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屡败屡战,西科斯基在武装直升机上的失败努力
2019-08-15           作者: 空军之翼

美式雌鹿,另类黑鹰,西科斯基S-67武装直升机

20世纪60年代中期,西科斯基的直升机业务一片欣欣向荣,S-61(H-3“海王”)、S-64(H-54“塔赫”起重直升机)和S-65(H-53“海种马”重型直升机)三种直升机都在紧张生产中。但繁荣之下也有隐忧,在过去十年时间里,西科斯基在军用直升机竞标中屡战屡败,先后失去美国陆军的通用直升机项目(赢家是贝尔UH-1)、大型通用直升机项目(赢家是伏托尔CH-47“支奴干”)、轻型观测直升机项目(赢家是休斯OH-6),AAFSS先进空中火力支援系统项目(赢家是洛克希德AH-56“夏延”),HLH重型运输直升机项目(波音伏托尔是赢家),使该公司前途一片黯淡。在结束手头机型的生产后,西科斯基将没有新的军用直升机生产计划,为了自救,西科斯基进行了许多军用型号新品研究,其中之一就是S-67“黑鹰”。

屡败屡战,西科斯基在武装直升机上的失败努力

 

西科斯基HLH概念图,基本上是S-64的放大型

由于洛克希德AH-56“夏延”武装直升机在研制中遭遇众多技术问题,让西科斯基看到了重返武直市场的机会。1969年,西科斯基自筹资金制造了S-67“黑鹰”武直验证机,虽然该机与后来UH-60直升机的绰号都是“黑鹰”,但英文Blackhawk指黑色的老鹰,而不是UH-60的Black Hawk福克斯印第安部族酋长。S-67是一个“臭鼬工厂”式的研发项目,在短短九个月内完成,成本还不到300万美元。该机从1969年11月开始设计,于1970年2月开始制造,1970年8月20日就进行了首飞。

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外形流畅的S-67“黑鹰”

S-67由全新的狭窄串列双座机身和S-61/H-3生产型直升机的动力系统组成,该机可以被视为一种“半复合直升机”,虽然具有卸载机翼却并没有辅助推进器。

S-67被设计成一种多用途武装直升机,该机在执行攻击任务使可挂载3.17吨武器弹药。该机可以使用现有武器,如安装在炮塔上的7.62毫米机枪,或20毫米和30毫米机炮,或40毫米榴弹发射器,翼下挂架可挂载火箭巢和陶式反坦克导弹。

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S-67武直概念图

该机也可以执行搜索和救援任务,可在翼下挂载副油箱持续高速飞行965公里。也可以执行观察/监视任务,携带复杂电子设备探测和记录敌方装备在战场上的进驻和移动情况。S-67甚至和苏联的米-24“雌鹿”武装直升机一样具有运兵能力,通过改造机舱,该机可以每小时265公里的速度运输多达六名全副武装的士兵,此时的航程为354公里。S-67甚至可以执行运输任务,在机腹吊挂三吨半负载。

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执行运输任务的S-67

S-67验证机的试飞从1970年一直持续到1974年,试飞员报告称该机在飞行中非常平稳,反应敏捷。S-67在许多场合表演了斤斗、滚转和破-S机动,表现出很好的机动性。

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西科斯基在商业广告中展示S-67的斤斗和滚转机动

经过初步试飞后,美国陆军授予西科斯基四个小合同对该机进行进一步评估,每个合同约10万美元。这些合同分别是:1、机动性和机身3.3g结构极限下的操控性。2、全动平尾。3、俯冲减速板。4、操纵杆人工力感觉系统。

“夏延”项目在1969年末被取消,1972年美国陆军评估了S-67和贝尔309“眼镜王蛇”,试图从中找出一种作为替代品。作为这项工作的一部分,西科斯基提交了S-67生产型的配置和成本数据,总重量将增加1.59吨,翼下增加了两个武器挂架,使挂架总数量达到6个。

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全副武装翼尖挂载AIM-9空空导弹的S-67

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贝尔309“眼镜王蛇”

但美国陆军最后还是决定启动一个全新的武装直升机项目,也就是缩写为AAH的武装攻击直升机项目,最终催生出休斯(现波音)AH-64“阿帕奇”武直。

西科斯基随后把希望寄托在S-67的出口上,验证机进行了一些修改后开始了一次国外巡演。该机驾驶舱后面的小舱被改造成可容纳六名士兵的隔音隔热载员舱,人员可通过机身左侧的一扇舱门进入,具有了与米-24“雌鹿”类似的运兵能力。该机驾驶舱也经过重新设计,更好地代表了生产配置,机身增加了绞车,驾驶舱下方增加了一座20毫米加特林机炮炮塔。改装后的S-67在四个国家进行了演示飞行。

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由于舱门开在机腹,人员进出机舱非常不方便

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S-67生产型构型建议,具有类似固定翼战斗机的整块式风挡

1974年9月1日S-67在英国范堡罗航展上做飞行表演时,因在机动中过于接近地面而坠毁,此时该机总共飞行了598个小时。由于始终没有客户对该机感兴趣,最终项目无疾而终。

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S-67坠毁过程

设计特点

S-67的主要特点是机身狭窄,配有串列双人驾驶舱,这是为了降低阻力,提高其速度潜力。为了达到这个目的,该机的主旋翼头被整流罩包裹,旋翼塔也是全密封的,以减少空气阻力。

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S-67狭窄的机身

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旋翼头整流罩

该机沿用了S-61/H-3的全套动力系统,包括旋翼、传动系统、发动机以及液压和电气系统。前飞行员座舱使用侧杆取代了传统周期变距操纵杆。

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S-67的串列座舱

S-67具有全新设计的发动机进气道,以实现最大冲压恢复,并具有电热防冰系统。旋翼叶片尖端后掠20º以推迟压缩效应、降低振动、降低噪音并实现更高速度,后来这种后掠桨尖被使用在UH-60“黑鹰”上。S-67的旋翼还安装了西科斯基专利的双线性振动吸收器。

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S-67的旋翼头、全动平尾、后掠桨尖和减速板

该机机翼翼展8.53米,可在高速下提高机动性能,并用于挂载枪炮吊舱、导弹和炸弹。机翼升力能降低旋翼负荷,使S-67有余力做更具进攻性的机动。

机翼后缘安装的减速板是首次使用在直升机上,能在战斗机动中提供更大敏捷性和操控性。减速板在俯冲中能控制俯冲速度并增进射击精度。2.6平方米的减速板能在三秒内打开或关闭,能使减速度增大100%,或使俯冲角度增加38%。减速板与垂尾和平尾相结合,能在所有速度下使S-67保持稳定瞄准。

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S-67的减速模式

垂尾在巡航速度下能为尾桨卸载,垂尾尺寸被设计成允许在失去尾桨后保持直升机平飞。平尾为全动式,安装角可变以提高机动性,并减少机动中的旋翼应力,以及控制机身俯仰以对准目标。平尾与飞控系统连接,可以电动配平以提供重心调整。

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滚转机动中的S-67

该机主起落架可收放,尾轮是固定式。

S-67的火力令人印象深刻,它可以挂载8个火箭巢,共152枚2.75英寸的折翼火箭弹,并有一座20毫米多管炮炮塔。其他武器可以是16枚陶式反坦克导弹或8枚陶式和4枚“响尾蛇”空空导弹。该机生产型将具有6个机翼挂架,而不是原型机的4个。

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翼下挂载8个火箭巢的S-67

该机速度快,机动性强。1970年S-67创造了直升机速度纪录,在没有辅助推进动力的情况下以191节(354公里/小时)持续飞行了10公里。

涵道尾桨

“黑鹰”还被用于垂尾风扇(fan-in-fin)反扭矩系统的飞行试验机,也就是涵道尾桨。涵道尾桨风扇直径142厘米,改装后的S-67在1974年的试飞中,在俯冲中达到了200节(370公里/小时)的最高速度,为未来直升机设计积累了很多数据。UH-60在设计中曾打算使用涵道尾桨,最终该尾桨出现在RAH-66“科曼奇”上。在完成评估后,S-67原型机被重新改回原先的传统尾桨。

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S-67的涵道尾桨

在AAH武直竞标中,西科斯基提出了基于UH-60旋翼和动力系统的S-71,但没有入围两强。之后西科斯基没有再研制武装直升机型,直到RAH-66“科曼奇”的出现。

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外形科幻的RAH-66

责任编辑: 蔚 蓝 文章来源:
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