AH-56夏延直升机()是由洛克希德公司为美国陆军研发的一款武装直升机。其研发源自美国陆军先進空中火力支援系統(AAFSS)项目。该机旋翼系统由四片刚性桨叶组成,全机布局为单旋翼带尾桨、加装下单翼和尾部推进螺旋桨。它的总体设计目标,是为了使其具备高速机动能力,为美国陆军的运输直升机护航。其命名保持美軍以美洲原住民命名的傳統,源於夏安族。
發展
背景
在AH-56之前,所有武裝直升機都是針對現有的(通用、運輸機型)進行一定程度的改裝,因此在使用上還是會有一定的限制。1962年,時任美國國防部長罗伯特·麦克纳马拉召集(Tactical Mobility Requirements Board)討論該項事宜,最終決定組成一個由90架武裝直升機組成的空中機動師。委員會決定先將15架UH-1A改裝成具有機槍、榴彈發射器和火箭發射吊艙的武裝版本。
1962年6月,貝爾直升機德事隆向陸軍提出D-255 易洛魁勇士。相較於以往的機型,該機雖然由UH-1B改裝而成,但許多地方都進行全新設計,包括安裝在機頭的球形砲塔、安裝在機腹的機槍吊艙以及用於發射反戰車飛彈的短翼,成為一架專門執行攻擊任務的武裝直升機。
攻擊直升機的需求
1962年12月,作戰發展司令部 (Combat Development Command,CDC) 為臨時商用現成飛機起草了一份定性材料要求 (QMR),其巡航速度為,並擁有的有效負載。該要求讓D-225看似成為美軍在專用武裝直升機前的填補替代,然而時任陸軍部長賽勒斯·范錫卻反對這種臨時性的方法,他認為與其委曲求全的購買D-225這種還是改裝而成的產品,不如加快力度,趕緊研發一款更先進的專用武裝直升機。
因此,陸軍裝備司令部進行了一項研究,以確定開發目標的可行性,並成立了火力支援空中系統(Fire-support Aerial System,FAS)計畫辦公室。陸軍裝備司令部隨後建議以複合式直升機作為研發方向。1964年3月,陸軍部長告知國防研究與工程總監,改裝任何現有的直升機都無法達成FAS計畫所需的性能。因此陸軍將持續使用武裝版的UH-1B到FAS計畫的開發完成。。貝爾提交的方案是D-262,然而該方案只是D-255的改良,仍然還是傳統直升機架構。西科斯基提交S-66,其特點是“轉子尾槳”,在起飛時可用作尾槳,但隨著速度增加,會旋轉90°成為推進螺旋槳。康维尔提交的方案是自家的',一種稱為的垂直起降飛機。洛克希德公司提交了CL-840**,這是一種剛性旋翼複合直升機,帶有推進螺旋槳和安裝在尾部末端的傳統尾槳。
1965年2月19日,陸軍宣布洛克希德和西科斯基獲選專案定義階段合約。
洛克希德和西科斯基為各自的設計制定了提案,建立了三種配置以滿足開發目標,並根據需求文件草案修訂了徵求建議書。評估委員會研究了每個公司的提案,然後在1965年10月6日將其建議提交給選拔委員會。陸軍認為相較於西科斯基,洛克希德的發動機設計不僅技術難度較低,成本也較低。1965年12月17日,陸軍發布了最終需求文件。該文件增加了洛克希德公司先前提案中未提及的十四項要求,其中包括增加航空火箭武器子系統。
1966年3月23日,陸軍授予洛克希德一份10架原型機的工程和開發合同,型號為AH-56A。最初預計於1972年開始裝配,並於1970年代末廣泛裝備於軍隊。洛克希德公司在其位於加州洛杉矶范奈兹的工廠開工建造,並於1967年5月3日舉行了AH-56A的完工儀式。該機隨後被陸軍命名為「夏延」。AH-56於1967年9月21日首飛。1968年1月8日,國防部長批准了預生產資金,並首批訂購375架。1969年10架夏延皆完工。
設計
夏延是一款複合直升機,結合了直升機以及固定翼飛機的部分數設計,使其擁有更高的速度。該設計包括剛性主旋翼、低置機翼和推進螺旋槳。夏延採用通用電氣提供動力,推力由位於機尾的提供。在高速飛行時,機翼提供的升力以及推進螺旋槳的推力減輕了旋翼的空氣動力負載。在這種速度下,旋翼提供了多達20%的升力,這可以通過集體俯仰控制來調整。旋翼的傾斜通過迴轉效應來控制。夏延的時速超過,但由於是複合直升機,無法在直升機類別中申請速度記錄。
魯克爾堡的#7原型機|alt=A three-quarter rear view of AH-56 #7 on display outside of the U.S. Army Aviation Museum at Fort Novosel, Alabama.]]
夏延直升機採用串列式雙座駕駛艙,配備了先進的導航和火控系統。串列座椅配置將飛行員安置在後座,武器操作員在前座。武器操作員的整個座位、瞄準系統和發射控制裝置都可以旋轉,保持操作員面向與控制的炮塔相同的方向。操作員可以通過潛望鏡瞄準器直接操作炮塔。飛行員則配備頭盔瞄準系統用於武器瞄準。
武器炮塔安裝在機頭和機腹中部。機頭炮塔可以從飛機中心線左右各旋轉100度,並可安裝40毫米榴彈發射器或7.62毫米機槍。機腹炮塔裝有一門30毫米自動炮,具有360度旋轉能力。機械限位裝置防止機腹炮塔瞄準到直升機的任何部位。
實際操作
1967年9月,在第二架AH-56(s/n 66-8827)首飛後正式進行測試。隨著飛行包線的擴展,這種不穩定性和其他一些小問題被發現並迅速解決。{{refn|修改包括更堅固的推進螺旋槳支架、調整推進螺旋槳葉片的固有頻率,以及加強後座艙罩門的剛性。到1968年3月,AH-56確定其飛行速度為:向前飛行、側向飛行和向後。{{refn|旋翼葉片和控制系統得到了加強,陀螺儀的質量增加,並且對旋翼的幾何結構進行了調整。主要問題是半P跳振動問題,以及飛機總重超過計畫要求。作為回應,洛克希德提出了一個“改進飛行控制系統”(ICS)來減少旋翼振蕩,並制定了在生產直升機中減少重量和解決其他小問題的措施。陸軍認為,洛克希德對糾正通知問題的解決方案將延遲計劃進度並增加成本。由於洛克希德無法滿足生產時間表,陸軍於1969年5月19日取消了AH-56的生產合同,但保留了開發合同,希望能夠解決這些問題。
洛克希德致力於修改AH-56設計,以解決振動和其他問題。{{refn|改變了集體助推系統和陀螺儀與旋翼的連接,消除了半P振盪。通過減少旋翼頭部前後緣的重量解決了其他振動問題,並且尾旋翼的旋轉方向被反轉,以改善低於時向左側方向的側向飛行性能。6號和9號原型機還在1971年1月30日至12月23日期間,在尤馬試驗場進行了測試和評估,以確定穩定性和控制系統是否足夠。測試中發現了橫向方向穩定性不足、機動中不受控的運動、高振動和側向飛行時的方向控制差等缺陷。
在尤馬試驗場進行測試之後,9號原型機安裝了改進的T64-GE-716發動機,功率為4,275 shp (3,188 kW),並安裝了計劃中的ICS系統。通過這些升級,直升機的性能超過了其要求。然而,在某些條件下,穩定性和控制仍然未能完全讓測試飛行員滿意。洛克希德研究了防止陀螺儀不穩定反饋的方法。解決方案是將陀螺儀從旋翼頭頂移到傳動系統下方,並通過柔性連接與旋翼相連。飛行員的控制與液壓伺服電機相連,然後通過彈簧與陀螺儀相連。這個系統防止了旋翼振動力傳遞回飛行控制系統。這個系統被稱為「先進機械控制系統」(AMCS),並於1972年安裝在夏延7號上,以改善操控性和旋翼穩定性。
計畫中止
1971年,陸軍與空軍之間關於近距空中支援(CAS)任務的政治摩擦加劇。空軍主張,夏延直升機將侵犯空軍根據1948年《》獲得的支援陸軍的CAS任務。國防部進行了一項研究,得出結論認為,空軍的A-X計劃、海軍陸戰隊的鷂式戰機,以及夏延直升機之間有顯著的區別,並不構成能力的重複。1971年10月22日,參議院武裝部隊戰術空中力量小組委員會舉行聽證會,評估CAS任務和相關計劃。對陸軍計劃最不利的證詞來自空軍戰術空軍司令部指揮官將軍,他引用了藍山719行動中直升機傷亡的統計數據。
1972年1月,陸軍在馬克思將軍的領導下召集了一個特別工作組,重新評估攻擊直升機的需求。馬克思委員會的目的是制定一份「更新且可辯護的」物資需求文件。
1972年初,陸軍還為參議院武裝部隊委員會舉行了一場武器展示,以展示夏延的火力並爭取對攻擊直升機研發的支持。演示中發射的第一枚陶式飛彈失敗並落入地面。第二枚導彈成功命中目標。此前,130枚陶式導彈在測試中均未出現故障,但首次導彈發射失敗卻影響了外界對這架飛機的看法。1972年4月,參議院發布了關於CAS的報告。報告建議為空軍的A-X計劃(後來成為A-10雷霆二式攻擊機)提供資金,並限量採購海軍陸戰隊的鷂式戰機。報告中從未提到夏延的名字,僅含蓄地建議陸軍繼續採購攻擊直升機,前提是提高它們的生存能力。陸軍給出的取消理由是直升機體積過大,且夜間/全天候作戰能力不足。隨著更準確、更快速且更輕便的數字系統的研發,夏延的類比和機械武器系統正逐漸過時。夏延的單位成本上升,且如果新航電系統被納入,成本可能還會進一步增加。AAH計劃最終導致了AH-64阿帕契直升機的誕生,該機在1980年代中期投入使用。
在計劃取消後,陸軍對裝備了AMCS飛行控制系統的第七架夏延進行了評估。測試顯示AMCS消除了大部分剩餘的控制問題,提高了穩定性和操控性,並減輕了飛行員的工作負荷。使用AMCS後,夏延在平飛中達到了的速度,在俯衝中達到了,並展示了在高速下改進的機動性。7號原型機是最後一架飛行的夏延直升機。
民用版本
洛克希德曾經以AH-56為基礎,設計出三種民用版本:CL-1026、CL-1060和CL-1090。最後兩位數字代表每款的乘客座位數。 1026可容納30-35名乘客,1060可容納60名乘客,1090則可容納90名乘客。然而該計畫最終都只停留在初期階段就不了了之了。
參考
註記
引用
書目
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外部链接
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