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重装防御、火力压制、兵员投送—超越武装直升机的米-24设计概谈

军事

2019-02-21 20:50

# 写在前面

在上世纪七十年代,即将名扬世界的米-24雌鹿武装直升机进入苏联军中服役,不过从设计之初,雌鹿就不仅仅是一架纯粹的攻击直升机。苏联的国防高官们曾密切关注甚至亲自查看过美国在越南战争中投入的大批量UH-1 休伊直升机,这些直升机的制造目的最初虽然只是为了投送士兵或者拯救伤员,但是美军非常乐意将其改作武装攻击用途,部分苏联国防高官们对此深感兴趣。

图——UH-1 休伊直升机

因此,当传奇设计师米里提出米-24的构想之后,热衷于这一战争“玩具”的国防高官们纷纷响应,虽然最初也有大量反对的声音,但是支持者最后还是占了上风。米里决定让雌鹿同时具备武装攻击能力和兵员载运能力,于是这一“飞行战车”的概念最终诞生。理论上,雌鹿同时具备运载士兵和提供重型火力支援的能力,它能够清除路障、开辟道路、投放部队并在近空为他们提供火力压制。

图——俄罗斯空军的米-35M,米-24 雌鹿的现代版本

因此,雌鹿的设计相比于常规的运输直升机或者纯粹的武装直升机都是有所区别的,本文就将对雌鹿的设计特点进行整体介绍,与诸君共赏。

本号持续针对空天领域理论、设计、未来等相关内容进行深度解读,欢迎关注。

# 设计总览

图——米-8 河马直升机

米-24 的核心设计都是基于米-8 河马(Hip)进行的,其两台发动机分列座舱上方两侧,驱动着处于机身中央的五片桨叶主旋翼和尾部的三片桨叶尾桨系统,其旋翼直径未17.3米。米-24独特的发动机布局方式使其能够实现双进气管同时进气。早期的雌鹿拥有着类似于“玻璃阳光房”造型的座舱设计,从Model D开始,后续的雌鹿座舱都设计成独特的“双泡型”舱罩。其他的机身部件主要来自于米-14 烟雾(Haze)。两副装载机身中部的短机翼提供了武器系统的外挂点,每副机翼能提供三个挂载点,除了用于外挂武器之外,机翼还能够提供一定的升力,使得雌鹿能够获得更高的飞行速度。武器挂载组合却决于所需执行的任务,米-24能够执行近空火力支援、反坦克作战以及空中格斗等作战任务。

图——波兰海军的米-14PL 烟雾直升机

米-24的机身具备重装防御能力,能够抵御任何角度来袭的12.7毫米的弹道冲击。雌鹿的钛合金旋翼桨叶同样具备类似的12.7毫米弹道冲击耐受能力。其座舱由防弹挡风玻璃和钛合金装甲侧壁防护,此外,雌鹿的座舱也进行了加压防护,以此来保障在大规模杀伤性武器(核冲击、辐射、生化攻击等)的冲击下飞行员的生存率。

图——雌鹿拥有强悍的重装防护能力

# 飞行特点

米里设计局为了提升雌鹿的飞行速度进行了不少开创性的设计。雌鹿的整体机身外形为进行过特别气动优化的流线外形,配备了可收放式三轮起落架以此来降低前飞阻力。在高速飞行的情况下,雌鹿机身两侧的短翼能够提供相当可观的升力(最大可达总升力的1/4左右)。雌鹿的主旋翼向右侧有一个2.5°的轴倾角,以此来补偿其在悬停状态下的侧滑倾向。为了确保雌鹿的主旋翼在着陆的时候能保持水平状态,它的起落架在设计中也向左侧倾转了一定角度,如此一来,机身也会有一定的左倾角度。雌鹿的尾梁是非对称设计的,该设计能够使得高速飞行状态下,主旋翼尾流流经尾梁时产生一个侧向力,从而分担部分主旋翼反扭矩的需求,使得尾桨能够卸载部分拉力。

图——米-24D 座舱内部图

米里设计局还对一架米-24B进行了多种改进,并将其命名为A-10,该机被用于多个直升机飞行速度和爬升率世界纪录的挑战。该机采取了一切可能的措施来移除多余的重量载荷,其中一项措施甚至是将机身两侧的短翼移除了。1975年8月13日,雌鹿创造了在1000公里的封闭路线内以332.65km/h飞行的世界纪录,此外,它还保持了许多项女飞行员驾驶直升机的世界纪录。在1978年12月21日,这架A-10在15/25公里的航程中创造了368.4km/h的真实世界记录,该记录一直保持到1986年才被目前的世界记录持有者韦斯特兰·山猫直升机所打破。

# 设计细节

旋翼系统:所有的动部件都是在米-8直升机动部件的基础上发展而来的。旋翼有5片桨叶,等宽弦长设计,翼型为NACA230,尾桨有3片桨叶。在最新的改进型上,尾桨均改装在尾斜梁的左侧。旋翼大梁为钛合金大梁,外面包玻璃钢蒙皮,中间填蜂窝结构夹芯。旋翼桨毂为锻造后机械加工的钢制桨毂。旋翼为传统的全铰接式旋翼。桨叶大梁充有增压氮气.用以检查裂纹。每片桨叶都装有液压摆振阻尼器、平衡调整片和前缘防冰装置及标准的刹车装置。尾桨桨叶为铝合金桨叶。

机身:机身采用普通的全金属半硬壳式短舱尾梁结构,地板以上的机身前部随任务不同而有所差异。

短翼:全金属悬臂式短翼,平面为梯形,具有大约16°上反角和2°安装角。翼面为固定翼面。在高速飞行时,短翼大约可卸载25%旋翼升力。

尾部装置:垂尾后倾3°,兼作尾斜梁。水平安定面可调。

着陆装置:可收放前三点式起落架。前起落架为双轮,主起落架为单轮,低压油-气减震支柱和低压轮胎。主起落架可向后收在机身短舱后部。尾梁下面有管状的三角尾橇,其作用是在起飞和降落时保护尾桨。

图——夜间作业的雌鹿直升机

动力装置:两台单台最大功率为1640千瓦(2200轴马力)TB3-117涡轮轴发动机,并排装在座舱上面,发动机功率借助输出轴,经并车减速器传递到旋翼轴上。8毫米的淬火钢板防护着发动机。主油箱在机舱后面,在机舱底下有软油箱。在机舱中1000F克的辅助油箱能增补1500千克的内部燃油。也可带4个预备油箱代替辅助油箱,每个容量为500升,装在旋翼下的二个内部支架上。为了防止外来物和空气中的灰尘,可选用转向器和分离器。辅助动力装置横向装在旋翼桨穀整流罩尾部。

座舱:驾驶舱为纵列式布局,驾驶员坐在后舱,射手坐在前舱。驾驶员和射手的座椅均为装甲座椅。座舱盖是分开的,铰接式的,向右打开。后座椅比前座椅高,以保证驾驶员有良好的视野。前后舱之间隔有防碎片屏蔽。主舱设有8副可折叠座椅,或4副长椅。主舱前面两侧各有一扇舱门,水平分开两部分,都是铰接的,可分别向上向下打开。驾驶舱前部为平直防弹风挡玻璃,装有雨刷。舱内备有加温和通风装置。

图——雌鹿的座舱设计使飞行员具备非常良好的视野

系统:包括3台发电机的双套电气系统和增稳系统。旋翼桨叶和尾桨桨叶均装有电加热防冰系统。舱内有加温和通风系统。

机载设备:包括甚高频和超高频无线电台、自动驾驶仪、雷达高度表,盲目飞行仪表设备,以及有地图显示器的无线电罗盘等。

武器:机头下方装一挺俯仰角和方位角变化范围增加了的12.7毫米四管“卡特林”机枪。短翼翼尖武器挂架可挂4枚“蝇拍”反坦克导弹,短翼翼下武器挂架可携带火箭发射器,每个火箭发射器可装32枚57毫米火箭弹,1500千克化学或常规炸弹,及其他武器。

图——雌鹿演示武器系统