谈谈直-10

万磁王

作者：晨枫

　　对于现代陆军来说，机械化、装甲化已经大体完成，但除了数字化、信息化和网络化，最大的挑战应该就是飞行化了。飞行化包括无人机，更包括直升机，其中武直是重要的组成部分。
　　武直是武装直升机的简称，在西方也称为攻击直升机。并不是所有装上武器的直升机就自动成为武直，只要有可能，武直应该是专用的，直-10（也称武直-10）正是一种专用的武直。这也是中国第一种真正的武直。

直-10是中国第一种专用武直

直-9W虽然也有武装，但毕竟“业余”

直-10不光是武直，甚至有可能取代强-5的传统地位

万磁王

　　作为专用武直，直-10无疑是中国陆军装备水平的一个阶跃式的进步。武直不仅提供紧密有效的空中火力支援，也是侦察平台。在某种程度上，武直甚至取代了传统强击机和炮兵观察机的作用。即使在无人机大量使用的今天，武直依然是不可或缺的。中国陆军装备了直-9W，但这种改装自轻型通用直升机的“业余”武直在火力、装甲等各方面都不能取代真正的武直，好比卡车挂上钢板、架上机枪不等于真正的装甲车一样。在这一点上，专用的直-10的作用是怎么说也不过分的。
　　据报道，直-10的基本设计得到俄罗斯的卡莫夫设计局的帮助。据担任卡莫夫总设计师32年之久的谢尔盖米基夫在2013年莫斯科的直升机博览会上透露，中国在1995年初通过中间人与卡莫夫接触，要求帮助设计一架专用武直。卡莫夫尚在90年代苏联解体后军工体系崩溃的余波中，揭不开锅了，对来自中国的合同一拍即合。在1995年中到1996年初，卡莫夫根据中国的要求，几经修改，最后提交了设计方案。米基夫透露的卡莫夫总体设计与最后实现的直-10基本相同。但是，不能以此否定中国的工作。中国提供了所有基本设计指标，确定了直-10的定位，这本身就是长期研究的结果。

卡莫夫总设计师米基夫在2013年俄罗斯直升机博览会上出示了941计划的图纸，这是中国委托卡莫夫设计的代号

万磁王

　　武直分轻型、中型和重型。轻型武直重量轻，成本低，但携带武器和电子系统的能力不足，这对作战效能带来很大的影响。携带武器的数量决定了一次出击中的作战耐久力，否则一交战就用光了弹药，只有退出战斗，重新装弹。直升机虽然可以在任何平地起飞、降落，但装弹、加油还是有要一定的地面支持设施的，天女散花一样的遍设临时基地在理论上可能，在实际上不可行。从前线到主要基地来回飞，则不仅浪费燃油，也浪费时间，容易错失战机，作战效率远远低于作战耐久力更高的重型和中型武直。携带电子系统不足的问题在现代战场上更大，电子系统不光帮助飞行员观察、火控，还是雷达、红外、导弹预警的关键。随着单兵红外制导防空导弹的普及，激光压制也越来越成为必不可少的装备。这些设备都有一定的重量和体积，占用掉轻型武直本来就局促的有效载荷重量之后，携带武器和燃油的能力进一步降低。轻型武直的航程和速度也不足。航程不足容易理解，因为轻型武直不能携带大量的燃油。速度不足就不那么直观，尤其在马力/重量比相当的情况下。实际上马力/重量比对加速的作用特别重要，但对最高速度的作用没有那么重要，最高速度还是需要足够的马力和扭力才能提高。这对汽车也是一样。轻巧的小跑车如英国的莲花Elise加速特别快，过弯特别灵活，但极速还是无法和法拉利、蓝宝基尼那样的重型跑车相比。对于武直来说，马力除了决定速度，还有升限和悬停高度（有地效和无地效），更有最大起飞重量。由于起飞重量的限制，轻型武直的装甲也较薄弱。由于轻型武直的局限，世界上轻型武直很少，只有意大利的A129“猫鼬”属于轻型武直。

意大利A-129“猫鼬”是典型的轻型武直

欧洲“虎”式是典型的中型武直

AH-64“阿帕奇”属于典型的重型武直

万磁王

　　重型武直和轻型武直恰成对比。不仅能携带大量的武器和电子系统，还具有较高的速度、升限、悬停高度（包括有地效和无地效），更具有坚强的装甲。重型武直性能强悍，但成本也很高。英国版的AH-64D“长弓阿帕奇”的单价高达3500万英镑，基本上是以价格高昂著称的“台风”战斗机的一半。但是，重型武直的作战性价比实际上高于轻型武直。只要具有足够的负担能力，重型武直还是各国军方的首选。以“阿帕奇”为例，不仅美国装备，英国、荷兰、以色列、埃及、科威特、阿联酋等都装备，台湾甚至在已经装备AH-1W“超级眼镜蛇”的情况下，还希望换装“阿帕奇”。俄罗斯的米-28N、卡-50/52”也属于重型武直。
　　但“只要具有足够的负担能力”是一个关键的定语。国防开支与经济社会发展的关系在2008年世界性经济危机之后暴露得尤其明显，不顾经济现实，盲目追求国防能力，最终是要吞吃苦果的。这个道理其实也不是新鲜道理，这正是中型武直方兴未艾的原因。理想的中型武直结合了重型武直的火力和性能，但具有轻型武直的成本（包括购置成本是运作成本）。实际上，中型武直能达到接近重型武直的性能和不那么离谱的成本就算成功。欧洲“虎”式和南非“石茶隼都是中型武直的典范，但2010年法国“虎”式的单价高达7300万欧元。美国AH-1“眼镜蛇”系列（现在已经发展到AH-1Z）在早期属于轻型，现在也逐步增重到中型了。在作战使用上，轻型武直实际上更加适合于武装侦察，也就是说，具有一定的火力，但主要用于侦察，机载火力主要用于及时打击轻武装敌人。面临重武装敌人时，主要用于骚扰敌人，延迟敌人的进攻，而不是抵足硬拼。重型武直的体积大，特征大，运作成本也高，一般不适合用于侦察，而适合用于在敌人主攻轴线上强攻死守。理论上，重型武直和轻型武直搭配使用是最理想的，但由于“低成本”的轻型武直依然代价不菲，世界上还没有将轻型武直和重型武直搭配使用的国家，侦察和引导任务一般由无武装的轻型观通直升机担任。美国使用OH-58D“基俄瓦武士”，英国、荷兰使用“大山猫”或者“小羚羊”一级的直升机。不过这样的无武装观通直升机的战场生存力很成问题，挂载机枪和反坦克导弹也只是聊胜于无，一旦引起敌人的警觉，基本上只有躲着走一条路。美国为了解决这个问题，曾研制RAH-66“科曼奇”，这是一种轻型武直，但最后增重到中型武直，上不足以取代“阿帕奇”，下则成本大大高于任务定位，下马了。另一方面，理想的中型武直在作战能力上接近重型武直，但也适合用于侦察。澳大利亚的“虎”式就是定位于兼具攻击能力的武装侦察。

美国用OH-58D作为武装侦察，但轻武装的OH-58D的战场生存力成问题

RAH-66“科曼奇”本来用作轻型武直，但最后由于成本和性能要求过度加码而下马

万磁王

　　在发现既摧毁的现代战场上，武装侦察正在具有越来越重要的作用。武直只是现代陆军的打击手段之一。在高速机动中强力冲击的坦克集群是武直的传统敌人，隐蔽坚固的工事是武直的另一个重要打击对象，但具有末制导的火箭炮、远程火炮、战术飞机投放的单弹头或者撒布弹药也都是有效的远程间接打击手段，近程的直接打击手段更是包括各种空射和地面发射的反坦克导弹和带末制导的火箭弹，这还不算坦克、自行反坦克炮这样的传统手段。但这一切手段的发挥作用取决于在战场上具有生存力和打击力的武装侦察平台及时发现目标，引导攻击。伊拉克、阿富汗是这种现代武装侦察概念的战场检验，美国陆军的“斯垂克”装甲车就是具体体现。但在战斗中，美军痛苦地发现，武装侦察的生命力实际上在于生存力，不是什么时候都能先敌发现的。即使先敌发现，但在己方火力打击达到之前敌人也发现了自己，这时不光需要装甲来保证足够的生存力，还需要足够的火力来压制敌人，争取时间。美国陆军已经在讨论重新启用M8一级的轻型坦克的问题了。延伸到武直，有效的武装侦察也要求具有足够火力和装甲的中型武直，甚至是中型偏重的中型武直。这就是中国直-10的定位。

美国本打算用“斯崔克”作为武装侦察平台，但发现火力和防护不足

现在有意向重新启用M8轻型坦克作为武装侦察平台，这符合战场平台适度重装甲、重火力化的趋势

万磁王

　　另外，直升机空战是武直时代的新生事物。在越南战场上首先出现武直的时候，武直的任务很单纯，就是对地攻击和为运输直升机提供护航。但随着战场直升机的普及，拦截对方运输直升机甚至于对方武直空战，这成为武直的重要任务。另外一个任务就是拦截或者猎杀无人机。大量的战术级无人机在中低空活动，速度也不高，正好在武直的空战能力之内。在远距离上，空空导弹依然是最重要的武器。然而，武直作为一树之高的战斗平台，在使用上本来就注重隐蔽和机动，所以直升机（或者武直）在开阔的天空中格斗的情况不多，更多的是短兵相接的遭遇战，或者在复杂地形的伏击战。这就决定了需要相对较长的准备、锁定和飞行时间的空空导弹并不总是最适合的武器，航炮依然具有不可替代的作用。意大利“猫鼬”和德法“虎”式在开始时都曾经放弃航炮，但后来再加装，正是在一定程度上受直升机空战需要的影响。另一方面，空战不仅需要一定的速度，更需要机动性。中型武直在速度和武器携带量方面上接近重型武直，在机动性上接近轻型武直，更加适合直升机空战的需要。中国直-10是少数在设计的时候就把直升机空战作为主要任务的武直之一。
　　另外，直-10定位于中型偏重，这是和中国的国防思想一致的。中国军队正在经历史无前例的大变化，在跳过火力化、机械化、装甲化这一阶段后，直接进入数字化、信息化、网络化。均衡结合生存力、打击力和侦察力侦察力、适合作为战场网络节点的中型武直是符合这一潮流的。另一方面，中国的国防环境十分严峻。不少周边军事力量在装备上领先，周边热点也很多，中型偏重也是适当的定位。卡莫夫设计局正是在中国军方对直-10确定定位之后展开的总体设计。直-10还有相当的隐身考虑，尽管还没有达到RAH-66“科曼奇”的水平。应该指出的是，卡莫夫没有设计中型武直的先例，事实上，苏联、俄罗斯历史上没有设计中型武直的先例，直-10与卡莫夫的主流武直卡-50/52也是截然不同的。卡莫夫的作用是外包设计，但不是主导设计，这一点应该明确。

台湾已经装备AH-1W，这已经从早期的轻型武直增重到现在的中型武直，直-10的最低要求是要能够压倒AH-1W

日本、印度甚至台湾都已经或计划装备AH-64“阿帕奇”，直-10也要求能至少顶住这一级的武直

　　在总体设计外包给卡莫夫之后，中国继续通过直-15先进中型通用直升机项目，在具体技术层面上取得了欧洲的技术合作。中国用7000万美元的代价，在1997年5月与欧洲直升机（法国）签约，购入了主旋翼设计和复合材料桨叶的制造技术；在1999年3月，以3000万美元的代价，与意大利奥古斯塔签约，购入了主减速齿轮箱和传动系统设计；在2001年，与加拿大普拉特惠特尼签约，购入了10台PT6C-76C发动机和相关的全权数控系统。当然，引进技术对直-10有重大作用，但直-10远不是把这些引进技术加上国产系统堆积在一起的结果。直-10要到2003年4月29日才首飞，2010年12月才交付军方，这中间就是大量脚踏实地的研发、测试和生产组织。这一切绝不是微不足道的。诺斯鲁普在争夺UCAS-D无人机项目的过程中，雇佣写手发表了长篇B-2研发史。除去其中为诺斯罗普歌功颂德的部分，全书确实深入描述了基本设计概念形成后，即使基本技术也已经认定，产品细化设计、测试和生产组织依然充满艰辛和惊险。直-10的历史日后公开后，相信也会充满了类似的经历。

万磁王

　　直-10已经装备部队，据报道已经有至少60架交付军方，另以每年20架的速度成批生产。最终总数现在还不得而知，但应该是继AH-1、AH-64、米-24之后数量最大的专用武直，远远超过欧洲“虎”式和南非“石茶隼”，也远远超过俄罗斯的米-28N和卡-50/52。

直-10已经大量装备，有望成为世界上生产数量最大的武直之一

万磁王

　　不过直-10不是完美无缺的。由于美国禁运PT6C-76C发动机，中国只得改用国产涡轴9，单台功率只有1340马力，而不是最初的设计基准所参考的PT6C-76C的1700马力。功率不足使得直-10被迫修改设计，降低重量，估计是削减装甲，降低机内燃油和载弹，并减少一些机载电子设备。这极大地限制了直-10的速度、机动性、燃油和武器挂载。航空发动机是中国的传统弱项，但在气动和结构方面取得长足进步后，中国的航空发动机研发也在取得飞速发展。据报道，中国正在与法国透博梅卡合作研制最大功率达到2040马力的涡轴16发动机，这将于直-15共用，一旦成功装机，将使得直-10的功率增加50%，不仅完全补足了当初PT6C的指标，还大大超过。这使得直-10可以全面恢复到原设计的状态，增加装甲、火力和电子系统。
　　直-10的另一个不足是航炮。专用武直相对于“业余”武直很大的一个特点就是航炮，尤其是机头下转动炮塔里的航炮，可以向与航行方向不同的方向射击。早期武直有用机枪直升机航炮是比较特别的，一方面需要具有战斗机航炮的轻巧，以符合装机需要；另一方面需要具有装甲车机关炮的威力，才能有效打击装甲和硬目标。历史上，最早的武直AH-1曾经只装备7.62毫米转管机枪，苏联的米-24的机头机枪为12.7毫米，意大利“猫鼬”的最初型号则根本不装备机枪或者航炮。“阿帕奇”装备了一门M230 30毫米炮，但这是与众不同的所谓链式炮。也就是说，火炮的自动机构由电动机驱动，而不是传统的发射过程中后座力驱动。由于使用外部的动力驱动，链式炮的运作比较平稳，射击精度高，射速可调，而且没有哑火造成不能继续射击的问题。但链式炮的重量也较大，结构较复杂。后期贝尔AH-1系列使用3管20毫米加特林炮，这也是外部动力驱动的航炮，而且三根炮管轮流装弹、射击，极大地提高了射速，不过炮管的回转不可避免地把炮弹向切线方向“甩”出，影响精度，结构重量也较大。欧洲“虎”式采用法国GIAT 30M 781航炮，这与“阵风”战斗机上的航炮同源，为电动转膛结构，可以理解为左轮枪那样的结构。和链式炮具有相近的特点。

美国M230链式炮大概可算第一种武直专用航炮

法国GIAT 781是比较理想的武直航炮

万磁王

卡-52机身右侧的2A42根本就是步兵战斗车上用的高初速炮

相比之下，直-10的23毫米航炮威力和初速都不足

　　直-10则采用由中国战斗机通用的23毫米航炮改装而来。这是一种气动式航炮，大体相当于放大的重机枪结构。也就是说，燃气压力推动弹丸出膛时，弹壳产生后座力，以此为原动力推动自动机构，完成抽壳、抛壳、装弹、闭锁等动作，结构简单，动作可靠。但气动方式具有一旦哑火就不能继续射击的基本缺陷，另一个问题是后座驱动的动作大，系统震动大，影响射击精度。另外，由于这是50年代的基本设计，射速1200发/分，有效射程2000米，但最大的问题是炮口初速较低，只有700米/秒。
　　高初速炮的弹道平直，弹丸飞行时间短，受风偏影响小，射弹散布小，终端存速高，特别有利于作为武直的航炮。AH-1系列的M197 20毫米加特林炮的初速1030到1050米/秒，AH-64的M230链式炮的初速为805米/秒，“虎”式的GIAT 781航炮的初速也高达1025米/秒，米-24P的GSh-30-2K的初速为940米/秒，卡-52的2A42根本是BMP2步兵战斗车的主战武器，初速按照不同弹种在960-1120米/秒之间。相比之下，苏-27的航炮GSh-301的初速也有860米/秒。直-10的航炮口径只有23毫米，弹丸较轻，要保持较为平直的弹道和较小的射弹散布，初速需要比相应的30毫米炮更高才对，700米/秒的初速实在是低了。
　　武直航炮的口径、射速和初速是一个很微妙的设计取舍问题，最终取决于对武直航炮作用的定位。武直航炮有三个主要作用：反坦克和反固定硬目标，反固定软目标，空战。武直航炮也有三种主要使用方式：固定向机身前方，由射手击发；炮口与射手头盔瞄准具的视线方向随动，依然由射手击发；炮口转向射手标定的目标，按照直升机的速度、转向、风速、炮塔偏转速度、目标距离、弹道弯度、惯性等弹道参数，在时机恰到好处的时候自动击发。固定向前的射击方式似乎是一种倒退，但由于直升机具有侧飞、倒飞、“点头”、原地转向等特殊飞行能力，固定向前的射击方式并不像战斗机上那么受局限，但能用转动炮塔的话，炮口指向偏转更快，这是肯定的。另一方面，固定向前方的位置最稳定，机体承受后座的能力最高，射弹分布最小，还避免了炮塔随动的动态滞后，在抢先开火或者掠过扫射的时候减少了一个不定因素，还是有其不可取代的作用的。
　　不管是什么情况，高初速总是有利的，但高初速的必然后果是大后座，其影响在侧向射击的时候尤其突出，不仅要求机体结构能够承受这样的后座力，发射时的震动也影响射击精度。高射速可以补偿后座引起的射弹分布，但进一步增加发射时的后座力和震动。口径选择也是一个权衡问题。一方面，口径较大，弹丸威力较大，单发命中就可以产生较大的效果。另一方面，口径较大，发射时后座较大，携弹量也相应降低。口径大，初速高，有时飞机需要对承载后座力有专门考虑，对航炮的布置反而有影响。卡-50/52的航炮布置在机身右侧，这当然有让开前三点起落架的原因，但后座力太大，以至于必须安装在靠近机身重心的位置，也是一个原因。卡-50/52的安装方式相当于只有固定向前的射击方式。
　　直-10的23毫米航炮不仅威力小，初速也低，并不适合用于反坦克和反固定硬目标，但用于固定的软目标（如暴露的或者只有简单掩体的步兵）足够了。更重要的是，直升机空战对航炮初速的要求实际上并不那么高，因为航炮空战通常发生在较近的距离，突发性质强，与其精确射击，不如形成一定的弹幕分布。就这一点而言，直-10的23毫米航炮的高射速是一个优点。用于攻击软目标，也可以用高射速弥补精度的不足，但用于硬目标或者装甲目标，就不大合适，不能不说是一个遗憾。当然，如果设计思想变一下，不再把航炮作为主要武器，而作为最后的防身武器，而以导弹、火箭弹为主要武器，直-10的23毫米低初速航炮也未尝不可。但那样航炮的作用就聊胜于无，失去专用武直的意义了，毕竟武直-9也可以挂载各种导弹、火箭弹。
　　事实上，武直航炮的射速有降低的趋势。随着火控技术和高精度航炮的发展，现代武直经常可以做到在飞行中单发命中目标，南非“石茶隼”的20毫米炮和俄罗斯卡-50/52的30毫米炮都声称可以做到，所以不必高射速。这不仅节约弹药，也因为单发射击而实际上提高了精度。如果“石茶隼”的20毫米炮弹的单发威力只够打步兵和无装甲车辆的话，卡-50/52的30毫米炮弹本来就是步兵战斗车使用的，威力大得多，在1500米距离上以60度入射角命中，可以击穿15毫米后的轧制装甲。但直-10的23毫米航炮不仅威力小，初速也低，射弹散布必定增大，不大可能使用精确射击的模式。唯一的好处是后座较低，对机体结构要求较低，系统重量轻。事实上，还存在一个可能，那就是23毫米炮是发动机功率不足后减重设计的一部分，如果发动机功率得到大幅度增加，模块化设计使得换装30毫米或者其他更加合适的航炮成为可能，至少可以换装歼-11已经装用的GSh-301 30毫米航炮，单发威力和初速大大提高。

万磁王

　　中国已经为直-10装备了红箭-10、天燕-90等先进导弹，这是很好的起点。事实上，中国在武直导弹方面有先见之明，专门研制了直升机空战使用的天燕-90。由于武直空战的突发性强，武直使用的空空导弹需要具有很大的越肩锁定和射击能力，要求发射准备时间特别短，加速特别快，除非要求对高空的战斗机对打，否则最大速度、射程和射高的要求并不特别高。传统上，武直使用步兵用的肩射防空导弹作为主要空空导弹，但肩射防空导弹的速度和射高都不足，用于直升机空战有点勉为其难，尤其在被迫对阵敌人战斗机的情况下。战斗机空空导弹的性能当然足够，但重量大，而且不是为直升机空战的典型条件设计的，实际使用效果并不突出。天燕-90比肩射防空导弹更重，性能更高，但重量轻于战斗机空空导弹，是比较合适的折中，并且有潜力作为轻装甲部队的防空导弹使用，但这是题外话了。

在直升机空战方面，中国颇有远见地研发了专用的空空导弹TY-90

APKWS II，带末制导的70毫米火箭弹