器一般都只有射程很近的小口径防空火炮,因此直-20F可以在安全的距离上对敌方舰艇挨个“点名”。
对解放军海军意义重大
解放军海军近年来在水面舰艇方面的发展相当迅猛,各种新型舰艇不断下水服役,基本性能已经和国际最先进水平齐平,部分舰艇还能实现全球领先。相比之下,海军舰载反潜直升机的水平却一直存在较大差距,这已经成为了解放军海军作战能力中的一个相当严重的短板。
目前解放军海军装备的舰载直升机主要为国产直-9系列、直-8/18系列和从俄罗斯进的卡-27/28系列,不仅装备质量较差,数量也严重不足,尚无法为海军所有水面舰艇都配齐直升机。这其中,担负反潜/反舰作战任务的主要有直-9C/DF(反潜)、直-9D(反舰)、直-18F和卡-28型直升机。直-9系列最大起飞重量只有4吨,用于任务设备和武器的载荷不到一吨,且机体过于狭小,只能选择安装部分搜潜设备或反舰导弹的控制设备,因此直-9系列只能发展两型不同的直升机来完成相应的任务。直-9C在大部分情况下只能携带一枚反潜鱼雷,即便如此其作战半径也只有约50公里,作战效能严重不足。
卡-28设计老旧,机载设备信息化水平严重不足,结构复杂,操作和保养压力都很大。且该机是原装进口装备,和解放军海军作战体系兼容困难,并存在一定后勤保养问题。另外该机虽然长度较短,但高度很高,对于舰艇机库设计的限制较多。其较高的机身在海上起降遇到侧风时会引发严重姿态变化,使起降难度大大增加。而直-18F虽然依托其较大的起飞重量,可以搭载一套完整的先进反潜系统和武器,但其机体过于巨大,无法在驱护舰的直升机甲板上起降,只能用于航空母舰和两栖攻击舰这类大型水面舰艇。
因此,解放军海军目前事实上并没有一型可靠适用的舰载反潜直升机。目前装备的机型由于能力上的不足,海军一直只是适度采购,装备数量最多的直-9C也只有不到30架,远远无法满足海军舰艇对于直升机的需求。
直-20F的到来将彻底改变这一局面。直-20F直升机的研制起点很高,其性能完全可以媲美世界上目前最好的舰载反潜直升机-美国海军新装备的MH-60R“海鹰”直升机。其10吨的最大起飞重量,将使其具备携带全套搜潜、反舰设备的能力,可以单独执行从搜潜到攻击的全部作战任务,保守估计其单机作战能力约为直-9直升机的5倍!
同时直-20F的机体尺寸适中,低矮的机身使其起降性能相当优良,适合在各类驱护舰上起降使用,对舰艇设 计的限制也小,目前装备的052D驱逐舰只需稍稍加长尾部直升机甲板就能完全使用该型机,而055型驱逐舰从一开始设计时就针对该型机设计直升机舰面系统。至于早期建造的短直升机甲板舰艇,不经改造也可以正常起降直-20F,只是限于甲板尺寸和助降系统的缺乏,对海况的限制要大一些。
直-20F的多用途作战能力,使其可以仅用一架直升机,就能完成目前海军需要多架直升机才能完成的任务,替代目前装备的所有舰载直升机。同时该型机是一型完全自主研制生产的装备,其生产不会受到国外限制,海军需要多少就可以生产多少,这将使解放军海军在获得作战能力大幅提升的情况下,同时大大简化后勤保障的压力。
预计解放军海军未来大中型远洋作战舰艇的舰载直升机,都将是清一色的直-20F,按目前海军舰艇的规模计算,其最终的装备量很有可能突破200架!直-20F能将海军舰艇编队的反潜作战范围由目前的50公里提升至约200公里,这将大幅消弱敌方潜艇对舰艇编队发起攻击的能力,让舰艇编队更好的完成既定的作战任务!更重要的是,直-20F将补齐目前海军编队存在的最大短板,让未来的解放军海军水面舰艇编队真正成为一支全攻全守的强大海上作战力量。(本文作者:哈佛)