“黑鷹” 的后繼者是誰?美國未來遠程突擊飛機外形炫酷
稀星天外在上個月介紹了美國陸軍現代化六大重點領域之一——“未來垂直升力(FutureVerticalLift,FVL)”計劃的子項目“未來攻擊偵察飛機(FutureAttackReconnaissanceAircraft,FARA)”的情況(參見《五虎逐鹿,誰能笑到最后?美國陸軍未來攻擊偵察飛機計劃(上)》和《五虎逐鹿,誰能笑道最后?美國陸軍未來攻擊偵察飛機計劃(下)》),幸得青云計劃青睞,雙雙得獎。今天,稀星天外將給大家重點介紹一下FVL計劃更重要的子項目——“未來遠程突擊飛機(FutureLongRangeAssaultAircraft,FLRAA)”項目。相比FARA,力爭取代UH-60“黑鷹(Blackhawk)”的FLRAA項目范圍和野心都更大,是美國陸軍未來司令部FVL產品系列的核心產品,并將真正成為重量級的產品。當然,稀星天外的文章僅是一篇科普文,希望可以讓讀者對FLRAA及其競選產品有個通覽。如果想詳細了解有關FLRAA競選飛機的細節還請移步閱讀好友@旋翼飛行器的系列文章。

美國陸軍FARA項目的兩大入圍產品:西科斯基的“突襲者X”和貝爾的360型“不屈者”
未來遠程突擊飛機(FLRAA)計劃
正如在引言中所說,FLRAA項目旨在為美國陸軍功勛卓著的“軍馬”——UH-60“黑鷹”雙引擎中型通用直升機尋找一個換代產品。UH-60由現為洛克希德·馬丁公司子公司西科斯基公司開發的,于1974年10月首飛,并于1979年6月交付第101戰斗航空旅,正式進入美國陸軍服役。在長達40年的服役期間,總共交付了超過1000架UH-60基本型飛機,加上各種改型,整個“黑鷹”系列的產量超過了4000架。美國陸軍表示其希望FLRAA平臺與UH-60相比,必須具有各方面的特性增強,包括:
速度:最大滿載飛行速度最低250節(463公里/小時),期望276節(512公里/小時),對比“黑鷹”直升機目前的159節(294公里/小時);
航程:轉場航程最低3200公里,期望4520公里,對比“黑鷹”直升機的2221公里;
機動性和有效載荷能力:內部載荷至少1800千克(12名士兵),期望2268千克,外部掛載至少4500千克,期望6000千克,對比“黑鷹”直升機的內部載荷1200千克(11名士兵),外部掛載4100千克;以及
可靠性,可持續性和生存能力。
盡管FLRAA計劃正在加快步伐,但“黑鷹”直升機的升級仍在繼續。美國陸軍計劃從2019財年開始將760架UH-60L轉換為UH-60V標準。
在2019年4月發布的意見征詢書(RequestForInformation,RFI)中,美國陸軍詳細說明了其對一個“在本世紀30年代威脅環境中可以有效作戰,并且生存下來的解決方案”的具體需求。它迫切需要尋求一個在其50年的使用壽命周期內,可以通過模塊化開放系統方法,始終保持其先進性,并有潛力持續增強其能力的平臺。它還必須滿足陸軍的可負擔性目標,包括每架飛機的平均制造成本不超過4300萬美元。美國陸軍的目標是到2030年初將FLRAA投入戰場,這比計劃中FARA平臺的服役日期晚兩年。
FLRAA平臺將用于執行空中、兩棲和城市突擊作戰,并執行各種任務:安全保障、對地攻擊、海上封鎖、醫療后送(MEDicalEVACuation,MEDEVAC)、人道主義援助/救災(HumanitarianAssistance/DisasterRelief,HA/DR)、戰術補給、非戰斗人員撤離行動(Non-combatantEvacuationOperation,NEO)和戰斗搜救(CombatSearchAndRescue,CSAR)。該平臺還將用于向戰場運送物資和武器,例如輕型野戰火炮部件。
在武器裝備方面,美國陸軍發言人表示:“FLRAA必須安裝兩挺中型機槍作為自衛武器,并在將來集成空中發射特效(AirLaunchEffects,ALE)。”ALE是指由空中平臺發射并控制的無人飛行器。此外,FLRAA平臺還將“增強人機操縱接口,增加自主運行能力和改善生存能力”,以及與無人作戰平臺的互操作性。
2014年8月,美國陸軍在FLRAA選型流程中淘汰了AVX飛機公司和卡曼(Karem)飛機公司的原型機,只保留了兩個競爭者:貝爾公司的V-280“勇氣”和西科斯基/波音聯合團隊的SB>1“挑戰者”。兩者目前都在美國陸軍的“聯合多角色技術演示器(JointMulti-RoleTechniqueDemonstrator,JMR-TD)”計劃下面進行飛行測試。JMR-TD計劃是一個為FLRAA進行技術演示,確定需求和能力,并降低yan‘fa風險的試驗項目。

美國陸軍FLRAA項目旨在替換美國“軍馬”UH-60“黑鷹”直升機

貝爾公司的V-280“勇氣”和西科斯基/波音聯合團隊的SB>1“挑戰者”是JMR-TD項目的產物

美國空軍對于FLRAA的典型應用場景一/二:近距支援和縱深空中支援

美國空軍對于FLRAA的典型應用場景三:為V-22“魚鷹”護航
其他軍種的需求
美國海軍陸戰隊正在尋求參與美國陸軍主導的FLRAA項目并施加自己的影響,期望用該平臺替換貝爾UH-1Y“毒液”雙引擎中型通用直升機。“毒液(Venom)”直升機于2001年12月首飛,并于2007年進入USMC服役。目前,海軍陸戰隊共有165架UH-1Y,其中有12架處于存儲狀態。在12年的服役過程中,因為各種事故損失了七架飛機,另有五架飛機退役。
根據美國陸軍在2019年4月發布的RFI文件(參見我去年的文章《美國陸軍對于未來遠程突擊旋翼機FLRAA的需求詳解》),美國海軍陸戰隊計劃在美國陸軍啟動采購計劃后兩年開始采購FLRAA飛機。該文件還指出,海軍陸戰隊目前計劃采購總共349架飛機。
海軍陸戰隊對于FLRAA平臺的需求和陸軍有一些差異:
作戰半徑:陸軍希望最低370公里的作戰半徑(包括目標區域30分鐘滯空時間),而海軍陸戰隊希望作戰半徑能增加到675公里;
最大滿載巡航速度:陸軍的最低要求是250節(463公里/小時),海軍陸戰隊期望能夠達到305節(564公里/小時),該指標超過了陸軍的期望值;
內部載荷:海軍陸戰隊對于內部載荷的要求可以從陸軍的2268千克下降到1995千克,搭載士兵數量從12名下降到8名;
空中加油能力:陸軍沒有強制要求,只要保留在必要時加裝能力就可以了,而海軍陸戰隊認為這是必須的;
當然,海軍陸戰隊還要求FLRAA平臺必須能夠艦載。
美國海軍陸戰隊也在關注FLRAA平臺的攻擊型版本。該機型應該能夠使用內部和外部武器,包括固定或安裝在旋轉炮塔中的機炮系統、制導/非制導火箭彈、空對空導彈、空對地導彈——例如:AGM-114“地獄火(Hellfire)”和AGM-179“聯合空對地導彈(JointAir-to-GroundMissile,JAGM)”——和部署無人飛行器。
除了海軍陸戰隊外,美國特種作戰司令部(SOCOM)也在大力支持FLRAA計劃,力圖將該平臺用于特種作戰任務。和海軍陸戰隊不同,它對于FLRAA的要求基本保持和美國陸軍一致。唯一的不同之處是,SOCOM要求飛機必須能夠由單架C-17A“全球霸王III”運輸機運輸。

美國海軍陸戰隊對于FLRAA的一個硬要求就是“上艦”

美國特種作戰司令部對于FLRAA的要求和陸軍沒什么區別,唯一的不同是需要用C-17A運輸機空運。
V-280“勇氣(Valor)”復合傾轉旋翼機
貝爾公司的V-280“勇氣”采用了復合傾轉旋翼機設計。第一架飛行原型機,注冊號為N280BH(制造序號60105),于2017年12月18日在該公司位于德克薩斯州阿馬里洛(Amarillo,Texas)的工廠首飛。之后,它在貝爾公司與美國陸軍試飛員的駕駛下進行了嚴格的測試,累積了超過150個飛行小時。V-280在測試過程中實現了多個里程碑,從達到300節(555公里/小時)的飛行速度到評估快速索降選擇和低速時的敏捷性測試。
2019年12月18日,該試驗機首次在美國陸軍代表和新聞界人士面前演示自動飛行。該演示包括了兩個飛行架次。期間,飛機進行了無人起飛和降落。它還可以在巡航和垂直起飛/著陸模式之間自動轉換,進行盤旋機動并精確導航到各個航路點。
V-280“勇氣”系統采用電傳操縱飛控系統,具有空中加油的能力,并具有可伸縮的起落架。貝爾公司表示,V-280的設計得益于公司擁有的“多達45萬小時的傾轉旋翼經驗”,并通過系統和組件的重新設計來降低維護成本。
這種經驗來自V-22“魚鷹”傾轉旋翼機。這是第一種進入軍隊服役的實用型傾轉旋翼飛機,由貝爾公司與波音防務集團于上世紀80年代初期聯合研制的。該飛機目前正在美國空軍和海軍陸戰隊服役,美國海軍在今年早些時候接收了其第一批CMV-22B“魚鷹”。另外,截止2018年12月,日本陸上自衛隊正在美國使用五架MV-22B進行飛行試驗。
V-280安裝了洛克希德·馬丁公司的飛行分布式孔徑系統(PilotageDistributedApertureSystem,PDAS)任務設備套件進行了試飛。PDAS是一種生存性套件,可在飛機周圍提供360°無死角的態勢感知范圍,并通過高分辨率頭盔顯示器向飛行員和機組人員提供實時的多光譜融合圖像。該系統使用分布在飛機上的傳感器網絡,并符合模塊化開放系統架構(ModulizedOpenSystemArchitecture,MOSA),用于在未來快速集成新技術。
為了降低復雜性,貝爾公司自稱會采用“革命性的制造方法來簡化V-280‘勇氣’旋翼葉片、機翼和機艙組件的生產流程”,并通過使用“經過商業驗證的維護方法”在預先計劃時間表的環境中提供長期維護。
根據公開資料,V-280“勇氣”復合傾轉旋翼飛機的作戰半徑在926公里到1481公里之間,巡航速度為280節(518公里/小時),35°C下無地效懸停高度為1800米。該飛機可以在進攻和防御作戰中提供極快的后勤支持響應,并且可以靈活配置內部和外部有效載荷。

美國海軍剛剛獲得其第一架CMV-22B“魚鷹”艦載運輸機

V-280和V-22外觀上有很大不同,前者使用了V型尾翼,更短的機翼,和更小的復合機身。總體上后者體積更大

正在進行飛行模式轉換的V-280。注意和V-22不同的是,“勇氣”的發動機是不隨著旋翼角度傾轉的

進行自主起降測試的V-280,駕駛室中保留了一名駕駛員以備不測
SB>1“挑戰者(Defiant)”復合直升機
西科斯基和波音公司合作開發的SB>1“挑戰者”或“反抗者”原型機,N100FV(制造編號100-0001)在V-280推出僅一年后,于2019年3月21日首飛。這一延遲是由于旋翼葉片生產方面的問題,特別是打造自動復合纖維編制設備來制造復合材料的主旋翼葉片。然后,用于驗證飛機所有主要系統,包括動態驅動器和主旋翼,功能的推進系統測試臺(PropulsionSystemTestBed,PSTB)在其動力變速箱中發現了一個問題進一步推遲了首飛。
與西科斯基公司參加FARA項目的“突襲者X(RaiderX)”方案一樣,SB>1也采用了X2實驗性高速直升機中使用的技術。SB>1由復合混合機身組成,具有一對升力互補的同軸主旋翼和推進螺旋槳,可增強飛機機動性并確保更高的飛行速度。其共軸主旋翼使用了西科斯基的“前行槳葉概念”設計,使用兩個旋轉方向相反的旋翼,來減輕傳統直升機所面臨的在飛機加速時因為退行槳葉失速引起的升力損失問題。另外,該槳葉可以手動折疊。
SB>1還擁有最多可容納12名全副武裝戰斗人員的機艙空間,可收放起落架,先進驅動技術,電傳飛行控制系統,以及方向舵、升降舵和振動的主動控制系統。按照需求,它將配備四名機組人員,但也將能夠與自動駕駛飛機組隊,從而為美國陸軍提供其當前不具備的能力。
SB>1將采用新技術來提供自我監控和基于狀況的維護,以提高平臺的作戰可用性,并使其具有更大的任務靈活性。它將成為已經建立的供應鏈一部分,以降低全使用周期成本。同樣,使用MOSA架構,SB>1可以減少將新系統(例如傳感器和武器)集成到在役飛機上的時間,提高效率。西科斯基/波音公司團隊聲稱,其采用X2技術的FLRAA平臺通過遵循最新的數字設計,提供了“無與倫比的能力增長潛力,不受限制傳統直升機設計那些物理限制的影響”。
與貝爾V-280一樣,SB>1目前正在西科斯基公司位于佛羅里達州西棕櫚灘(WestPalmBeach,Florida)的開發飛行測試中心進行測試。在飛行測試中,它的飛行速度已經達到了140節(295公里/小時),并且完成了30°傾斜飛行。它還在起落架收回的情況下飛行并繼續擴大其飛行包線。西科斯基和波音公司聯合團隊相信,這架飛機將能夠達到250節(463公里/小時)的最高速度,并最終超過美國陸軍的要求。
2月中旬,SB>1向陸軍和國會代表做了一個正式演示。

SB>1“挑戰者”的近景

SB>1和西科斯基入選FARA項目的“突襲者X”方案一樣,源自該公司的X2技術演示機
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