RAH-66“科曼奇”之死——美国陆军LHX项目30周年回顾

万磁王

原作者：Armstrong

　　20世纪80年代初是美国陆军装备大换血的时代，两种新型中型直升机已经进入批量生产，分别是西科斯基公司的的UH-60“黑鹰”通用直升机和休斯（后来被麦道并购）的AH-64“阿帕奇”武装直升机。
　　而陆军的轻型直升机——越战时代的休斯OH-6和贝尔OH-58也同样需要更新换代。军方希望能沿用贝尔UH-1“休伊”和AH-1“眼镜蛇”的通用概念，研制共用动力系统（包括旋翼、发动机、传动和控制系统）的轻型通用直升机和武装直升机，于是启动了LHX研究项目，“LHX”是实验性轻型直升机之意。
　　陆军在80年代余下的时间里进行了LHX概念设计研究，其中包括常规构型和高速构型、单座和双座座舱布局、以及各种任务设备包。
研制背景
　　根据越战经验，军方对LHX的机动性要求很高，因为这能大大提高直升机的生存能力。同时还要求直升机具备低可探测性，这两个要求都将对日后的LHX具体设计产生重大影响。
　　自20世纪70年代早期“黑鹰”和“阿帕奇”开始研制以来，直升机技术已经有了长足进步。随着项目的进行，一些关键新技术的出现使LHX的苛刻性能要求有了实现可能。其中最重要的是雷达和红外隐身技术，其次是复合材料和先进金属材料结构技术，当然声学隐身技术也是很重要的一环。同时航电技术也在飞速发展，如先进火控系统、高性能计算机、先进数字飞控系统等。
　　陆军特别强调LHX的可维护性和全寿命周期成本，军方认为之前项目在早期设计阶段并没有对这两个方面足够重视。一般来说，越是在概念设计阶段重视可维护性和全寿命周期成本设计，就越能在后期收获大笔收益。
　　美国陆军计划生产约6000架LHX，所以任何一家制造商都无力独吞整个项目，于是军方让美国四大直升机制造商（贝尔、波音，麦道和西科斯基）组成两个团队来竞争。1985年西科斯基和波音首先联合组队，叫做“波音西科斯基第一团队”，贝尔和麦道随后也组队成“超级团队”。

波音西科斯基第一团队的早期LHX设计，采用了V尾

贝尔和麦道“超级团队”的LHX设计，这是其中的运输型

这是其中的侦察/武装直升机

万磁王

　　陆军在LHX的研制规格中要求空重上限3400千克，平均制造成本上限750万美元。他们还得出没有必要追求高速度的结论，采用传统直升机设计就足够了，于是停止了高速概念研究。

这是麦道的高速型概念

这是贝尔的高速型概念，采用了看家的倾转旋翼

　　陆军接下来反思了同时研制通用和侦察/武装直升机的目标，认为过于雄心勃勃，于是放弃了通用直升机部分。

万磁王

　　在波音和西科斯基的协议中，西科斯基主导机身设计、飞行器集成、仿真分析和直升机总装，波音主导设计任务设备包（MEP）和综合后勤保障系统（ILS）。每家公司也会在另一家公司的主导任务中打下手，例如波音被分配了飞控系统、主旋翼桨叶和机尾的设计任务，西科斯基则要设计任务设备包中的头盔瞄准和跟踪系统。
　　波音西科斯基第一团队还吸纳了一些业界领先的公司来帮助研制这种具有复杂任务系统的直升机，这些公司包括：
　　波音分析与实验中心（飞行控制计算机、电源、“长弓”制导导弹）
　　CAE Link（综合训练系统）
　　通用电气（双管加特林机炮炮塔）
　　汉密尔顿标准（飞控、宽视场头盔显示器）
　　哈里斯凯撒电子（数字地图、控制和显示系统、高速数据总线、传感器数据分发网络、宽视场头盔显示器、头盔跟踪）
　　马丁•玛丽埃塔（目标捕获系统（TAS）、夜视导航系统（NVPS）、“长弓”雷达）
　　TRW（综合通信导航和敌我识别航电（ICNIA）、机上救生设备（ASE）、处理器）
　　威斯汀豪斯（自动定位检测和分类系统（ATD/C）、机上救生设备）。
　　随着项目的进行，上述分包公司的名单也有一些变化。
　　1988年10月，美国陆军授予波音西科斯基第一团队和麦道贝尔超级团队各一份演示/验证项目第一阶段合同，两个团队在此阶段需要向陆军提交各自的LHX设计，并演示设计的关键技术。1990年秋两个团队提交了方案书，详述了各自的设计和直升机的研制、生产计划。1991年2月项目进入第二阶段，两个团队提交了各自的最终方案，获胜者将能够在1994年开始试飞LHX原型机。

波音西科斯基第一团队在1990年5月打的广告，已经有了RAH-66的基本外形和布局

万磁王

　　1991年4月9日美国陆军宣布波音西科斯基第一团队获胜，负责LHX的研制生产工作。但此时LHX的产数量已被削减到1300架，项目总成本估计要超过300亿美元。陆军与波音、西科斯基签订了全面研制合同，预计1998年向陆军交付第一架生产型LHX。

1991年时的项目进度规划

万磁王

　　但随着项目的进行，由于陆军减少年度研制资金以及不断增加额外要求，LHX的首飞时间被一再推迟。此时，陆军把LHX的项目名称改为LH，意为轻型直升机，去掉了代表实验的X。
　　1995年5月25日第一架LH原型机终于下线，陆军宣布该机的编号RAH-66，绰号依据陆军直升机以印第安部落命名的传统定为“科曼奇”。原型机直到1996年1月4日才进行了首飞。

1996年1月4日，RAH-66原型机进行了首飞

万磁王

　　尽管该机在设计上遭遇了很多的非常规挑战，但原型机的试飞还是很成功，这要归功于首飞前进行了广泛而详细的发展计划。试飞没有发生重大事故，直升机性能达到或超过了所有既定指标，最大飞行速度超过200节（370千米/时），直升机还显示出惊人的侧向和向后飞行能力，可以轻易达到60节（111千米/时）的侧飞和80节（148千米/时）的后飞速度，同时还能保持充分的可控性。到1997年3月该阶段试飞结束时，原型机达到了3000米的最大高度、1.7g过载和120节（222千米/时）的自转飞行，所有这些都是在自动飞行控制系统（AFCS）模式下实现的。

RAH-66原型机与“阿帕奇”编队飞行，这也是日后要与该机作战搭配的机种

万磁王

　　试飞发现的唯一重大技术问题就是尾部结构，原始设计的方向稳定性较弱，被判定为不合格。2000年12月，原型机完成修改后继续试飞，这次改装内容包括修改尾部、安装长弓雷达模型（刚增加的新要求）、新主旋翼吊架、新旋翼头整流罩和平尾端板。试飞证明上述修改是成功的。

经过修改气动外形后，“科曼奇”1号原型机继续试飞。注意新旋翼头整流罩和平尾端板

万磁王

安装了“长弓”雷达模型后的样子

万磁王

设计特点
　　“科曼奇”设计的基本理念是“发现敌人而不被发现”。低可观测性使“科曼奇”难以被发现，而在瞄准和目标获取系统上采用的最新技术扩展了交战距离、增加了交战时的速度，甚至把获取的数据分发给战场上的其他平台。“科曼奇”将是第一种能做到发现敌人而不被发现的直升机。

“发现敌人而不被发现”是“科曼奇”的基本设计理念

　　“科曼奇”的雷达和红外特征都远低于陆军规定值，尽管具体数据至今仍在保密，但根据官方透露，与现有直升机相比，“科曼奇”的雷达反射面积缩小了100倍、红外特征降低了15倍、噪音降低了6倍、视觉特征缩小了10%。“科曼奇”通过机身外形和雷达吸波材料来减小雷达反射面积，弹药和起落架都能收入机身，无需装备电子干扰机。“科曼奇”通过采用独特的发动机排气系统来降低红外辐射，使用一个管道把高温废气输送到尾梁，在那里与低温环境空气混合排出，无需装备红外干扰机。
　　越战时期，北越游击队在很远处就能察觉到直升机出现了，仅仅是因为直升机的独特噪音。“科曼奇”通过采用5叶变速薄叶片旋翼和低桨尖速度来降低噪音，涵道风扇反扭矩系统也经过专门设计以消除了现有涵道风扇的啸叫声，而且整个系统采用了能降低噪音的几何外形。
　　为了减少视觉特征，“科曼奇”的尺寸紧凑，在减少座舱玻璃反光方面也花了很多功夫，五片旋翼桨叶也降低了旋翼闪烁效果。
　　“科曼奇”的瞄准和目标获取系统的作用距离比现有系统增加了40%。第二代前视红外可探测温差比现有系统更小，当然具体数值仍是保密的。正副飞行员都配备带图像增强功能的头盔显示器，视场比现有系统大31%。国防测绘局（DMA）为“科曼奇”提供了一种储存在光盘上的数字地形图。

万磁王

　　RAH-66的其他设计特点还有：
　　前后座飞行员都能单独驾驶RAH-66。
　　为对应核生化学威胁，“科曼奇”采用了增压座舱和航电舱。独特的免维护变压吸附器无需更换滤器。光滑的复合材料机身不会被去污清洁剂腐蚀。
　　“科曼奇”的电磁脉冲耐受能力是现有飞机的20倍。
　　弹道耐受性预计会比现有直升机好50倍。电子设备具有多级冗余和自我修复功能，机身和旋翼结构都是弹道包容设计，可以外场维修。
　　高水平耐坠性起落架、机身结构、乘员座椅和燃料系统。
　　“科曼奇”执行基本武装侦察任务时在弹舱内置4枚“地狱火”和2枚“毒刺”导弹，外加机鼻机炮的320发炮弹。执行空战任务是挂载2枚“地狱火”、4枚“毒刺”，以及500发炮弹。
　　“科曼奇”在机身两侧还可安装一对短翼，挂载额外的8枚“地狱火”或更多“毒刺”。
　　当然也可以在短翼上挂两个副油箱把“科曼奇”的自部署转场航程增加到2330千米。
　　“科曼奇”被设计成适于美国空军某些型号运输机空运，满足或超过装载和卸载总时间要求。
　　可维护性能在陆军减少操作和支持成本、提高直升机外场可用率方面具有高优先级，“科曼奇”独特的机身设计优化了舱门和维护口盖的布置，使维护工作更容易。与现有机队的三级维修相比，“科曼奇”只需两级维修，预计维护负担能减少40%。

“科曼奇”的典型武器挂载方案

短翼的挂载方案

每侧弹舱内部可容纳3枚“地狱火”导弹

团队还为“科曼奇”研究了各种保形短翼设计方案