'如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹'

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如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

​作者:五十弦

上世紀70年代,美國海軍發展的新一代水面艦艇正式亮相,其中包括佩裡級(Oliver Hazard Perry Class)導彈護衛艦、斯普魯恩斯級(Spruance Class)驅逐艦、基德級(Kidd Class)導彈驅逐艦以及提康德羅加級(Ticonderoga Class)導彈巡洋艦等。新一代艦艇的登場也對新一代艦載直升機提出了更高的要求,海鷹直升機應運而生。

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如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

​作者:五十弦

上世紀70年代,美國海軍發展的新一代水面艦艇正式亮相,其中包括佩裡級(Oliver Hazard Perry Class)導彈護衛艦、斯普魯恩斯級(Spruance Class)驅逐艦、基德級(Kidd Class)導彈驅逐艦以及提康德羅加級(Ticonderoga Class)導彈巡洋艦等。新一代艦艇的登場也對新一代艦載直升機提出了更高的要求,海鷹直升機應運而生。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲美國海軍護衛艦奧利弗·哈澤德·佩裡號,安特里姆號,傑克·威廉姆斯號並排航行

在設計基準——美國陸軍黑鷹的基礎上——西科斯基的工程師以搭配上述新型艦艇作業為目的,對海鷹改型的機體結構進行了一系列極具創新性和實用價值的修改,鑄就了跨世紀的海鷹傳奇。本文就將論述黑鷹“進化”為海鷹之路,與諸君共賞。

引進主旋翼電力摺疊機構:維護人員可以鬆口氣了

從根本上來說,艦艇機庫的尺寸決定了機體摺疊後的長、寬、高等尺寸要求。不過相比美國陸軍對黑鷹直升機提出的“必須以C-130運輸貨艙尺寸為基準”的設計要求,美國海軍的艦船機庫對海鷹直升機的限制相對寬鬆了許多,尤其是在高度方面,艦船機庫一般都可容許相對較高的機身高度。所以,西科斯基的工程師沒有再經歷一次主旋翼槳轂結構反覆設計的“糟糕經歷”,也不再需要通過可拆卸的主旋翼軸延長器來壓低海鷹直升機的總高度,對於維護和海上作業而言,都方便了不少。

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如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

​作者:五十弦

上世紀70年代,美國海軍發展的新一代水面艦艇正式亮相,其中包括佩裡級(Oliver Hazard Perry Class)導彈護衛艦、斯普魯恩斯級(Spruance Class)驅逐艦、基德級(Kidd Class)導彈驅逐艦以及提康德羅加級(Ticonderoga Class)導彈巡洋艦等。新一代艦艇的登場也對新一代艦載直升機提出了更高的要求,海鷹直升機應運而生。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲美國海軍護衛艦奧利弗·哈澤德·佩裡號,安特里姆號,傑克·威廉姆斯號並排航行

在設計基準——美國陸軍黑鷹的基礎上——西科斯基的工程師以搭配上述新型艦艇作業為目的,對海鷹改型的機體結構進行了一系列極具創新性和實用價值的修改,鑄就了跨世紀的海鷹傳奇。本文就將論述黑鷹“進化”為海鷹之路,與諸君共賞。

引進主旋翼電力摺疊機構:維護人員可以鬆口氣了

從根本上來說,艦艇機庫的尺寸決定了機體摺疊後的長、寬、高等尺寸要求。不過相比美國陸軍對黑鷹直升機提出的“必須以C-130運輸貨艙尺寸為基準”的設計要求,美國海軍的艦船機庫對海鷹直升機的限制相對寬鬆了許多,尤其是在高度方面,艦船機庫一般都可容許相對較高的機身高度。所以,西科斯基的工程師沒有再經歷一次主旋翼槳轂結構反覆設計的“糟糕經歷”,也不再需要通過可拆卸的主旋翼軸延長器來壓低海鷹直升機的總高度,對於維護和海上作業而言,都方便了不少。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲美軍士官在檢視海鷹直升機的主旋翼系統

高度上是沒問題了,但是海上作業對旋翼摺疊機構提出了新的挑戰。對於美國陸軍的黑鷹直升機而言,由維護人員進行手動式主旋翼摺疊是“常規操作”,但是這一套在海上卻行不通:早期YUH-60A黑鷹原型機的艦載測試結果表明,維護人員登上機體頂部槳轂附近作業是相當危險的。這是因為在2~3級甚至以上的海況下,停靠在甲板上的直升機其起落架與機身之間減振裝置存在的彈簧剛度(Spring Rate)會使得機身隨著艦艇一起搖擺,從而給維護人員帶來很高的風險。為了妥善解決這一問題,海鷹直升機引進了一套主旋翼全自動電力摺疊機構

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如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

​作者:五十弦

上世紀70年代,美國海軍發展的新一代水面艦艇正式亮相,其中包括佩裡級(Oliver Hazard Perry Class)導彈護衛艦、斯普魯恩斯級(Spruance Class)驅逐艦、基德級(Kidd Class)導彈驅逐艦以及提康德羅加級(Ticonderoga Class)導彈巡洋艦等。新一代艦艇的登場也對新一代艦載直升機提出了更高的要求,海鷹直升機應運而生。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲美國海軍護衛艦奧利弗·哈澤德·佩裡號,安特里姆號,傑克·威廉姆斯號並排航行

在設計基準——美國陸軍黑鷹的基礎上——西科斯基的工程師以搭配上述新型艦艇作業為目的,對海鷹改型的機體結構進行了一系列極具創新性和實用價值的修改,鑄就了跨世紀的海鷹傳奇。本文就將論述黑鷹“進化”為海鷹之路,與諸君共賞。

引進主旋翼電力摺疊機構:維護人員可以鬆口氣了

從根本上來說,艦艇機庫的尺寸決定了機體摺疊後的長、寬、高等尺寸要求。不過相比美國陸軍對黑鷹直升機提出的“必須以C-130運輸貨艙尺寸為基準”的設計要求,美國海軍的艦船機庫對海鷹直升機的限制相對寬鬆了許多,尤其是在高度方面,艦船機庫一般都可容許相對較高的機身高度。所以,西科斯基的工程師沒有再經歷一次主旋翼槳轂結構反覆設計的“糟糕經歷”,也不再需要通過可拆卸的主旋翼軸延長器來壓低海鷹直升機的總高度,對於維護和海上作業而言,都方便了不少。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲美軍士官在檢視海鷹直升機的主旋翼系統

高度上是沒問題了,但是海上作業對旋翼摺疊機構提出了新的挑戰。對於美國陸軍的黑鷹直升機而言,由維護人員進行手動式主旋翼摺疊是“常規操作”,但是這一套在海上卻行不通:早期YUH-60A黑鷹原型機的艦載測試結果表明,維護人員登上機體頂部槳轂附近作業是相當危險的。這是因為在2~3級甚至以上的海況下,停靠在甲板上的直升機其起落架與機身之間減振裝置存在的彈簧剛度(Spring Rate)會使得機身隨著艦艇一起搖擺,從而給維護人員帶來很高的風險。為了妥善解決這一問題,海鷹直升機引進了一套主旋翼全自動電力摺疊機構

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲海鷹直升機主旋翼系統完成摺疊後,維護人員開始維護作業

其實在海鷹之前,西科斯基已經在更早的建造直升機S-61海王系列直升機上採用了自動旋翼摺疊系統,不過那是液壓制動的,到了海鷹才改用全電力系統,這也是全電力旋翼摺疊系統首次在艦載直升機上應用,相比液壓系統,電力系統的重量大幅減輕,這是很有現實意義的。對於在海上操作的直升機而言,海上迫降是一種非常危險但必須考慮的情況,在這種情況下,直升機一半會降落在海面的充氣浮囊上,此時,機身頂部重量越輕,那麼在惡劣海況下發生傾覆的概率也就越低;而如果機身頂部重量很大的話,直升機機體的臨界傾覆角(Critical Turnover Angle)就會很小,一旦海況不佳,及其容易發生傾覆事故。

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如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

​作者:五十弦

上世紀70年代,美國海軍發展的新一代水面艦艇正式亮相,其中包括佩裡級(Oliver Hazard Perry Class)導彈護衛艦、斯普魯恩斯級(Spruance Class)驅逐艦、基德級(Kidd Class)導彈驅逐艦以及提康德羅加級(Ticonderoga Class)導彈巡洋艦等。新一代艦艇的登場也對新一代艦載直升機提出了更高的要求,海鷹直升機應運而生。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲美國海軍護衛艦奧利弗·哈澤德·佩裡號,安特里姆號,傑克·威廉姆斯號並排航行

在設計基準——美國陸軍黑鷹的基礎上——西科斯基的工程師以搭配上述新型艦艇作業為目的,對海鷹改型的機體結構進行了一系列極具創新性和實用價值的修改,鑄就了跨世紀的海鷹傳奇。本文就將論述黑鷹“進化”為海鷹之路,與諸君共賞。

引進主旋翼電力摺疊機構:維護人員可以鬆口氣了

從根本上來說,艦艇機庫的尺寸決定了機體摺疊後的長、寬、高等尺寸要求。不過相比美國陸軍對黑鷹直升機提出的“必須以C-130運輸貨艙尺寸為基準”的設計要求,美國海軍的艦船機庫對海鷹直升機的限制相對寬鬆了許多,尤其是在高度方面,艦船機庫一般都可容許相對較高的機身高度。所以,西科斯基的工程師沒有再經歷一次主旋翼槳轂結構反覆設計的“糟糕經歷”,也不再需要通過可拆卸的主旋翼軸延長器來壓低海鷹直升機的總高度,對於維護和海上作業而言,都方便了不少。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲美軍士官在檢視海鷹直升機的主旋翼系統

高度上是沒問題了,但是海上作業對旋翼摺疊機構提出了新的挑戰。對於美國陸軍的黑鷹直升機而言,由維護人員進行手動式主旋翼摺疊是“常規操作”,但是這一套在海上卻行不通:早期YUH-60A黑鷹原型機的艦載測試結果表明,維護人員登上機體頂部槳轂附近作業是相當危險的。這是因為在2~3級甚至以上的海況下,停靠在甲板上的直升機其起落架與機身之間減振裝置存在的彈簧剛度(Spring Rate)會使得機身隨著艦艇一起搖擺,從而給維護人員帶來很高的風險。為了妥善解決這一問題,海鷹直升機引進了一套主旋翼全自動電力摺疊機構

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲海鷹直升機主旋翼系統完成摺疊後,維護人員開始維護作業

其實在海鷹之前,西科斯基已經在更早的建造直升機S-61海王系列直升機上採用了自動旋翼摺疊系統,不過那是液壓制動的,到了海鷹才改用全電力系統,這也是全電力旋翼摺疊系統首次在艦載直升機上應用,相比液壓系統,電力系統的重量大幅減輕,這是很有現實意義的。對於在海上操作的直升機而言,海上迫降是一種非常危險但必須考慮的情況,在這種情況下,直升機一半會降落在海面的充氣浮囊上,此時,機身頂部重量越輕,那麼在惡劣海況下發生傾覆的概率也就越低;而如果機身頂部重量很大的話,直升機機體的臨界傾覆角(Critical Turnover Angle)就會很小,一旦海況不佳,及其容易發生傾覆事故。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲除了主旋翼系統之外,尾槳、平尾等部件也都能摺疊,大幅提升了艦艇空間利用率

變更起落架設計:減小著陸區、簡化緩衝器

為了順利進行艦載起降,工程師還針對性修改了海鷹直升機的起落架佈局,這方面的改進主要集中在兩個方面:①是改進起落架的安裝位置來減小著陸面積;②是簡化起落架緩衝器系統,使其適用於海上著艦衝擊。

在陸地上,黑鷹直升機基本不挑起降場地,可以說有塊平整的空地就能降落,在海上就沒那麼容易了。為了適應艦艇面積較小的著陸區域,海鷹直升機的尾部起落架往前挪了13英尺,在黑鷹直升機上本來在尾桁末端的起落架由此就變到了尾桁段前方,以此來縮短前後輪間距;為了適應這一改動,符合美國海軍艦船甲板結構承載標準,海鷹的尾輪也從單輪改成了雙輪來分散機體的重量。

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​作者:五十弦

上世紀70年代,美國海軍發展的新一代水面艦艇正式亮相,其中包括佩裡級(Oliver Hazard Perry Class)導彈護衛艦、斯普魯恩斯級(Spruance Class)驅逐艦、基德級(Kidd Class)導彈驅逐艦以及提康德羅加級(Ticonderoga Class)導彈巡洋艦等。新一代艦艇的登場也對新一代艦載直升機提出了更高的要求,海鷹直升機應運而生。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲美國海軍護衛艦奧利弗·哈澤德·佩裡號,安特里姆號,傑克·威廉姆斯號並排航行

在設計基準——美國陸軍黑鷹的基礎上——西科斯基的工程師以搭配上述新型艦艇作業為目的,對海鷹改型的機體結構進行了一系列極具創新性和實用價值的修改,鑄就了跨世紀的海鷹傳奇。本文就將論述黑鷹“進化”為海鷹之路,與諸君共賞。

引進主旋翼電力摺疊機構:維護人員可以鬆口氣了

從根本上來說,艦艇機庫的尺寸決定了機體摺疊後的長、寬、高等尺寸要求。不過相比美國陸軍對黑鷹直升機提出的“必須以C-130運輸貨艙尺寸為基準”的設計要求,美國海軍的艦船機庫對海鷹直升機的限制相對寬鬆了許多,尤其是在高度方面,艦船機庫一般都可容許相對較高的機身高度。所以,西科斯基的工程師沒有再經歷一次主旋翼槳轂結構反覆設計的“糟糕經歷”,也不再需要通過可拆卸的主旋翼軸延長器來壓低海鷹直升機的總高度,對於維護和海上作業而言,都方便了不少。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲美軍士官在檢視海鷹直升機的主旋翼系統

高度上是沒問題了,但是海上作業對旋翼摺疊機構提出了新的挑戰。對於美國陸軍的黑鷹直升機而言,由維護人員進行手動式主旋翼摺疊是“常規操作”,但是這一套在海上卻行不通:早期YUH-60A黑鷹原型機的艦載測試結果表明,維護人員登上機體頂部槳轂附近作業是相當危險的。這是因為在2~3級甚至以上的海況下,停靠在甲板上的直升機其起落架與機身之間減振裝置存在的彈簧剛度(Spring Rate)會使得機身隨著艦艇一起搖擺,從而給維護人員帶來很高的風險。為了妥善解決這一問題,海鷹直升機引進了一套主旋翼全自動電力摺疊機構

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲海鷹直升機主旋翼系統完成摺疊後,維護人員開始維護作業

其實在海鷹之前,西科斯基已經在更早的建造直升機S-61海王系列直升機上採用了自動旋翼摺疊系統,不過那是液壓制動的,到了海鷹才改用全電力系統,這也是全電力旋翼摺疊系統首次在艦載直升機上應用,相比液壓系統,電力系統的重量大幅減輕,這是很有現實意義的。對於在海上操作的直升機而言,海上迫降是一種非常危險但必須考慮的情況,在這種情況下,直升機一半會降落在海面的充氣浮囊上,此時,機身頂部重量越輕,那麼在惡劣海況下發生傾覆的概率也就越低;而如果機身頂部重量很大的話,直升機機體的臨界傾覆角(Critical Turnover Angle)就會很小,一旦海況不佳,及其容易發生傾覆事故。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲除了主旋翼系統之外,尾槳、平尾等部件也都能摺疊,大幅提升了艦艇空間利用率

變更起落架設計:減小著陸區、簡化緩衝器

為了順利進行艦載起降,工程師還針對性修改了海鷹直升機的起落架佈局,這方面的改進主要集中在兩個方面:①是改進起落架的安裝位置來減小著陸面積;②是簡化起落架緩衝器系統,使其適用於海上著艦衝擊。

在陸地上,黑鷹直升機基本不挑起降場地,可以說有塊平整的空地就能降落,在海上就沒那麼容易了。為了適應艦艇面積較小的著陸區域,海鷹直升機的尾部起落架往前挪了13英尺,在黑鷹直升機上本來在尾桁末端的起落架由此就變到了尾桁段前方,以此來縮短前後輪間距;為了適應這一改動,符合美國海軍艦船甲板結構承載標準,海鷹的尾輪也從單輪改成了雙輪來分散機體的重量。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲黑鷹直升機(左)和海鷹直升機(右)對比,其起落架的區別一目瞭然

此外,海鷹的主起落架配備了油壓緩衝系統,並配裝了可以減少摩擦的活塞塗層,這些措施都有助於減小海鷹直升機著艦瞬間給艦船甲板帶來的衝擊。儘管如此,海鷹直升機的抗衝擊能力還是不如黑鷹直升機的。這是因為黑鷹直升機的主起落架設計標準是能夠承受每秒38英尺垂直下降速度的衝擊,但是美國海軍的要求是隻需要承受每秒17英尺垂直下降速度的衝擊,為此,西科斯基的工程師才決定在主起落架中採用單一油壓緩衝系統來替代黑鷹上的兩段式雙重油壓緩衝起落架,這樣做的好處就是減輕了海鷹直升機的空重。為了保證海上安全,工程師還在海鷹直升機兩側主起落架整流罩中內藏了海上緊急迫降所需要用到的充氣浮囊。

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​作者:五十弦

上世紀70年代,美國海軍發展的新一代水面艦艇正式亮相,其中包括佩裡級(Oliver Hazard Perry Class)導彈護衛艦、斯普魯恩斯級(Spruance Class)驅逐艦、基德級(Kidd Class)導彈驅逐艦以及提康德羅加級(Ticonderoga Class)導彈巡洋艦等。新一代艦艇的登場也對新一代艦載直升機提出了更高的要求,海鷹直升機應運而生。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲美國海軍護衛艦奧利弗·哈澤德·佩裡號,安特里姆號,傑克·威廉姆斯號並排航行

在設計基準——美國陸軍黑鷹的基礎上——西科斯基的工程師以搭配上述新型艦艇作業為目的,對海鷹改型的機體結構進行了一系列極具創新性和實用價值的修改,鑄就了跨世紀的海鷹傳奇。本文就將論述黑鷹“進化”為海鷹之路,與諸君共賞。

引進主旋翼電力摺疊機構:維護人員可以鬆口氣了

從根本上來說,艦艇機庫的尺寸決定了機體摺疊後的長、寬、高等尺寸要求。不過相比美國陸軍對黑鷹直升機提出的“必須以C-130運輸貨艙尺寸為基準”的設計要求,美國海軍的艦船機庫對海鷹直升機的限制相對寬鬆了許多,尤其是在高度方面,艦船機庫一般都可容許相對較高的機身高度。所以,西科斯基的工程師沒有再經歷一次主旋翼槳轂結構反覆設計的“糟糕經歷”,也不再需要通過可拆卸的主旋翼軸延長器來壓低海鷹直升機的總高度,對於維護和海上作業而言,都方便了不少。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲美軍士官在檢視海鷹直升機的主旋翼系統

高度上是沒問題了,但是海上作業對旋翼摺疊機構提出了新的挑戰。對於美國陸軍的黑鷹直升機而言,由維護人員進行手動式主旋翼摺疊是“常規操作”,但是這一套在海上卻行不通:早期YUH-60A黑鷹原型機的艦載測試結果表明,維護人員登上機體頂部槳轂附近作業是相當危險的。這是因為在2~3級甚至以上的海況下,停靠在甲板上的直升機其起落架與機身之間減振裝置存在的彈簧剛度(Spring Rate)會使得機身隨著艦艇一起搖擺,從而給維護人員帶來很高的風險。為了妥善解決這一問題,海鷹直升機引進了一套主旋翼全自動電力摺疊機構

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲海鷹直升機主旋翼系統完成摺疊後,維護人員開始維護作業

其實在海鷹之前,西科斯基已經在更早的建造直升機S-61海王系列直升機上採用了自動旋翼摺疊系統,不過那是液壓制動的,到了海鷹才改用全電力系統,這也是全電力旋翼摺疊系統首次在艦載直升機上應用,相比液壓系統,電力系統的重量大幅減輕,這是很有現實意義的。對於在海上操作的直升機而言,海上迫降是一種非常危險但必須考慮的情況,在這種情況下,直升機一半會降落在海面的充氣浮囊上,此時,機身頂部重量越輕,那麼在惡劣海況下發生傾覆的概率也就越低;而如果機身頂部重量很大的話,直升機機體的臨界傾覆角(Critical Turnover Angle)就會很小,一旦海況不佳,及其容易發生傾覆事故。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲除了主旋翼系統之外,尾槳、平尾等部件也都能摺疊,大幅提升了艦艇空間利用率

變更起落架設計:減小著陸區、簡化緩衝器

為了順利進行艦載起降,工程師還針對性修改了海鷹直升機的起落架佈局,這方面的改進主要集中在兩個方面:①是改進起落架的安裝位置來減小著陸面積;②是簡化起落架緩衝器系統,使其適用於海上著艦衝擊。

在陸地上,黑鷹直升機基本不挑起降場地,可以說有塊平整的空地就能降落,在海上就沒那麼容易了。為了適應艦艇面積較小的著陸區域,海鷹直升機的尾部起落架往前挪了13英尺,在黑鷹直升機上本來在尾桁末端的起落架由此就變到了尾桁段前方,以此來縮短前後輪間距;為了適應這一改動,符合美國海軍艦船甲板結構承載標準,海鷹的尾輪也從單輪改成了雙輪來分散機體的重量。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲黑鷹直升機(左)和海鷹直升機(右)對比,其起落架的區別一目瞭然

此外,海鷹的主起落架配備了油壓緩衝系統,並配裝了可以減少摩擦的活塞塗層,這些措施都有助於減小海鷹直升機著艦瞬間給艦船甲板帶來的衝擊。儘管如此,海鷹直升機的抗衝擊能力還是不如黑鷹直升機的。這是因為黑鷹直升機的主起落架設計標準是能夠承受每秒38英尺垂直下降速度的衝擊,但是美國海軍的要求是隻需要承受每秒17英尺垂直下降速度的衝擊,為此,西科斯基的工程師才決定在主起落架中採用單一油壓緩衝系統來替代黑鷹上的兩段式雙重油壓緩衝起落架,這樣做的好處就是減輕了海鷹直升機的空重。為了保證海上安全,工程師還在海鷹直升機兩側主起落架整流罩中內藏了海上緊急迫降所需要用到的充氣浮囊。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲著陸中的海鷹直升機,能看到其起落架細節

機身內部的修改:一切為了海上作業

海上作戰對於補給能力的考驗遠高於陸上作戰,所以美國海軍在海鷹直升機的指標要求中,著重突出了對續航時間和作戰半徑的要求。此外,出於對反潛任務的需求,美國海軍還需要海鷹直升機配備聲吶浮標發射器。為了滿足美國海軍的需求,西科斯基的工程師決定修改海鷹直升機內部配置,以便於在機身後部容納長度更長、容積更大的抗撞油箱(比黑鷹大了64%)以及25發裝的聲吶浮標發射器。

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​作者:五十弦

上世紀70年代,美國海軍發展的新一代水面艦艇正式亮相,其中包括佩裡級(Oliver Hazard Perry Class)導彈護衛艦、斯普魯恩斯級(Spruance Class)驅逐艦、基德級(Kidd Class)導彈驅逐艦以及提康德羅加級(Ticonderoga Class)導彈巡洋艦等。新一代艦艇的登場也對新一代艦載直升機提出了更高的要求,海鷹直升機應運而生。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲美國海軍護衛艦奧利弗·哈澤德·佩裡號,安特里姆號,傑克·威廉姆斯號並排航行

在設計基準——美國陸軍黑鷹的基礎上——西科斯基的工程師以搭配上述新型艦艇作業為目的,對海鷹改型的機體結構進行了一系列極具創新性和實用價值的修改,鑄就了跨世紀的海鷹傳奇。本文就將論述黑鷹“進化”為海鷹之路,與諸君共賞。

引進主旋翼電力摺疊機構:維護人員可以鬆口氣了

從根本上來說,艦艇機庫的尺寸決定了機體摺疊後的長、寬、高等尺寸要求。不過相比美國陸軍對黑鷹直升機提出的“必須以C-130運輸貨艙尺寸為基準”的設計要求,美國海軍的艦船機庫對海鷹直升機的限制相對寬鬆了許多,尤其是在高度方面,艦船機庫一般都可容許相對較高的機身高度。所以,西科斯基的工程師沒有再經歷一次主旋翼槳轂結構反覆設計的“糟糕經歷”,也不再需要通過可拆卸的主旋翼軸延長器來壓低海鷹直升機的總高度,對於維護和海上作業而言,都方便了不少。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲美軍士官在檢視海鷹直升機的主旋翼系統

高度上是沒問題了,但是海上作業對旋翼摺疊機構提出了新的挑戰。對於美國陸軍的黑鷹直升機而言,由維護人員進行手動式主旋翼摺疊是“常規操作”,但是這一套在海上卻行不通:早期YUH-60A黑鷹原型機的艦載測試結果表明,維護人員登上機體頂部槳轂附近作業是相當危險的。這是因為在2~3級甚至以上的海況下,停靠在甲板上的直升機其起落架與機身之間減振裝置存在的彈簧剛度(Spring Rate)會使得機身隨著艦艇一起搖擺,從而給維護人員帶來很高的風險。為了妥善解決這一問題,海鷹直升機引進了一套主旋翼全自動電力摺疊機構

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲海鷹直升機主旋翼系統完成摺疊後,維護人員開始維護作業

其實在海鷹之前,西科斯基已經在更早的建造直升機S-61海王系列直升機上採用了自動旋翼摺疊系統,不過那是液壓制動的,到了海鷹才改用全電力系統,這也是全電力旋翼摺疊系統首次在艦載直升機上應用,相比液壓系統,電力系統的重量大幅減輕,這是很有現實意義的。對於在海上操作的直升機而言,海上迫降是一種非常危險但必須考慮的情況,在這種情況下,直升機一半會降落在海面的充氣浮囊上,此時,機身頂部重量越輕,那麼在惡劣海況下發生傾覆的概率也就越低;而如果機身頂部重量很大的話,直升機機體的臨界傾覆角(Critical Turnover Angle)就會很小,一旦海況不佳,及其容易發生傾覆事故。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲除了主旋翼系統之外,尾槳、平尾等部件也都能摺疊,大幅提升了艦艇空間利用率

變更起落架設計:減小著陸區、簡化緩衝器

為了順利進行艦載起降,工程師還針對性修改了海鷹直升機的起落架佈局,這方面的改進主要集中在兩個方面:①是改進起落架的安裝位置來減小著陸面積;②是簡化起落架緩衝器系統,使其適用於海上著艦衝擊。

在陸地上,黑鷹直升機基本不挑起降場地,可以說有塊平整的空地就能降落,在海上就沒那麼容易了。為了適應艦艇面積較小的著陸區域,海鷹直升機的尾部起落架往前挪了13英尺,在黑鷹直升機上本來在尾桁末端的起落架由此就變到了尾桁段前方,以此來縮短前後輪間距;為了適應這一改動,符合美國海軍艦船甲板結構承載標準,海鷹的尾輪也從單輪改成了雙輪來分散機體的重量。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲黑鷹直升機(左)和海鷹直升機(右)對比,其起落架的區別一目瞭然

此外,海鷹的主起落架配備了油壓緩衝系統,並配裝了可以減少摩擦的活塞塗層,這些措施都有助於減小海鷹直升機著艦瞬間給艦船甲板帶來的衝擊。儘管如此,海鷹直升機的抗衝擊能力還是不如黑鷹直升機的。這是因為黑鷹直升機的主起落架設計標準是能夠承受每秒38英尺垂直下降速度的衝擊,但是美國海軍的要求是隻需要承受每秒17英尺垂直下降速度的衝擊,為此,西科斯基的工程師才決定在主起落架中採用單一油壓緩衝系統來替代黑鷹上的兩段式雙重油壓緩衝起落架,這樣做的好處就是減輕了海鷹直升機的空重。為了保證海上安全,工程師還在海鷹直升機兩側主起落架整流罩中內藏了海上緊急迫降所需要用到的充氣浮囊。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲著陸中的海鷹直升機,能看到其起落架細節

機身內部的修改:一切為了海上作業

海上作戰對於補給能力的考驗遠高於陸上作戰,所以美國海軍在海鷹直升機的指標要求中,著重突出了對續航時間和作戰半徑的要求。此外,出於對反潛任務的需求,美國海軍還需要海鷹直升機配備聲吶浮標發射器。為了滿足美國海軍的需求,西科斯基的工程師決定修改海鷹直升機內部配置,以便於在機身後部容納長度更長、容積更大的抗撞油箱(比黑鷹大了64%)以及25發裝的聲吶浮標發射器。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲運輸中的海鷹直升機機身(MH-60)

為了配裝該聲吶浮標發射器,黑鷹直升機機身左側的滑動時艙門被撤銷,右側的滑動艙門保留了一半寬度,在右側艙門上方設有一套搜救用的絞車,機身外部兩側還增設了一對長條形掛架,其上可攜裝魚雷、深水炸彈或副油箱等外部任務載荷。

輔助降落系統:專為海鷹直升機引進

對於美軍輕型反潛直升機中隊的飛行員而言,最大的問題就是如何在惡劣的海況下安全著艦。為了保證著艦的安全與效率,美國海軍在磋商之後,決定為海鷹直升機引進一套專用的輔助降落系統RAST(Recovery,Assist,Secure,and Traversing),該系統包括鋼索、固定機體的快速固定裝置(RSD)與甲板上的軌道等裝置,可確保海鷹直升機在5級海況下仍然能夠安全著艦,並順利進入機庫停放。

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如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

​作者:五十弦

上世紀70年代,美國海軍發展的新一代水面艦艇正式亮相,其中包括佩裡級(Oliver Hazard Perry Class)導彈護衛艦、斯普魯恩斯級(Spruance Class)驅逐艦、基德級(Kidd Class)導彈驅逐艦以及提康德羅加級(Ticonderoga Class)導彈巡洋艦等。新一代艦艇的登場也對新一代艦載直升機提出了更高的要求,海鷹直升機應運而生。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲美國海軍護衛艦奧利弗·哈澤德·佩裡號,安特里姆號,傑克·威廉姆斯號並排航行

在設計基準——美國陸軍黑鷹的基礎上——西科斯基的工程師以搭配上述新型艦艇作業為目的,對海鷹改型的機體結構進行了一系列極具創新性和實用價值的修改,鑄就了跨世紀的海鷹傳奇。本文就將論述黑鷹“進化”為海鷹之路,與諸君共賞。

引進主旋翼電力摺疊機構:維護人員可以鬆口氣了

從根本上來說,艦艇機庫的尺寸決定了機體摺疊後的長、寬、高等尺寸要求。不過相比美國陸軍對黑鷹直升機提出的“必須以C-130運輸貨艙尺寸為基準”的設計要求,美國海軍的艦船機庫對海鷹直升機的限制相對寬鬆了許多,尤其是在高度方面,艦船機庫一般都可容許相對較高的機身高度。所以,西科斯基的工程師沒有再經歷一次主旋翼槳轂結構反覆設計的“糟糕經歷”,也不再需要通過可拆卸的主旋翼軸延長器來壓低海鷹直升機的總高度,對於維護和海上作業而言,都方便了不少。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲美軍士官在檢視海鷹直升機的主旋翼系統

高度上是沒問題了,但是海上作業對旋翼摺疊機構提出了新的挑戰。對於美國陸軍的黑鷹直升機而言,由維護人員進行手動式主旋翼摺疊是“常規操作”,但是這一套在海上卻行不通:早期YUH-60A黑鷹原型機的艦載測試結果表明,維護人員登上機體頂部槳轂附近作業是相當危險的。這是因為在2~3級甚至以上的海況下,停靠在甲板上的直升機其起落架與機身之間減振裝置存在的彈簧剛度(Spring Rate)會使得機身隨著艦艇一起搖擺,從而給維護人員帶來很高的風險。為了妥善解決這一問題,海鷹直升機引進了一套主旋翼全自動電力摺疊機構

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲海鷹直升機主旋翼系統完成摺疊後,維護人員開始維護作業

其實在海鷹之前,西科斯基已經在更早的建造直升機S-61海王系列直升機上採用了自動旋翼摺疊系統,不過那是液壓制動的,到了海鷹才改用全電力系統,這也是全電力旋翼摺疊系統首次在艦載直升機上應用,相比液壓系統,電力系統的重量大幅減輕,這是很有現實意義的。對於在海上操作的直升機而言,海上迫降是一種非常危險但必須考慮的情況,在這種情況下,直升機一半會降落在海面的充氣浮囊上,此時,機身頂部重量越輕,那麼在惡劣海況下發生傾覆的概率也就越低;而如果機身頂部重量很大的話,直升機機體的臨界傾覆角(Critical Turnover Angle)就會很小,一旦海況不佳,及其容易發生傾覆事故。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲除了主旋翼系統之外,尾槳、平尾等部件也都能摺疊,大幅提升了艦艇空間利用率

變更起落架設計:減小著陸區、簡化緩衝器

為了順利進行艦載起降,工程師還針對性修改了海鷹直升機的起落架佈局,這方面的改進主要集中在兩個方面:①是改進起落架的安裝位置來減小著陸面積;②是簡化起落架緩衝器系統,使其適用於海上著艦衝擊。

在陸地上,黑鷹直升機基本不挑起降場地,可以說有塊平整的空地就能降落,在海上就沒那麼容易了。為了適應艦艇面積較小的著陸區域,海鷹直升機的尾部起落架往前挪了13英尺,在黑鷹直升機上本來在尾桁末端的起落架由此就變到了尾桁段前方,以此來縮短前後輪間距;為了適應這一改動,符合美國海軍艦船甲板結構承載標準,海鷹的尾輪也從單輪改成了雙輪來分散機體的重量。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲黑鷹直升機(左)和海鷹直升機(右)對比,其起落架的區別一目瞭然

此外,海鷹的主起落架配備了油壓緩衝系統,並配裝了可以減少摩擦的活塞塗層,這些措施都有助於減小海鷹直升機著艦瞬間給艦船甲板帶來的衝擊。儘管如此,海鷹直升機的抗衝擊能力還是不如黑鷹直升機的。這是因為黑鷹直升機的主起落架設計標準是能夠承受每秒38英尺垂直下降速度的衝擊,但是美國海軍的要求是隻需要承受每秒17英尺垂直下降速度的衝擊,為此,西科斯基的工程師才決定在主起落架中採用單一油壓緩衝系統來替代黑鷹上的兩段式雙重油壓緩衝起落架,這樣做的好處就是減輕了海鷹直升機的空重。為了保證海上安全,工程師還在海鷹直升機兩側主起落架整流罩中內藏了海上緊急迫降所需要用到的充氣浮囊。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲著陸中的海鷹直升機,能看到其起落架細節

機身內部的修改:一切為了海上作業

海上作戰對於補給能力的考驗遠高於陸上作戰,所以美國海軍在海鷹直升機的指標要求中,著重突出了對續航時間和作戰半徑的要求。此外,出於對反潛任務的需求,美國海軍還需要海鷹直升機配備聲吶浮標發射器。為了滿足美國海軍的需求,西科斯基的工程師決定修改海鷹直升機內部配置,以便於在機身後部容納長度更長、容積更大的抗撞油箱(比黑鷹大了64%)以及25發裝的聲吶浮標發射器。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲運輸中的海鷹直升機機身(MH-60)

為了配裝該聲吶浮標發射器,黑鷹直升機機身左側的滑動時艙門被撤銷,右側的滑動艙門保留了一半寬度,在右側艙門上方設有一套搜救用的絞車,機身外部兩側還增設了一對長條形掛架,其上可攜裝魚雷、深水炸彈或副油箱等外部任務載荷。

輔助降落系統:專為海鷹直升機引進

對於美軍輕型反潛直升機中隊的飛行員而言,最大的問題就是如何在惡劣的海況下安全著艦。為了保證著艦的安全與效率,美國海軍在磋商之後,決定為海鷹直升機引進一套專用的輔助降落系統RAST(Recovery,Assist,Secure,and Traversing),該系統包括鋼索、固定機體的快速固定裝置(RSD)與甲板上的軌道等裝置,可確保海鷹直升機在5級海況下仍然能夠安全著艦,並順利進入機庫停放。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲鋼索、軌道、固定裝置構成了海鷹直升機的專用輔助降落系統

按照美國海軍的部署,原則上,所有搭載輕型空中多用途系統LAMPS MkⅢ的水面艦艇都會配裝RAST系統,當然,海鷹直升機也能夠在沒有安裝RASR系統的艦艇上執行起降作業,只不過在惡劣海況情況下會面臨較大風險罷了。


完成改造後的SH-60 Seahawk 海鷹系列直升機成為了美國海軍LAMPS系統的主要組成部分之一,為美國海軍承擔起了反潛與反水面艦艇的主要任務和海上搜救與後勤支援的次要任務。

通過海鷹直升機所攜帶的聲納、雷達、磁異探測器等機載傳感器和反潛魚雷等武器裝備,將美國海軍的反潛偵測與打擊範圍擴展到了航母戰鬥群30~70海里以外的距離,並且能夠將聲納資料通過保密數據鏈傳遞迴母艦進行處理。

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如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

​作者:五十弦

上世紀70年代,美國海軍發展的新一代水面艦艇正式亮相,其中包括佩裡級(Oliver Hazard Perry Class)導彈護衛艦、斯普魯恩斯級(Spruance Class)驅逐艦、基德級(Kidd Class)導彈驅逐艦以及提康德羅加級(Ticonderoga Class)導彈巡洋艦等。新一代艦艇的登場也對新一代艦載直升機提出了更高的要求,海鷹直升機應運而生。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲美國海軍護衛艦奧利弗·哈澤德·佩裡號,安特里姆號,傑克·威廉姆斯號並排航行

在設計基準——美國陸軍黑鷹的基礎上——西科斯基的工程師以搭配上述新型艦艇作業為目的,對海鷹改型的機體結構進行了一系列極具創新性和實用價值的修改,鑄就了跨世紀的海鷹傳奇。本文就將論述黑鷹“進化”為海鷹之路,與諸君共賞。

引進主旋翼電力摺疊機構:維護人員可以鬆口氣了

從根本上來說,艦艇機庫的尺寸決定了機體摺疊後的長、寬、高等尺寸要求。不過相比美國陸軍對黑鷹直升機提出的“必須以C-130運輸貨艙尺寸為基準”的設計要求,美國海軍的艦船機庫對海鷹直升機的限制相對寬鬆了許多,尤其是在高度方面,艦船機庫一般都可容許相對較高的機身高度。所以,西科斯基的工程師沒有再經歷一次主旋翼槳轂結構反覆設計的“糟糕經歷”,也不再需要通過可拆卸的主旋翼軸延長器來壓低海鷹直升機的總高度,對於維護和海上作業而言,都方便了不少。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲美軍士官在檢視海鷹直升機的主旋翼系統

高度上是沒問題了,但是海上作業對旋翼摺疊機構提出了新的挑戰。對於美國陸軍的黑鷹直升機而言,由維護人員進行手動式主旋翼摺疊是“常規操作”,但是這一套在海上卻行不通:早期YUH-60A黑鷹原型機的艦載測試結果表明,維護人員登上機體頂部槳轂附近作業是相當危險的。這是因為在2~3級甚至以上的海況下,停靠在甲板上的直升機其起落架與機身之間減振裝置存在的彈簧剛度(Spring Rate)會使得機身隨著艦艇一起搖擺,從而給維護人員帶來很高的風險。為了妥善解決這一問題,海鷹直升機引進了一套主旋翼全自動電力摺疊機構

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲海鷹直升機主旋翼系統完成摺疊後,維護人員開始維護作業

其實在海鷹之前,西科斯基已經在更早的建造直升機S-61海王系列直升機上採用了自動旋翼摺疊系統,不過那是液壓制動的,到了海鷹才改用全電力系統,這也是全電力旋翼摺疊系統首次在艦載直升機上應用,相比液壓系統,電力系統的重量大幅減輕,這是很有現實意義的。對於在海上操作的直升機而言,海上迫降是一種非常危險但必須考慮的情況,在這種情況下,直升機一半會降落在海面的充氣浮囊上,此時,機身頂部重量越輕,那麼在惡劣海況下發生傾覆的概率也就越低;而如果機身頂部重量很大的話,直升機機體的臨界傾覆角(Critical Turnover Angle)就會很小,一旦海況不佳,及其容易發生傾覆事故。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲除了主旋翼系統之外,尾槳、平尾等部件也都能摺疊,大幅提升了艦艇空間利用率

變更起落架設計:減小著陸區、簡化緩衝器

為了順利進行艦載起降,工程師還針對性修改了海鷹直升機的起落架佈局,這方面的改進主要集中在兩個方面:①是改進起落架的安裝位置來減小著陸面積;②是簡化起落架緩衝器系統,使其適用於海上著艦衝擊。

在陸地上,黑鷹直升機基本不挑起降場地,可以說有塊平整的空地就能降落,在海上就沒那麼容易了。為了適應艦艇面積較小的著陸區域,海鷹直升機的尾部起落架往前挪了13英尺,在黑鷹直升機上本來在尾桁末端的起落架由此就變到了尾桁段前方,以此來縮短前後輪間距;為了適應這一改動,符合美國海軍艦船甲板結構承載標準,海鷹的尾輪也從單輪改成了雙輪來分散機體的重量。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲黑鷹直升機(左)和海鷹直升機(右)對比,其起落架的區別一目瞭然

此外,海鷹的主起落架配備了油壓緩衝系統,並配裝了可以減少摩擦的活塞塗層,這些措施都有助於減小海鷹直升機著艦瞬間給艦船甲板帶來的衝擊。儘管如此,海鷹直升機的抗衝擊能力還是不如黑鷹直升機的。這是因為黑鷹直升機的主起落架設計標準是能夠承受每秒38英尺垂直下降速度的衝擊,但是美國海軍的要求是隻需要承受每秒17英尺垂直下降速度的衝擊,為此,西科斯基的工程師才決定在主起落架中採用單一油壓緩衝系統來替代黑鷹上的兩段式雙重油壓緩衝起落架,這樣做的好處就是減輕了海鷹直升機的空重。為了保證海上安全,工程師還在海鷹直升機兩側主起落架整流罩中內藏了海上緊急迫降所需要用到的充氣浮囊。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲著陸中的海鷹直升機,能看到其起落架細節

機身內部的修改:一切為了海上作業

海上作戰對於補給能力的考驗遠高於陸上作戰,所以美國海軍在海鷹直升機的指標要求中,著重突出了對續航時間和作戰半徑的要求。此外,出於對反潛任務的需求,美國海軍還需要海鷹直升機配備聲吶浮標發射器。為了滿足美國海軍的需求,西科斯基的工程師決定修改海鷹直升機內部配置,以便於在機身後部容納長度更長、容積更大的抗撞油箱(比黑鷹大了64%)以及25發裝的聲吶浮標發射器。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲運輸中的海鷹直升機機身(MH-60)

為了配裝該聲吶浮標發射器,黑鷹直升機機身左側的滑動時艙門被撤銷,右側的滑動艙門保留了一半寬度,在右側艙門上方設有一套搜救用的絞車,機身外部兩側還增設了一對長條形掛架,其上可攜裝魚雷、深水炸彈或副油箱等外部任務載荷。

輔助降落系統:專為海鷹直升機引進

對於美軍輕型反潛直升機中隊的飛行員而言,最大的問題就是如何在惡劣的海況下安全著艦。為了保證著艦的安全與效率,美國海軍在磋商之後,決定為海鷹直升機引進一套專用的輔助降落系統RAST(Recovery,Assist,Secure,and Traversing),該系統包括鋼索、固定機體的快速固定裝置(RSD)與甲板上的軌道等裝置,可確保海鷹直升機在5級海況下仍然能夠安全著艦,並順利進入機庫停放。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲鋼索、軌道、固定裝置構成了海鷹直升機的專用輔助降落系統

按照美國海軍的部署,原則上,所有搭載輕型空中多用途系統LAMPS MkⅢ的水面艦艇都會配裝RAST系統,當然,海鷹直升機也能夠在沒有安裝RASR系統的艦艇上執行起降作業,只不過在惡劣海況情況下會面臨較大風險罷了。


完成改造後的SH-60 Seahawk 海鷹系列直升機成為了美國海軍LAMPS系統的主要組成部分之一,為美國海軍承擔起了反潛與反水面艦艇的主要任務和海上搜救與後勤支援的次要任務。

通過海鷹直升機所攜帶的聲納、雷達、磁異探測器等機載傳感器和反潛魚雷等武器裝備,將美國海軍的反潛偵測與打擊範圍擴展到了航母戰鬥群30~70海里以外的距離,並且能夠將聲納資料通過保密數據鏈傳遞迴母艦進行處理。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲海鷹直升機執行吊運任務

在海鷹直升機座艙下方整流罩內的搜索雷達、機頭和後機身上的電子支援裝置天線等傳感器則能夠向航母戰鬥群指揮官提供水面實時威脅情況的擴展圖像,併為戰鬥群的反艦導彈提供視距外水面目標的定位信息。

機體的擴大也使得海鷹直升機性能相比上一代LAMPS平臺SH-2F海妖直升機性能有了明顯的提升,其中,有效載重多出了60%,貨艙空間多出了兩倍以上,標準作戰半徑也實現了翻倍,執行反潛作戰任務的續航時間則多出了近1個小時,總體而言,海鷹直升機將能夠提供覆蓋範圍更廣、持續時間更長的水面作戰能力。

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如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

​作者:五十弦

上世紀70年代,美國海軍發展的新一代水面艦艇正式亮相,其中包括佩裡級(Oliver Hazard Perry Class)導彈護衛艦、斯普魯恩斯級(Spruance Class)驅逐艦、基德級(Kidd Class)導彈驅逐艦以及提康德羅加級(Ticonderoga Class)導彈巡洋艦等。新一代艦艇的登場也對新一代艦載直升機提出了更高的要求,海鷹直升機應運而生。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲美國海軍護衛艦奧利弗·哈澤德·佩裡號,安特里姆號,傑克·威廉姆斯號並排航行

在設計基準——美國陸軍黑鷹的基礎上——西科斯基的工程師以搭配上述新型艦艇作業為目的,對海鷹改型的機體結構進行了一系列極具創新性和實用價值的修改,鑄就了跨世紀的海鷹傳奇。本文就將論述黑鷹“進化”為海鷹之路,與諸君共賞。

引進主旋翼電力摺疊機構:維護人員可以鬆口氣了

從根本上來說,艦艇機庫的尺寸決定了機體摺疊後的長、寬、高等尺寸要求。不過相比美國陸軍對黑鷹直升機提出的“必須以C-130運輸貨艙尺寸為基準”的設計要求,美國海軍的艦船機庫對海鷹直升機的限制相對寬鬆了許多,尤其是在高度方面,艦船機庫一般都可容許相對較高的機身高度。所以,西科斯基的工程師沒有再經歷一次主旋翼槳轂結構反覆設計的“糟糕經歷”,也不再需要通過可拆卸的主旋翼軸延長器來壓低海鷹直升機的總高度,對於維護和海上作業而言,都方便了不少。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲美軍士官在檢視海鷹直升機的主旋翼系統

高度上是沒問題了,但是海上作業對旋翼摺疊機構提出了新的挑戰。對於美國陸軍的黑鷹直升機而言,由維護人員進行手動式主旋翼摺疊是“常規操作”,但是這一套在海上卻行不通:早期YUH-60A黑鷹原型機的艦載測試結果表明,維護人員登上機體頂部槳轂附近作業是相當危險的。這是因為在2~3級甚至以上的海況下,停靠在甲板上的直升機其起落架與機身之間減振裝置存在的彈簧剛度(Spring Rate)會使得機身隨著艦艇一起搖擺,從而給維護人員帶來很高的風險。為了妥善解決這一問題,海鷹直升機引進了一套主旋翼全自動電力摺疊機構

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲海鷹直升機主旋翼系統完成摺疊後,維護人員開始維護作業

其實在海鷹之前,西科斯基已經在更早的建造直升機S-61海王系列直升機上採用了自動旋翼摺疊系統,不過那是液壓制動的,到了海鷹才改用全電力系統,這也是全電力旋翼摺疊系統首次在艦載直升機上應用,相比液壓系統,電力系統的重量大幅減輕,這是很有現實意義的。對於在海上操作的直升機而言,海上迫降是一種非常危險但必須考慮的情況,在這種情況下,直升機一半會降落在海面的充氣浮囊上,此時,機身頂部重量越輕,那麼在惡劣海況下發生傾覆的概率也就越低;而如果機身頂部重量很大的話,直升機機體的臨界傾覆角(Critical Turnover Angle)就會很小,一旦海況不佳,及其容易發生傾覆事故。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲除了主旋翼系統之外,尾槳、平尾等部件也都能摺疊,大幅提升了艦艇空間利用率

變更起落架設計:減小著陸區、簡化緩衝器

為了順利進行艦載起降,工程師還針對性修改了海鷹直升機的起落架佈局,這方面的改進主要集中在兩個方面:①是改進起落架的安裝位置來減小著陸面積;②是簡化起落架緩衝器系統,使其適用於海上著艦衝擊。

在陸地上,黑鷹直升機基本不挑起降場地,可以說有塊平整的空地就能降落,在海上就沒那麼容易了。為了適應艦艇面積較小的著陸區域,海鷹直升機的尾部起落架往前挪了13英尺,在黑鷹直升機上本來在尾桁末端的起落架由此就變到了尾桁段前方,以此來縮短前後輪間距;為了適應這一改動,符合美國海軍艦船甲板結構承載標準,海鷹的尾輪也從單輪改成了雙輪來分散機體的重量。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲黑鷹直升機(左)和海鷹直升機(右)對比,其起落架的區別一目瞭然

此外,海鷹的主起落架配備了油壓緩衝系統,並配裝了可以減少摩擦的活塞塗層,這些措施都有助於減小海鷹直升機著艦瞬間給艦船甲板帶來的衝擊。儘管如此,海鷹直升機的抗衝擊能力還是不如黑鷹直升機的。這是因為黑鷹直升機的主起落架設計標準是能夠承受每秒38英尺垂直下降速度的衝擊,但是美國海軍的要求是隻需要承受每秒17英尺垂直下降速度的衝擊,為此,西科斯基的工程師才決定在主起落架中採用單一油壓緩衝系統來替代黑鷹上的兩段式雙重油壓緩衝起落架,這樣做的好處就是減輕了海鷹直升機的空重。為了保證海上安全,工程師還在海鷹直升機兩側主起落架整流罩中內藏了海上緊急迫降所需要用到的充氣浮囊。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲著陸中的海鷹直升機,能看到其起落架細節

機身內部的修改:一切為了海上作業

海上作戰對於補給能力的考驗遠高於陸上作戰,所以美國海軍在海鷹直升機的指標要求中,著重突出了對續航時間和作戰半徑的要求。此外,出於對反潛任務的需求,美國海軍還需要海鷹直升機配備聲吶浮標發射器。為了滿足美國海軍的需求,西科斯基的工程師決定修改海鷹直升機內部配置,以便於在機身後部容納長度更長、容積更大的抗撞油箱(比黑鷹大了64%)以及25發裝的聲吶浮標發射器。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲運輸中的海鷹直升機機身(MH-60)

為了配裝該聲吶浮標發射器,黑鷹直升機機身左側的滑動時艙門被撤銷,右側的滑動艙門保留了一半寬度,在右側艙門上方設有一套搜救用的絞車,機身外部兩側還增設了一對長條形掛架,其上可攜裝魚雷、深水炸彈或副油箱等外部任務載荷。

輔助降落系統:專為海鷹直升機引進

對於美軍輕型反潛直升機中隊的飛行員而言,最大的問題就是如何在惡劣的海況下安全著艦。為了保證著艦的安全與效率,美國海軍在磋商之後,決定為海鷹直升機引進一套專用的輔助降落系統RAST(Recovery,Assist,Secure,and Traversing),該系統包括鋼索、固定機體的快速固定裝置(RSD)與甲板上的軌道等裝置,可確保海鷹直升機在5級海況下仍然能夠安全著艦,並順利進入機庫停放。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲鋼索、軌道、固定裝置構成了海鷹直升機的專用輔助降落系統

按照美國海軍的部署,原則上,所有搭載輕型空中多用途系統LAMPS MkⅢ的水面艦艇都會配裝RAST系統,當然,海鷹直升機也能夠在沒有安裝RASR系統的艦艇上執行起降作業,只不過在惡劣海況情況下會面臨較大風險罷了。


完成改造後的SH-60 Seahawk 海鷹系列直升機成為了美國海軍LAMPS系統的主要組成部分之一,為美國海軍承擔起了反潛與反水面艦艇的主要任務和海上搜救與後勤支援的次要任務。

通過海鷹直升機所攜帶的聲納、雷達、磁異探測器等機載傳感器和反潛魚雷等武器裝備,將美國海軍的反潛偵測與打擊範圍擴展到了航母戰鬥群30~70海里以外的距離,並且能夠將聲納資料通過保密數據鏈傳遞迴母艦進行處理。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲海鷹直升機執行吊運任務

在海鷹直升機座艙下方整流罩內的搜索雷達、機頭和後機身上的電子支援裝置天線等傳感器則能夠向航母戰鬥群指揮官提供水面實時威脅情況的擴展圖像,併為戰鬥群的反艦導彈提供視距外水面目標的定位信息。

機體的擴大也使得海鷹直升機性能相比上一代LAMPS平臺SH-2F海妖直升機性能有了明顯的提升,其中,有效載重多出了60%,貨艙空間多出了兩倍以上,標準作戰半徑也實現了翻倍,執行反潛作戰任務的續航時間則多出了近1個小時,總體而言,海鷹直升機將能夠提供覆蓋範圍更廣、持續時間更長的水面作戰能力。

如何打造一架優秀的艦載直升機?黑鷹:看我怎樣進化為海鷹

▲籠罩在下洗流激起水霧中的海鷹直升機

千言萬語,歸為一句:這一切,我們還會遠嗎?

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