蓄势待飞——CH—53K舰载重型运输直升机.docx

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1、蓄势待飞CH53K舰载重型运输直升机 合同，通过制造2架地面试验机和5架飞行试验机，为海军陆战队研制CH-53E的全新替代机型。根据最初安排，CH-53K将在2022年首飞，从2022年起先 低速初始生产，在2022年交付第一架。然而，该项目自从2022年进入研制与发展阶段后，出现了费用不断上涨和进度一再延后。为此，美国国防部不得不增加研制资金，并推迟生产决策时间，相应地将初始作战实力时间推迟到2022年。 直到2022年，CH-53K项目才重新步入正轨。当年4月1日，海军陆战队确定增加装备数量，最终选购200架CH-53K。2022年7月，西科斯基公司起先制造首架地面试验机（GTV），并在2

2、022年12月4日交付给飞行测试小组。今年1月，GTV起先用于旋翼、传动和发动机等全部动部件的地面测试。 总体设计不断优化 从外观上看，此次出厂的CH-53K与现役CH-53E相差不大。它沿袭了半硬壳式结构和单旋翼、尾桨式布局。尾梁向左偏斜200，左侧安装有4叶尾桨，右侧安装有平尾，可以供应一部分升力和扩大重心的移动范围。为适应舰上停放，该机在自动折叠主旋翼后，总长度为30.18米。 与E型相比，CH-53K 在保持9.14米机舱长度的基础上，将外部宽度削减了12.7厘米，因此机身看上去略显苗条。这一改进的缘由在于，研制人员在设计过程中增大了机身两侧的浮筒尺寸，使其内部携带的燃油量相当于E型上

3、的浮筒内油箱与“蝙蝠翼”副油箱之和。据介绍，每个浮筒内都装有两个自密封袋式油箱，可以容纳8730升燃油，使CH-53K的机载燃油总量达到7373千克。 再看内部。机舱宽度增加了30.56厘米，达到2.74米，高度略微增加到1.101米，使得内部空间更大，能够干脆装进一辆“悍马”。依据补给任务须要，地勤人员可以简单地移走机舱内的座椅，以便容纳两个463升货盘，从而可以将事先集中打包好的各种军需物资以模块方式快速装机，干脆运输至前线。 尽管沿袭了CH-53系列的编号，但CH-53K大幅提升了作战性能，事实上可以看作是一个全新设计的型号。它的全部壳体和桁架都采纳碳纤维复合材料，有效地减轻了结构重量。

4、齿轮箱下部的机身采纳了钛合金框架，可以干脆吊运各种有效载荷。与“超级种马”只能吊运单个载荷不同，CH-53K在机身下设置了3个吊挂位置，可以在一次飞行任务中实现在不同地点投放3种载荷。 研制过程中，西科斯基公司在一个全新机体结构中集成了一些新技术，以供应更大载重、更远航程和高温、高原性能，同时大大降低了修理和运用成本。从公开的数据可知，该机的最大重量（含内部载荷）从31 300千克增加到33 565千克，最大起飞重量（含内部载荷）从E型的33 300千克增加到38 555千克，高出4855千克，最大巡航速度达到310千米/小时。目前，美国海军陆战队最为注意的关键性能指标是能否吊运12250千克

5、外部载荷、以204千米/小时的速度持续飞行200千米以上，使CH-53K的最大综合外载实力比E型倍增。 继S-92验证机等三种直升机后，CH-53K成为西科斯基公司的第四种采纳电传飞行限制系统的直升机，引入了具有触觉提示功能的侧杆循环限制器，旨在改善操纵品质，可以在视觉条件逐步变差的条件下，通过采纳增加电传操纵模式，供应更好的稳定性和限制实力。 此外，该机的另一个明显改变是换装了数字式驾驶舱。前部装有5个液晶显示器，具有任务管理、传感器显示、数据链以及武器限制等功能，供应了更加友好的人机交互界面。这种“玻璃座舱”衍生于罗克韦尔柯林斯公司研制的通用航空电子架构系统（CAAS），采纳了一种基于商业

6、标准的开放式系统结构，不仅增加了飞行员的态势感知实力，满意其对作战空间的需求，并与美国海军和陆军的直升机保持高度通用和互操作性。 此外，CH-53K还加装了诺格公司研制的LN-251嵌入式全球定位/光纤惯性导航系统，以满意精确导航需求，并在机头下方保留了雷锡恩公司生产的AAQ-29前视红外转塔，可以更好地监视下方，远距离截获目标，实现低空导航。同时，该机在机头前部、机身两侧分别加装了AAQ-24定向红外防卫系统，进一步增加了生存实力。从运用方面来看，它还安装了健康与运用监控系统（HUMS），利用综合机械诊断技术来改进故障识别与隔离方法，以降低维护成本，提高出勤率。 动力系统全新设计 为避开增加

7、舰载停放面积，CH-53K承袭了主旋翼的桨叶数目和长度，并保留了自动折叠桨叶的功能。但是，西科斯基公司特地为CH-53K换装了复合材料桨叶、全新动力装置和新型传动系统，从而获得了3倍于CH-53E的升力。据西科斯基公司介绍，这只是通过性能计算获得的结果，假如考虑到实际应用范围，这一数据将达到接近4倍。 大幅度增加的升力主要来自于改进桨叶的气动性能和加大发动机的输出功率。首先，CH-53K采纳了高性能的第四代复合材料桨叶。新的复合材料桨叶长10.67米，叶弦宽度0.91米，桨叶面积增大12%，并采纳了新的翼型，特殊是采纳桨尖下反设计，以减小阻力，进一步增加了回旋和前飞时的性能。同时，尾桨面积也增

8、加了15%。 在结构上，新型复合材料桨叶的根部设计了套箍附件，可以干脆将主旋翼固定在弹性桨毂上。这种弹性铰接式钛合金旋翼头无需专用工具或多余度紧固件，将桨毂零件数量削减一半。 其次，旋翼升力大幅度增加很大程度上得益于3台大功率的T408涡轴发动机。此前，该发动机编号为GE38-1B。2022年12月，西科斯基公司针对CH-53K的性能要求，经过多方对比和评估，最终确定选用通用电气公司研制的GE38涡轮轴发动机，预料选购数量将达到650台。 T408发动机是同级别涡轴发动机中技术最先进的。它采纳了最新的气动设计、先进的冷却布局和耐腐蚀的新材料。与CH-53E上运用的T64发动机相比，压气机采纳了

9、整体叶盘、无螺栓转子，具有更好的牢靠性；涡轮削减了导向器和转子叶片的数目，在结构方面削减了60%的零部件数目，使维护和运用成本降低了63%。 在性能方面，T408的功率达到7500轴马力，相比T64增加57%，不仅将飞行速度增加了37千米/小时，还显著增大了有效负载实力，油耗降低18%，有助于延长航程。因此，CH-53K执行任务的范围更广，明显提升了高温高原性能。 值得留意的是，在7桨叶主旋翼和3台T408发动机之间，细心设计的主减速器功不行没。 主减速器有3个输入模块，每个模块分别从一台发动机获得功率，并匀称安排到4根柔性轴上，通过输出装置再传输给主旋翼。这些管状轴可以适应不同载荷之间小的差

10、异，使传动过程具备自平衡实力，可以将每根柔性轴传输的最大载荷减小到103%扭矩，而传统的刚性轴必需担当120%扭矩，明显有效地减轻了重量。 在设计过程中，研制人员发觉，假如按比例放大CH-53E的行星减速器，干脆用于驱动CH-53K所需的功率级别，可能会导致主减速器太重而无法飞行，因此，西科斯基公司确定采纳原本为RAH-66“科曼奇”直升机设计的一种分扭式设计，可以确保主减速器具备余度和更轻的部件，保持高速飞行时间更长。凭借着19000轴马力的设计性能，主减速器具有30分钟干运转实力。 市场前景日益明朗 根据研制进度，首架CH-53K原型机将在今年下半年完成首次飞行，其余3架原型机将接连投入试

11、飞，预料飞行试验将持续3年左右。同时，地面试验仍将持续进行，重点测试T408发动机和旋翼系统的耐久性。此外，海军陆战队在2022年7月订购了4架系统验证样机（SDTA），将在2022年9月起先用于测试各项任务性能。 依据安排支配，西科斯基公司将从2022年起向美国海军陆战队交付CH-53K。目前，美国海军陆战队已经订购了200架CH-53K，单价约6 200万美元，将接连装备8个飞行中队、1个训练中队和1个预备役中队。从美国政府不断削减的防务预算来看，CH-53K的最终订购数量将依据国会的资金安排和国防部的武器选购优先依次确定。 与此同时，美国海军也表示出对“种马之王”的爱好，正在评估CH-5

12、3K的衍生型替代现役MH-53垂直补给和扫雷直升机的可行性。目前，美国海军装备有32架MH-53系列直升机，主要担当海上扫雷和人道主义救援等任务，预料运用到2022年，到时将须要一种替代机型。无疑，CH-53K将成为首选。 此外，西科斯基公司正在借助美国海军的影响力加紧开拓国际市场。目前，美国海军正在与多个国外用户绽开谈判，其中的一些意向有望转化为军售合同。5月21日，美国海军重型运输直升机国际项目经理克莱格塔尔曼在出席柏林航展时表示，CH-53K的出口谈判目前进展顺当。据估计，CH-53K的潜在出口需求可达101架，不仅包括目前运用“超级种马”的老用户，还可能会有一些新用户。预料，该机的出口

13、合同将在2022-2022年正式签订，预料在5年之后可以交付用户。 尽管塔尔曼没有透露进口国家的名字，但德国已是其中之一。德国陆军目前拥有大约80架CH-53G，其中40架是由较老的CH-53D升级而来。目前，德国希望尽快替换掉现役CH-53G。早在2022年，欧洲防务局就确定了新型重型直升机的发展战略，并提出了“将来运输直升机”（FTH）安排，将用于替换美国陆军CH-47和德国陆军CH-53G，同时填补法国重型直升机的空白。但是，FTH安排尚处于设计和研制中，为CH-53K的出口留出了机会。 目前，以色列也在考虑引进CH-53K。早在1969年，以色列空军就起先装备CH-53A，其后接连引进了C、D和E等改进型，运用时间已经超过30年。2022年夏天，以色列空军确定逐步退役CH-53系列直升机，迫切须要一种新型垂直起降飞行器作为后继机，在全面评估了多个候选方案后，最终确定选购CH-53K。此外，日本海上防卫队也有可能引进CH-53K的衍生型。 编辑/秦蓁 第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页