即将登基的种马王——西科斯基CH-53K重型直升机

万磁王

原作者：Armstrong

　　自50年前西科斯基飞机公司的CH-53“种马”进入美国海军陆战队服役以来，这种重型直升机已经经历过三代发展，其最新型号是CH-53K“种马王”。

自50年前西科斯基飞机公司的CH-53“种马”进入美国海军陆战队服役以来，这种重型直升机已经经历过三代发展，其最新型号是CH-53K“种马王”

　　制造商西科斯基飞机公司把“种马王”描述成“世界上首屈一指的重型直升机”，代表着美国海军陆战队重型空中突击能力的未来，将成为该军种实施远征任务的主力运输直升机。
　　虽然CH-53K的外表上与其前辈很相似，但吸取了CH-53A/D/E在半个世纪的操作中积累的经验教训后，“种马王”已经成为一种全新的直升机。该机采用大量先进技术，提高了可靠性、降低了维护要求、加强了生存能力。
　　美国海军陆战队之所以选择全新的CH-53K而不是升级老CH-53E，是因为美国海军期待着能获得这样一种直升机：“能提高舰队的运输能力和运输速度，并使用经验证的成熟技术”。一旦“种马王”按计划在2019年服役后，该机将能向“鳄鱼海军”（陆战队两栖登陆舰舰队的别称）提供三倍于CH-53E的基准运输能力，同时需要的舰上后勤支持规模与CH-53E持平，但运营成本更低，每飞行小时的直接维修工时也更少。
　　在美国海军计划购买200架CH-53K之后，德国也对“种马王”产生兴趣，考虑把该机作为其老旧CH-53G的后续机。日本也是另一个潜在客户。

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开始试飞
　　西科斯基飞机公司在2015年11月成为洛克希德·马丁公司的一家子公司，在此之前的2015年10月27日，YCH-53K  EDM-1原型机在佛罗里达州西棕榈滩研发飞行中心进行了首飞。这架工程发展型-1（EDM-1）持续55分钟的首飞标志着“种马王”为期3年预计2000小时飞行、涉及4架测试样机的试飞项目的正式启动。到2016年1月上旬，EDM-1已经完成了7次试飞，其中一次持续1.5小时的“长航时”试飞是陆战队飞行员的首次飞行，这名飞行员评价“种马王”飞行了相当稳定、可预测、发动机动力充沛，总体感觉该机驾驶起来仍是正宗CH-53。

这架工程发展型-1（EDM-1）持续55分钟的首飞标志着“种马王”为期3年预计2000小时飞行、涉及4架测试样机的试飞项目的正式启动

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　　为了取代CH-53E，CH-53K的有效运输载荷增加到13.5吨，可以装两辆装甲防护高机动多用途轮式车辆（HMMWV）或一辆装甲车，也可以是三个4082千克的补给载荷，然后分别运输到间隔204公里的三个着陆区。
　　2014年于5月5日，西科斯基为第一架YCH-53K在西棕榈滩工厂举行了下线仪式，当时的海军陆战队司令詹姆斯·阿莫斯上将在仪式上宣布这种新的重型运输直升机的绰号是“种马王”。该机原计划在2014年夏天首飞，但是在地面测试中发现变速箱出现一条裂纹，首飞被迫推迟。2015年8月，地面测试样机（GTV）开始对重新设计后的变速箱进行的合格测试，在首飞前对新变速箱进行了超过200小时的测试。
　　所有四架原型机都将在2016年年中前投入试飞，每架直升机都将在试飞项目中飞500小时左右。初始试飞在西棕榈滩进行，随后转到马里兰州的帕塔克森特河海军航空站，由综合测试队（ITT）接手实施多数研发试飞。该机的作战评估（OPEVAL）计划在2017年年初开始，海军陆战队航空兵副司令表示“种马王”项目正按计划进行，有望在2019年达成初始作战能力（IOC）。但美国政府问责局（GAO）的一份报告显示CH-53K的研制成本已增加了44%，单机成本自项目启动后已上涨13%。

2014年于5月5日，西科斯基为第一架YCH-53K在西棕榈滩工厂举行了下线仪式

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重型直升机替换项目
　　CH-53K重型直升机替换项目（HLR）的历史可以追溯到2000年年底，当时美国海军陆战队宣布计划升级其CH-53E机队。1981年，CH-53E“超级种马”取代了第一代双发的CH-53A/D“海种马”。
　　而“海种马”的历史又可以追溯到上世纪60年代。1962年8月，美国海军选择西科斯基公司为海军陆战队研制一种全新的重型直升机。1964年10月10日，第一架YCH-53A首飞，1966年生产型开始交付舰队。在转产CH-53D时，西科斯基已经制造了139架A型。D型的交付从1969年3月一直持续到1972年1月，总产量126架。

1964年10月10日，第一架YCH-53A首飞

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　　1973年，西科斯基公司应海军陆战队的要求开始研制三发的CH-53E，第一架原型机在1974年3月升空，生产型在1981年6月开始交付舰队。到2003年11月24日，海军陆战队共接收了172架CH-53E。“超级种马”自问世以来就一直饱受性能下降、疲劳、协同作战、可维护性，以及其他操作问题的困扰。CH-53E每小时运行成本达17500美元，每飞行小时需要44.1维护工时。

1973年，西科斯基公司应海军陆战队的要求开始研制三发的CH-53E，第一架原型机在1974年3月升空

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　　虽然美国海军要求CH-53E继续服役到至少2030年，但“超级种马”自2011-12年起就以每年15架的速度达到其6150小时的设计服役寿命。“超级种马”机队的减员导致美国海军航空系统司令部（NAVAIR）在2005年8月-2008年7月间从亚利桑那州戴维斯-蒙森空军基地的第309航空维护与再生大队（AMARG）重新启用了8架退役CH-53E。2005年8月-2008年7月期间，这批飞机在北卡罗来纳州的樱桃角海军陆战队航空站东南舰队战备中心被升级到最新标准，在2006年6月-2010年5月间进入海军陆战队重新服役。

“超级种马”机队的减员导致美国海军航空系统司令部（NAVAIR）在2005年8月-2008年7月间从亚利桑那州戴维斯-蒙森空军基地的第309航空维护与再生大队（AMARG）重新启用了8架退役CH-53E

　　虽然获得了8架补充，但到2014年10月，“超级种马”机队的规模还是减少到了150架，导致每个中队的主要任务飞机数量（PMAI）从16架缩减到13架。按照193架的需求量计算，陆战队有43架重型直升机的缺口。通过更换820号站过渡隔框，CH-53E的服役寿命能延长到10000小时，这项延寿有望在2020财年（FY）完成。

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　　在一开始，重型直升机替换项目计划把165架“超级种马”中的111架通过再制造和延寿（SLEP）升级成CH-53X。单机升级费用2100万美元，CH-53X将能服役到2025年。海军陆战队希望能在2004年授予研发合同，2011财年进入全速率生产阶段。
　　此外，陆战队还考虑过参加美国陆军的联合重型直升机（JHL）项目，当时陆军也在寻找CH-47的后继机。但联合重型直升机的规格大大超过了陆战队的需求，而且也不能在2025年前服役，由于体形太大，该机无法从陆战队现有的和计划中的两栖攻击舰上起降。

陆战队还考虑过参加美国陆军的联合重型直升机（JHL）项目，当时陆军也在寻找CH-47的后继机。但联合重型直升机的规格大大超过了陆战队的需求，而且也不能在2025年前服役

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　　海军陆战队随后颁布了一个作战需求文件（ORD）研究，对七种现有直升机平台和四种CH-53E改型方案进行替代性分析（AOA）。他们得出结论：只有CH-53改型才能满足ORD在性能和生存能力、操作和支持成本、服役日期等方面的要求。

只有CH-53改型才能满足ORD在性能和生存能力、操作和支持成本、服役日期等方面的要求

　　这个AOA分析在2003年9月完成，明确了制造新CH-53比升级现有CH-53E更符合成本效益。虽然西科斯基的工程师们最初估计CH-53X的再制造费用仅是全新直升机成本的五分之一左右，但以海军陆战队UH-1和美国陆军CH-47的再制造项目的经验看，升级成本几乎等同于制造一架新机。事实上，由于成本相差仅1%，海军陆战队在2005年4月决定制造全新的UH-1Y而不再对现役UH-1N进行再制造。此外，再制造项目在进行期间会进一步降低机队数量，影响部队执行任务。
　　于是，美国海军陆战队做出了研制全新直升机的决定，要求该机在满足航程和载荷要求的同时满足服役日期、备件、支持成本和风险等方面的条件。2003年12月，联合需求监督委员会（JROC）批准了该ORD。第二年3月，美国海军陆战队宣布计划购买154架全新的HLR直升机。2004年12月23日，美国海军航空系统司令部授予西科斯基飞机公司一份3400万美元的HLR直升机降低风险合同。2005年8月，该公司又收到了一份价值4330万美元的额外合同，进行需求定义、工程权衡研究和降低风险研究。

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研制和生产
　　2004年12月，西科斯基公司被授予CH-53X HLR项目独家合同，开始了相关的研究、开发、测试和评估（RDT＆E）工作。
　　2005年12月22日，美国国防采办委员会（DAB）批准了这项采办项目基线（APB），HLR项目得以进入系统开发和演示（SDD）阶段。2006年1月3日，海军航空系统司令部授予西科斯基一份840万美元的成本加固定费用合同，这份过渡SDD合同使承包商继续推进降低风险和选择子系统的研究。2006年1月5日，海军航空系统司令部宣布新型重型运输直升机的任务设计系列（MDS）编号是CH-53K。
　　2006年4月5日，西科斯基获得了一份价值29亿美元的全面SDD合同。当时，西科斯基预计新机的系统集成和RDT＆E工作能在2015年结束，研制总成本估计为44亿美元。
　　2006年12月，西科斯基公司宣布为CH-53K选择了通用电气公司的GE38-1B涡轴发动机。这种发动机派生自CFE738商用涡扇发动机和T407涡桨发动机，后者是为已被取消的洛克希德P-7A海上巡逻机研制的。GE38-1B的五级轴流式压气机与一个单级离心式压气机相耦合，此外还具有一个环形燃烧室、两级燃气涡轮和三级动力涡轮，并配备了具有先进健康监测功能的双通道全权数字电子控制（FADEC）系统。这种发动机随后获得了T408-GE-400的军用编号。

2006年12月，西科斯基公司宣布为CH-53K选择了通用电气公司的GE38-1B涡轴发动机

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　　2007年5月9日，西科斯基公司宣布选中四个分包商来设计和制造CH-53K的主要机身部分：
　　势必锐航空系统：驾驶舱、货舱和尾梁。

Exelis公司：尾桨塔座，水平尾翼和机身两侧浮筒。

极光飞行科学公司：主旋翼塔，发动机舱。

GKN航空航天公司：后过渡段，包括装货坡道和尾舱门。

2007年5月9日，西科斯基公司宣布选中四个分包商来设计和制造CH-53K的主要机身部分