今年世界杯南非成绩相当不错,听说因为赢球笑声太大被人投诉。的确南非有一点过分。现在聊聊南非,最顶尖的装备一定是这架“石茶隼”。南非工业的“明珠”。
来自南非的石茶隼:南非 Denel AH-2 Rooivalk 武装直升机——代价高昂的自主理想
丹尼尔“石茶隼”(Denel Rooivalk,编号 AH-2,此前代号为 CSH-2 / 2号战术支援直升机)是一款由南非丹尼尔航空(Denel Aviation)制造的武装直升机。“Rooivalk”在阿非利卡语(南非荷兰语)中意为“红隼”(Red Falcon)。该型直升机的研制始于 1984 年,由阿特拉斯飞机公司(Atlas Aircraft Corporation)主持,其研发历程与阿特拉斯“羚羊”(Atlas Oryx)运输直升机紧密相连——两者均基于法国宇航(Aérospatiale)SA 330“美洲豹”(Puma)直升机的设计,并于同一时期展开研制。由于 20 世纪 90 年代资金预算紧张,加之追求极高先进性能的设计目标,Rooivalk 的研发过程异常漫长。南非空军(SAAF)最终订购了 12 架,并在服役后将其命名为 Rooivalk Mk 1。首批交付机型于 2011 年 4 月正式列装,隶属于驻扎在布鲁姆方丹附近布鲁姆斯普鲁特空军基地的第 16 飞行大队。
“石茶隼”武装直升机是南非致力于自主研发高科技军用装备的象征与体现。
研发历史
在非洲大陆之外,鲜有人知晓南非具备自主生产绝大多数军用装备的能力,是该大陆的科技巨头之一。南非的国防工业相当发达,甚至能与世界领先国家的科技发展并驾齐驱。过去,因施行种族隔离政策(Apartheid)而遭受国际制裁,面对不断加剧的内部反抗与外部威胁,南非政府不得不走上武装自给自足的道路。其研制的武器往往是对外购武器进行未获原厂授权的仿制与改进。
20 世纪 60 年代末,南非政府成立了军火公司 Armscor,旨在通过本土化生产打破武器禁运。Armscor(即后来的丹尼尔集团)取得了巨大成功,推出了大量国防产品:包括 G5 牵引式加农榴弹炮、在边界战争中发挥巨大作用的便携式轻型炮兵设备、南非国防军(SADF)当时标配的 R4 自动步枪(基于以色列加里尔步枪改进),以及紧凑型的 R5 步枪——后者迄今仍广泛活跃于南非警察、私人安保公司以及押款车劫匪手中。
与此同期的 20 世纪 70 至 80 年代,作为冷战一环的南非边界战争(Border War)全面爆发,南非及其盟友与由苏联武装的古巴及安哥拉军队展开激烈较量。“石茶隼”武装直升机正是诞生于这一时代背景之下。
南非军队正在搜寻 SWAPO(西南非洲人民组织)解放战士并审问村民。种族隔离政策导致南非遭到国际社会的孤立与多国禁运,这种限制反过来促使南非走上了军事自主的道路。
“石茶隼”武装直升机项目于 1984 年初在阿特拉斯飞机公司(丹尼尔航空的前身)主持下正式启动。面对南非边界战争日益演变为传统正规战的趋势,敌对方(如安哥拉等其他非洲国家)不断壮大装甲力量,南非国防军(SADF)深刻意识到,仅靠通用直升机改装的改装炮艇机(Gunship)已无法满足需求,迫切需要一款专用的、能够挂载反坦克导弹的专业武装直升机。
南非随即展开了符合自身需求的直升机设计工作。在他们看来,一旦爆发冲突,此类武装直升机将成为战力倍增器:既能为兵员运输直升机护航,又能对敌方防空阵地发起突击,还能有效压制数量日益增长的苏制坦克(特别是安哥拉战场的 T-55 坦克)。在反坦克任务中,该机将挂载反坦克导弹作为核心火力。
然而,由于种族隔离政策,联合国安理会通过了第 418 号决议对南非实施严格的武器禁运,这切断了南非政府从国外进口现役武装直升机的可能。另一方面,如果完全从零开始研制一款全新的直升机,意味着必须自行设计和开发大量的子系统与核心部件(如涡轴发动机、主尾桨系统以及减速机箱等动力传动系统)。考虑到全案自研带来的巨大难度、高昂成本以及漫长周期,南非最终决定基于现有的成熟直升机平台进行二次开发与深度改造。
南非军队在 1984 年的“阿斯卡里行动”(Operation Askari)中越过一辆安哥拉军队的 T-54 坦克。非洲国家装甲集群的存在,迫使南非军队必须研发一款能够有效应对各类装甲车辆(尤其是坦克)的武装直升机。
当时,南非空军(SAAF)主要装备了两款直升机:法国宇航(Aérospatiale)的“云雀 III”(Alouette III)和 SA 330“美洲豹”(Puma)。“云雀 III”是一款诞生于 20 世纪 60 年代的轻型直升机,由于设计年代久远且发动机动力不足,并不被视为进一步改进的理想对象。相比之下,“美洲豹”体型大得多,且配备了功率更强劲的发动机,这两项优势使其能够容纳额外的设备,具备相当大的升级潜力。
选择“美洲豹”作为武装直升机设计基础的另一个关键因素,是当时南非正平行推进名为“阿特拉斯羚羊”(Atlas Oryx)的“美洲豹”升级计划。“羚羊”拥有更高的推重比,大幅提升了在非洲高海拔、高气温(Hot and High)环境下的高原性能。由于“羚羊”计划无需对原机进行过多的结构改动,其研发进度远快于后来的“石茶隼”武装直升机。
除了“美洲豹”之外,研制团队也曾探讨过其他潜在的参考平台,比如采用法国宇航 SA 365“海豚”(Dauphin)直升机的动力传动组件;当时人们推测,若采用“海豚”的组件,或许能打造出一款体型更小、经济性更好的直升机。
随后,研制团队针对“究竟是选择小型直升机还是大型直升机”展开了激烈辩论。主观评估虽然各有侧重,但客观的作战分析明确表明:轻型直升机将受到航程不足、有效载荷低以及在高威胁环境中生存能力差的严重制约。
军方对这款新型武装直升机提出了极高的指标要求:
高生存能力:能够在高威胁战场环境中生存;
通用性高:与现有的中型运输直升机(“羚羊”/“美洲豹”)保持通用零部件;
快速响应:具备极强的任务快速反应能力;
全天候作战:具备昼夜间作战能力;
操作简便:有效降低飞行员的工作负荷;
精细导航:配备极高精度的导航设备;
维护简易:具备简易的“野战”维护能力;
使用寿命长:设计服役寿命达 30 年;
兼容性强:能够利用现有的指挥、控制和通信系统,在现有军事指挥体系下快速部署;
超低空飞行:在其整个服役生涯中,有 95% 的飞行时间能够在距离地面仅 5 至 15 米的贴地(NOE)超低空进行;
长航程与跨区转移:具备极佳的续航能力和超远距离转场飞行能力;
本土制造:能够在南非现有的国防工业基础设施内完成制造。
为了在确保乘员最高生存率的同时实现任务成功,这款武装直升机将飞行速度与操控机动性置于纯粹的重装甲防护之上。
法国宇航 SA 330“美洲豹”直升机,它后来成为了“羚羊”运输直升机和“石茶隼”武装直升机的研发基础。
最终,设计团队决定采用“羚羊”直升机的发动机与动力传动系统作为新型武装直升机的核心——该系统与“美洲豹”以及后来的 AS332“超级美洲豹”高度相似。与“羚羊”共享系统能够显著简化后勤补给并降低维护成本。但这同时也意味着,这款武装直升机将拥有非常庞大的机身,为其带来了更远的航程以及携带大量传感器与武器装备的能力。
在 20 世纪 80 年代,南非的国防预算相对充裕(这与随后的几个十年形成了鲜明对比),因此丹尼尔公司雄心勃勃,力求打造出一款能够与世界上最顶尖武装直升机并驾齐驱、甚至在某些方面有所超越的产品。“石茶隼”被寄予厚望,旨在成为一款高度机动、技术极其先进的战术直升机,专为应对安哥拉战场环境以及对抗苏制 T-55 坦克等装甲目标而设计。
在该项目中,首架出现的概念原型机是 Atlas XH-1 Alpha。该原型机基于“云雀 III”的机身改造而来,保留了原机的发动机和动力控制组件。修改部分包括:将原始的双排并列式座舱改为上下阶梯式的双座串列式座舱(即由美国“眼镜蛇”直升机率先开拓的经典武装直升机布局),机头加装了一门 20 毫米机炮,并将起落架改为了尾三点式布局。
1985 年 2 月 3 日,XH-1 完成了首飞。飞行测试结果令人满意,这让阿特拉斯公司和南非空军确信串列双座概念完全可行。
随后的测试阶段迎来了两架 XTP-1 Beta 原型机。这两架测试机直接由法国宇航 SA 330“美洲豹”改装而来(毕竟“石茶隼”的最终量产型本就要采用从 SA 330 演变而来的旋翼和传动系统),专用作各项新技术的测试平台。这些试验为“石茶隼”武装直升机的深度研发奠定了坚实基础。
Atlas XH-1 Alpha 是“石茶隼”(Rooivalk)的前代概念原型机,该原型机基于“云雀 III”(Alouette III)直升机的机身改造而成。
“石茶隼”的 XH-2(2号试验直升机)原型机于 1990 年 2 月 11 日完成了首次飞行,这也是其 20 小时耐久性测试的一部分。随后,团队在 XH-2 的基础上重新设计并推出了 XDM(实验开发模型)原型机,用作航电与武器系统的开发平台;同时还开发了 EDM(工程开发模型)原型机,用于生产评估。
截至 1992 年 5 月,原型机已累计飞行了 180 个小时。也正是在这一时期,其水平与垂直尾翼定型为了经过优化的最终样式。垂直尾翼的构型专为高速飞行设计,旨在优化低速飞行时的横向稳定性以及灵敏的偏航控制。
高级开发模型(ADM)的合同于 1988 年签订,并于 1992 年研制完成,第一阶段的试飞于 1992 年 5 月 22 日展开。ADM 被用于验证航电设计与实现、武器开发以及系统整合平台。传统的机械仪表被 3 个多功能显示器(MFD)所取代,这套成熟的航电系统显著降低了飞行员的工作负荷。ADM 版“石茶隼”也由此成为全球首款采用“玻璃化座舱”(Glass Cockpit)多功能显示器飞行的武装直升机。ADM 配备了 MIL-STD-1553B 数字数据总线系统,并挂载了 ZT3“红羚”(Ingwe)反坦克导弹以及安装在 TC-20 机头下炮塔上的 20 毫米机炮。
1994 年 5 月 13 日在沃洛普(Wallop)国际航展上亮相的“石茶隼”ADM 原型机。
第二阶段测试于 1992 年 7 月 23 日开始,一直持续到 12 月 4 日,测试内容涵盖了综合管理系统、健康监测系统、自动飞行控制系统以及空中通信系统的运行。
第三阶段测试则聚焦于武器系统,包括安装在机头的主瞄准系统(MSS);其中 20 毫米机炮与 ZT3 反坦克导弹分别于 1993 年 8 月和 1994 年 3 月进行了试射,两种武器系统均顺利通过测试。
ADM 于 1993 年在迪拜航展上完成了国际首秀,随后又参加了 1993 年的马来西亚航展。1994 年,ADM 参展了英国范堡罗国际航展。考虑到未来的国际出口潜力,“石茶隼”在研发时便遵循了美军标准与军事规范,因此只需极少的调整即可兼容“地狱火”(Hellfire)等美制反坦克导弹。
工程开发模型(EDM)作为整合 XDM 与 ADM 经验成果的平台而被研发出来,旨在满足南非空军(SAAF)更新后的用户需求,并用于战术战法与执行任务的开发。其设计与研发始于 1993 年 3 月。该原型机于 1996 年 11 月 17 日完成下线,并于 1997 年 2 月 17 日由丹尼尔公司成功首飞。
EDM 的目标是在正式量产前,完成航电、武器系统、机身以及航空系统的合格认证。此外,EDM 还被用于完善所需的后勤保障体系。在 EDM 上,弹药舱被移到了座舱两侧,红外抑制排气口则向上对准主旋翼桨叶,以便更高效地利用气流散发热量。此外,EDM 还经历了许多结构改进以及重量减轻。EDM 最终代表了“石茶隼”进入生产线前的最终形态。当时军方甚至曾短暂考虑过推出该直升机的海军版本,不过该计划随后陷入了困境。
与过程坎坷漫长的“石茶隼”(Rooivalk)不同,几乎同步推进的“羚羊”(Oryx)运输直升机项目进展十分顺利。
不幸的是,在 20 世纪 90 年代,该项目遭遇了巨大的挫折。项目的核心问题在于:打造一款世界领先武装直升机的雄心,导致了整个研发周期的严重拖延。如果当初选择简化设计,该直升机本可在 20 世纪 80 年代内研制完成,并与“羚羊”运输直升机几乎同时投入服役。
与此相对应的是,南非军队参与的边界战争于 1988 年宣告结束,紧接着南非便迎来了国防预算的大幅削减。原计划采购的 36 架武装直升机被直接砍到了仅剩 12 架,这严重破坏了该项目的经济可行性(规模效应丧失)。
在追求极致先进系统的过程中,研发成本相比建造一款更简单的直升机呈爆发式增长(尽管在 1984 至 1990 年间,预算增幅并未超出预先拨款的总额)。当时曾有传闻称,部分南非空军(SAAF)官员将“石茶隼”视为对固定翼飞机采购项目的直接威胁(特别是在国防预算不断缩减的大背景下),并曾要求终止该项目。
另一方面,南非陆军则对“石茶隼”项目给予了广泛支持——部分原因在于,国产武装直升机的存在能够减少陆军采购和维护大量坦克的压力。因此,陆军曾一度为“石茶隼”项目提供资金支持,帮助其渡过了日益艰难的预算危机。
项目的延误与成本飙升不仅阻碍了其服役时间,也对其技术的先进性造成了打击。到 1998 年(首架生产型“石茶隼”交付南非空军的年份),漫长的研发周期意味着该机在服役之初就已经面临技术过时的尴尬:它的气动设计依然优秀,但其航电系统虽然在 20 世纪 80 年代堪称先进,但在 90 年代向公众推介时却已显得相对落后,这极大损害了其在国际市场上的出口潜力。
“石茶隼”(Rooivalk)最终被打造成了一款概念先进的武装直升机,但从经济角度来看,它实在过于昂贵——其总订单量仅有 12 架,且研发周期耗时近 25 年。
该机的技术支持与后勤保障问题,也是决定其出口前景的关键因素。外界对丹尼尔(Denel)公司自身的长期前景、以及其是否有能力提供运营该直升机所需的原厂技术支持产生了质疑。
此外,“石茶隼”高度依赖法国技术(其作为研发基础的“美洲豹”直升机设计即源自法国),而这些技术如今掌握在空中客车直升机公司(Airbus Helicopters)手中;与此同时,“石茶隼”在市场上又直接构成了法国与德国联合研制的“虎”式(Eurocopter Tiger)武装直升机的竞争对手。据传,该空客实体曾警告潜在买家:虽然“石茶隼”上的相关系统需要他们提供技术支持,但如果客户选择采购这款南非制造的直升机,他们可能不会提供此类支持。
政治因素也被视为出口市场上的主要障碍之一,例如据称美国政府曾施加压力,劝说外国客户放弃“石茶隼”,转而选择其竞争机型——波音 AH-64“阿帕奇”(Apache)武装直升机。尽管马来西亚、英国和土耳其等国曾出现过潜在的出口契机,但截至 2013 年,该机未能实现任何海外订单。
尽管如此,“石茶隼”项目的研发对南非航空工业及高科技产业的进步产生了极其积极的推动作用,催生了 Aerosud 以及高级技术与工程公司(ATE)等企业。也有观点认为,“石茶隼”项目带来的工业红利,使得南非国防工业实体得以参与到其他顶级航空项目中,例如瑞典萨博 JAS 39“鹰狮”(Gripen)战斗机、英国BAE系统“鹰”式(Hawk)教练机、阿古斯塔韦斯特兰 AW109 直升机以及空中客车 A400M“阿特拉斯”运输机等项目。
部分“石茶隼”项目的支持者指出,该项目极大地带动了本土产业链,使南非国防工业实体能够深度参与 JAS 39“鹰狮”、BAE“鹰”式教练机、AW109 直升机和 A400M 运输机等国际航空大项。
2016 年,据报道丹尼尔公司继续推进现役“石茶隼”机群的 Mk 1.1 升级计划;改进内容包括加装来袭导弹预警系统以及升级航电系统。2016 年 9 月 15 日,空中客车直升机公司与丹尼尔公司宣布签署谅解备忘录,将在南非空军(SAAF)的现代化项目中展开合作;详细改进方向涵盖提升可靠性与生存能力、增强武器挂载能力,以及更换被认为已经过时的瞄准与武器系统。
2014 年 9 月,丹尼尔集团首席执行官利亚兹·萨卢杰(Riaz Saloojee)表示,公司正在评估重启“石茶隼”生产线的可行性(该生产线在向南非空军交付首批 12 架后于 2007 年停产)。萨卢杰指出,新生产的直升机将融入“石茶隼”的最新技术成果。
2016 年 9 月,南非政府批准了与其他国家政府就重启“石茶隼”生产线这一议题展开谈判。根据丹尼尔航空结构公司(Denel Aerostructures)副首席执行官维克多·沙巴(Victor Xaba)的说法,公司需要获得至少 70 架的采购意向承诺,重启生产线才具备经济可行性。
关于生产 Rooivalk Mk 2 的讨论被定期提及。2015 年 7 月,萨卢杰谈到了公司为 Rooivalk Mk 2 项目争取支持的努力,该版本将采用大量全新系统,且公司已为其制定了生产路线图。截至 2016 年底,丹尼尔公司表示正在与埃及、巴西、尼日利亚、波兰和印度等多国就推介 Rooivalk Mk 2 展开一系列洽谈。
整体设计
基于南非空军在非洲严酷环境中数十年的直升机使用经验,“石茶隼”在设计之初就要求能够在无需复杂技术保障的情况下进行长期部署。维持“石茶隼”持续作战所需的全部条件,仅仅是一架装载了基础备品备件的中型运输直升机,以及 4 名地勤人员。
根据任务剖面的不同,“石茶隼”可挂载多种武器装备。该机通常在机头下方配备一门 20 毫米机炮,同时还可挂载空对空导弹、反装甲导弹以及无导向火箭弹。
“石茶隼”配备了用于目标捕获与跟踪的火控系统,以及利用多普勒雷达和 GPS 的先进导航系统。机上还整合了一套电子对抗套件(ECM),并与箔条/红外干扰弹发射器相连。
该机显著的外观特征包括:
串列式双座舱设计;
位于右侧的尾桨与左侧平尾;
不可收回的固定式轮式起落架;
位于座舱上下方及起落架上的防割缆器(Cut-wire device)。
其主起落架由法国根据南非提出的技术指标研发制造,而尾轮起落架则由南非丹尼尔公司自主设计、开发和生产。
核心技术与性能参数
动力系统:搭两台透博梅卡(Turbomeca)Makila 1K2 涡轴发动机,单台输出功率达 2,301 马力。
飞行速度:巡航速度为 278 公里/小时(173 英里/小时),最大飞行速度可达 309 公里/小时(192 英里/小时)。
航程与升限:标准航程为 740 公里(460 英里),实用升限为 6,100 米(20,000 英尺),最大爬升率为 13.3 米/秒(2,620 英尺/分钟)。
续航能力:内油最小续航时间为 216 分钟;挂载副油箱后续航时间可延长至 412 分钟,转场航程可达约 1,260 公里。
重量指标:空重 5,910 公斤,最大起飞重量为 8,750 公斤(相当于可承载 2,840 公斤的有效载荷)。标准任务起飞重量为 7,500 公斤。
环境适应性:可在 -35°C 至 +50°C 的极端气温环境下作业,具备在海拔 -3,000 英尺至 +19,200 英尺高度进行起降的能力。
机体过载:机体结构可承受 +3.5 / -0.5 g 的过载。
机身尺寸:
长度:16.39 米(从机头至尾轮);
高度:5.19 米(从地面至旋翼顶罩);
宽度:6.95 米(包含两侧短翼)。
旋翼系统:四桨叶复合材料主旋翼直径为 15.58 米,旋转时扫过面积扩展至 18.73 米。尾桨直径为 3.05 米。
材料工艺:机身主体主要采用铝合金材质以减轻重量,维护检修门则由复合材料制成,以便于快速打开并对机体内部进行检修。
凭借两台强劲的发动机,“石茶隼”(Rooivalk)在当今全球现役武装直升机的多项飞行性能指标中均堪称出类拔萃。
“石茶隼”展现其出色的机动性能,甚至能够完成倒飞(Terbalik)动作。(来源:en.topwar.ru)
“石茶隼”的发动机与丹尼尔“羚羊”(Oryx)运输直升机(采用两台透博梅卡 Makila 1A1 发动机)所使用的机型略有不同。两者之间的重大区别在于,“石茶隼”搭载的 Makila 1K2 发动机具备 30 秒的“超应急功率”(Super-contingency rating)指标,大大提升了战场生存能力。这意味着在其中一台发动机受损故障时,另一台发动机能在短期内爆发额外功率以维持飞行。
发动机驱动一套由四桨叶组成的主旋翼系统,以及一套五桨叶的尾桨系统。旋翼桨叶、主减速箱和尾减速箱的部分组件(包括两个伞齿轮)均采用法国设计,并由丹尼尔航空(Denel Aviation)获得许可证后在南非本土制造。不过,旋翼毂本身仍由法国制造,而尾桨的传动轴则完全由南非自行设计与生产。
发动机动力通过本迪克斯(Bendix)型传动轴连接至偶合齿轮箱(Coupling gearbox),进而驱动主减速箱,直接带动主旋翼,并通过尾传动轴驱动尾桨。为了增强其抗高振动能力,丹尼尔公司改进了偶合齿轮箱的安装固定结构。
此外,丹尼尔还在传动系统上采用了全新的定期振动检测技术。在大多数直升机上,通常每飞行 25 小时就必须进行一次振动检测。而丹尼尔的做法是重新调整了加速度计(Accelerometer)的测量安装位置,使其能够更真实、可靠地反映本迪克斯传动轴上产生的真实振动数据。
振动是直升机面临的核心难题之一,也是“石茶隼”设计团队重点攻克的方向。发动机齿轮箱本身安装在经过精确调谐的减震支架上(作为振动隔离系统的一部分),从而将传至机体结构的振动降至最低。
“石茶隼”的发动机舱处于打开状态。设计团队在发动机部分进行了多项特别设计,以提高耐用性并降低雷达与红外特征。
发动机进气口配备了高效的粒子分离器(可防止沙尘与杂质进入发动机),对 10 微米尺寸粒子的过滤效率高达 97%。发动机废气通过红外抑制器向上排出,直接融入主旋翼向下吹出的气流(Downwash)中,从而迅速分散热量并降低红外(IR)特征。
与此同时,南非工程师还对燃油输送系统进行了重大改进。除了将燃油从油箱泵入发动机这一基本功能外,燃油输送系统在维持直升机飞行姿态平衡方面也发挥着关键作用。如果其中一个油箱的燃油耗尽,而另外两个油箱依然全满,就会严重破坏直升机的重心平衡。
为此,“石茶隼”机身内的 3 个燃油箱均配备了独立的油泵。如果其中某一个油泵发生故障,燃油输送系统可以重新分配燃油至另外两个油箱,然后再供应给发动机。最初该系统完全由自动化控制,但如今已增加了人工干预(Override)功能,允许飞行员在紧急情况下手动决定燃油的分配方式。
“石茶隼”拥有 3 个位于机身中部(短翼下方中央区)的内置自封油箱,每个油箱可装载 480 公斤燃油(总容量 1,440 公斤),使用 Jet A-1 航空煤油。在发动机部分,加温系统(从其中一台发动机的压气机级抽取热空气)也经过了专门优化,以适应南非冬季经常出现的严寒气候。
得益于强劲的发动机动力,“石茶隼”能够完成筋斗(Looping)动作,甚至进行短暂的倒飞。它能够执行多种类型的战术任务,包括:战术侦察;空降护航;近距离空中支援(CAS);纵深渗透;反装甲/反坦克;空中吊运。
防护与隐身系统
遵循“石茶隼”的设计哲学,该机最核心的防护能力建立在其极高的灵敏机动性与低可探测性(隐身)设计之上。
前者得益于其拥有高达 52% 的悬停余量功率(Hover power excess),可实现极快速的动态响应,并具备 93 公里/小时的横向侧飞能力,这使得“石茶隼”能够快速突防发起攻击,并迅速隐蔽回掩体之后。
在隐身设计方面,研制团队在开发过程中重点对雷达、红外(IR)和声学(噪音)特征进行了优化:
雷达截面积(RCS):通过采用碳纤维和金属化整流罩来屏蔽旋翼塔及控制机构;座舱盖玻璃表面采用了高频(RF)反射涂层。在机体结构上,尽可能采用单曲面或平面过渡,以最小化雷达波反射。
红外特征(IR):采用被动抑制方式,将发动机排气口向上对准主旋翼的下洗气流,实现废气的快速散热。
光学视觉特征:机头正面的正面投影目标尺寸仅为 1.28 米,从上至下到旋翼毂的总高度为 4 米,大幅缩小了敌方的视力观测面积。
声学噪声:通过控制主旋翼的桨尖速度,配合进气口与排气口的被动消音措施,降低了直升机运行时的声响。
上述多重隐身手段的结合,大幅增加了敌方防空系统探测与锁定“石茶隼”的难度。
在生存性设计上,“石茶隼”的关键系统采用了双重冗余(Double redundancy)、容错设计,并在航电、飞行控制和结构抗损上进行了多通道备份。
其机体结构与动力传动系统经过专门强化:
能够承受 23 毫米高爆弹(HE)的击中,或 12.7 毫米穿甲弹(AP)的直接命中,且在受损后仍可保证持续飞行至少 30 分钟;
自封油箱可承受 12.7 毫米穿甲弹的直射而不会引发爆炸;
关键部位加装了防护装甲,座舱配备了抗坠毁防弹座椅,可最大限度减少事故对飞行员造成的伤害。
此外,“石茶隼”的机身结构按 11 米/秒的下落撞击速度进行抗坠毁设计,其尾轮与主起落架也能吸收高达 6 米/秒下落速度带来的撞击能量,从而极大提高了突发坠机事故中乘员的存活率。
“石茶隼”(Rooivalk)的机组乘员座椅配备了装甲防护层,以提升乘员的生存能力。
座舱设计(Kokpit)
“石茶隼”采用了上下阶梯式的串列双座舱布局,这种设计能有效减少飞行中常见的太阳眩光影响。乘员通过两侧向上开启的平面对面防弹玻璃进出座舱。座舱的人机工程学设计旨在降低乘员的工作负荷与疲劳感,从而提升其在战场上的持久作战能力与警惕性。
分工定位:武器系统官(WSO)坐在前座舱,而飞行员则坐在后上方座舱。
防护与操纵:座舱配备了抗坠毁防弹座椅,并加装了装甲防护,操纵系统采用了手不离杆(HOCAS)设计。
头显系统(HMSD):乘员配备了由泰雷兹航空(Thales Avionics)制造的 TopOwl 头盔显示瞄准系统,能在贴地飞行(NOE)或低空超低空飞行时为乘员提供抬头显示信息。TopOwl 整合了测量系统,可直接引导机头机炮的指向或空对空导弹的红外导引头。它还集成了第四代图像增强器与前视红外(FLIR)功能,只需按下一个按钮,即可实现昼夜间模式的无缝切换。
双单目显示:两个头盔均配备了双单目显示模块,内置阴极射线管(CRT),可将抬头显示(HUD)信息及视频画面直接投射到乘员的视线中。这使得乘员在佩戴夜视仪(NVG)时,依然能够获取 HMDS 的数据信息。飞行员在进行贴地(NOE)飞行时,还可通过飞行员夜视系统(PNVS)实时获取图像。
仪表板配置:仪表板配备了 3 个多功能显示器(MFD),这在实战中至关重要,因为“石茶隼”在执行战斗任务时,有 90% 的时间处于距离地面仅 5 至 15 米的超低空。
“石茶隼”不仅机体结构抗坠毁,还具备低雷达、低视觉、低红外及低声学信号的“隐身特征”。
此外,设计团队随后还对座舱的环境控制系统(ECS,即空调系统)进行了重大升级。这一关键改进实现了座舱内空气的重新循环。通过增大蒸发器尺寸,提高了系统的制冷与除湿能力,能够更有效地消除进入座舱空气中的湿气。这一改动主要是为了满足将直升机部署至高湿度地区(如中部非洲国家)的作战需求。
“石茶隼”的座舱仪表盘。
座舱内的“石茶隼”飞行员。
“石茶隼”座舱仪表布局示意图。
电子战与自卫系统
“石茶隼”的电子战设备集成在直升机电子战自卫套件(HEWSPS)中,该套件整合了雷达预警接收机、激光预警接收机以及对抗措施投放系统。
战场适应性:该系统可以在飞行前在跑道上进行预编程,也可以在飞行过程中根据作战区域的特定威胁数据进行实时调整。
雷达预警:具备检测低有效辐射功率(ERP)/脉冲多普勒雷达的能力,检测距离超出雷达本身的探测范围;同时具备超宽带频率覆盖、高脉冲密度处理和内部瞬时频率测量功能。
激光预警:提供宽带激光频率覆盖,能够探测并显示敌方的激光测距、激光指示以及激光制导导弹威胁。
干扰投放:对抗措施投放系统可工作于手动、半自动或全自动模式,装填有箔条和红外干扰弹药筒。
在软件方面,设计团队对自动飞行控制系统(AFCS)进行了多次升级。除了提供基础的飞行稳定性增强外,AFCS 还支持高级模式:允许直升机实现自动悬停、自动保持特定高度飞行;在导航模式下,它还能自动沿着预设路线飞行,并根据主瞄准系统的指令自动将机头指向目标方向。
导航与通信系统
“石茶隼”的导航计算机采用了混合系统,整合了全球定位系统(GPS)与惯性导航系统(INS)的数据输入。其先进的导航套件包括:
多普勒雷达速度传感器;由泰雷兹航空制造的 8 通道全球定位系统(GPS);航向传感器单元;大气数据单元。
机上搭载的通信套件包含:
2 台支持 FM、AM 频段及数字语音处理的 VHF/UHF 无线电电台;
1 台具备跳频、保密语音和数据通道的 HF 高频电台;
1 台敌我识别(IFF)应答机。
火控与观测系统
目标的探测、捕获与跟踪主要依靠安装在机头下方的稳定瞄准具(TDATS)。TDATS 瞄准装置集成了:低光夜视电视传感器(LLTV);前视红外系统(FLIR);自动跟踪器;激光测距仪;激光照射器。
飞行员与武器系统官均配备了头盔瞄准系统,必要时飞行员也可直接控制并发射机炮与火箭弹。
丹尼尔公司首席设计工程师伦尼尔·范·鲁因(Dr. Renier Van Rooyen)博士指出:“我们对主瞄准具的硬件和软件进行了修改,以提升其可靠性。需要特别指出的是,‘石茶隼’并没有配备火控雷达,这一点与美国的 AH-64D‘长弓阿帕奇’以及法德联合研制的‘虎’式武装直升机有所不同。”
“石茶隼”(Rooivalk)机组乘员头盔护目镜上的 HMDS 头显界面。
武器装备(Persenjataan)
“石茶隼”能够搭载极其丰富的武器组合,可根据具体任务需求灵活配置——涵盖反装甲、反直升机、对地打击以及长途转场等多种作战场景。利用机头下方的机炮以及短翼下挂载的各类弹药,它能够对近距离与远距离的多个目标发起攻击。
“石茶隼”两侧的短翼共提供了 4 个翼下挂点和 2 个翼尖挂架:
机首机炮:机头下方下巴位置(Chin-mounted)安装了一门 20 毫米 F2 双向供气动式机炮。该炮射速达 740 发/分钟,发射初速高达 1,100 米/秒的弹药。机身内部设有两个弹药舱,可容纳多达 700 发备射弹。机炮转向伺服速度可达 90°/秒。
反坦克导弹:配备由丹尼尔肯特隆分部(Denel Kentron)研制的 Mokopa(“莫科帕”) 远程反重型装甲导弹。Mokopa 采用半主动激光制导,配备串联战斗部,射程超过 8.5 公里。此外,“石茶隼”在架构上也具备兼容美制“地狱火”(Hellfire)或法德“霍特-3”(HOT-3)反坦克导弹的能力。
空对空导弹:可挂载 4 枚自卫空对空导弹,例如丹尼尔航宇系统的 V3C Darter 或 MBDA(原马特拉-英国航天动力公司)的 “彩虹局/密斯特拉尔”(Mistral) 导弹。V3C Darter 采用红外导引头并可与头盔瞄准具协同指向;南非空军选用的 Mistral 导弹同样采用红外制导,有效射程达 6 公里。
火箭弹:能够发射由比利时 FN/Forges de Zeebrugge 公司生产的 70 毫米折叠翼航空火箭弹(FFAR),可根据目标类型换装多种不同用途的战斗部。
“石茶隼”(Rooivalk)武装直升机可挂载的各式武器弹药全貌。
“石茶隼”武器装备的能力与打击威力
在“石茶隼”所能挂载的各式武器中,其主要武器的打击威力与作战能力简要概述如下:
ZT-6 Mokopa(“莫科帕”)反坦克导弹
ZT-6 Mokopa 是一款由南非自主研制的空对地反坦克导弹。2005 年,该导弹已处于研制的收尾阶段,并被深度整合至南非空军的“石茶隼”武装直升机系统中。该导弹由丹尼尔动力(Denel Dynamics,前身为 Kentron)生产。
制导方式: 最新的量产版本采用了半主动激光(SAL)制导,需要由发射平台或第三方照射源对目标进行激光标记与指示;此外,该导弹还提供备选的制导套件,包括使用毫米波雷达(MMW)导引头和双色红外成像(IIR)导引头。
发射模式: 所有型号的 Mokopa 均具备两种发射模式:发射前锁定(LOBL)与发射后锁定(LOAL)。
LOBL 是传统的发射模式,要求发射平台在导弹发射前必须完成对目标的锁定与标记。
LOAL 模式则允许直升机在无法直接看到目标(视线受阻)的情况下先将导弹发射出去。在后一种模式下,发射平台可以机动转移至其他掩体位置,仅在导弹即将命中目标前夕进行短暂的激光照射;或者完全交由配备激光指示器的地面侦察观侧人员进行引导。这种发射机制极大地缩短了直升机暴露在敌方防空火力下的时间。
破甲深度与威力: Mokopa 采用了串联破甲(HEAT)高爆战斗部,据称能够击穿超过 1,350 毫米(近 4.5 英尺)厚的轧制均质装甲(RHA),同时能有效破除爆炸反应装甲(ERA)。这意味着它足以应对目前绝大多数现役装甲车辆的威胁。此外,对于希望将 Mokopa 用于舰艇自卫或海军战舰搭载的直升机客户,该导弹还提供专门的反舰战斗部选项。
精度与射程: 该导弹被认为具备极高的命中精度,其圆概率误差(CEP)约为 300 毫米,达到了与丹尼尔另一款“红羚”(Ingwe)反坦克导弹同等的高精准度。 在反坦克导弹中,Mokopa 的射程表现相当突出,最大射程可达 10 公里(6.2 英里),这一射程超越了同期的竞争对手(包括早期的“地狱火”导弹)。如此远的射程得益于其采用了由 Somchem 研发的先进固态复合火箭发动机,该发动机燃烧速度较慢且几乎无烟。
物理规格参数:
弹体重量:49.8 公斤
弹体长度:1.995 米(6.55 英尺)
弹体直径:17.8 厘米(7.0 英寸)
“石茶隼”(Rooivalk)发射 ZT-6 Mokopa 反坦克导弹。
丹尼尔(Denel)研制的 Mokopa 远程反坦克导弹。
“彩虹局/密斯特拉尔”(Mistral)防空导弹
Mistral 是一款由欧洲多国国防巨头 MBDA(前身为马特拉-英国航天动力公司/Matra BAe Dynamics)生产的带红外制导的便携式防空导弹(MANPADS)。
该导弹源于法国的 SATCP(超近程地对空导弹)计划,于 1974 年启动研发,其首个生产版本(S1)于 1988 年投入使用,第二代(M2)于 1997 年服役,第三代(M3)则于 2019 年服役。
Mistral 基础型主要由步兵利用地面便携式发射单元操作,但随后也衍生出了允许从装甲车、舰艇或直升机(如法国“小羚羊”、南非“石茶隼”以及欧洲“虎”式)上发射的集成挂架。
抗干扰与导引头机制: 为了有效对抗目标飞机尾部抛射的红外干扰弹(Decoy Flares),该导弹的比例导航系统采用了陀螺仪作为基准,而非早期便携防空导弹所采用的红外追逐法。为进一步提升电子红外抗干扰(ECCM)能力,Mistral 的导引头视场(FOV)设计得非常狭窄以排斥虚假干扰,但其导引头可在 +/− 38 度的范围内进行大角度偏转。
反应速度: 在发射架上,导弹在 2 秒内即可启动陀螺仪,整套系统的总反应时间仅需 5 秒。
战斗部与引信: Mistral 的红外导引头由 SAT 公司研制,采用了激光近炸引信与触发引信双重起爆方式。战斗部重 2.95 公斤,装填有高密度钨合金弹丸的高爆(HE)杀伤战斗部。
物理与动力参数:
弹长:1.86 米
弹径:90 毫米
有效射程:最大达 6 公里
动力系统:采用固体火箭发动机,最大飞速可达 800 米/秒(约 2.6 马赫)。
挂载于“虎”式直升机上的 Mistral 空对空导弹。该导弹同样能够兼容挂载于“石茶隼”上。
FZ90 70毫米航空火箭弹系统
比利时 FZ(Forges de Zeebrugge)火箭弹系统已获得认证并广泛服役于全球 300 多个航空平台,包括空中客车直升机、阿古斯塔韦斯特兰、印度斯坦航空(HAL)、BAE 系统、巴西航空工业(Embraer)、通用动力及豪客比奇等知名厂商的机型。
动力与射程突破: FZ90 MOD.2 / S 火箭发动机采用固态双基推进剂,标称总冲达 680 daN·s,标称工作时间为 1.07 秒。当搭配重约 4.3 公斤的战斗部(如 FZ71、FZ120、FZ181、FZ319 等型号)使用时,关机距离(Burnout distance)和关机速度分别约为 400 米及 680 米/秒。
得益于无腐蚀固态双基推进剂的应用,该火箭弹在发射时几乎不产生烟雾和热量痕迹。与传统的 MK40 / MK66 等 FFAR 火箭发动机相比,FZ90 MOD.2 / S 拥有更长的弹体长度、全新的喷管布局、折叠环绕式尾翼组(Wrap Around / WA)以及推力更大的推进剂。这为其带来了更远的射程(最大可达 9,100 米)。
精度提升与发射模式: 更高的出口速度和自转速率赋予了火箭弹更好的弹道稳定性,从而显著降低了自然散布率,大幅提升了射击精度。火箭弹可以单发、双发或四发齐射;武器挂架支持俯仰调节,以获取最佳的抛射弹道。
战斗部多样性: FZ90 可挂载多种不同用途的战斗部,包括:
通用高爆弹(HEGP);
惰性训练弹(Inert Practice);
闪光指示弹(Flash Signature);
高爆穿甲弹(HEAP);
多箭杀伤弹(Multidart / Flechette)。
精确制导化升级: 近期,南非空军的“石茶隼” Mk 1 也测试了 FZ 激光制导火箭弹(SAL-Rocket)。该型号使火箭弹在 4 至 5 公里射程内对目标的打击精度提升到了 1 米以内的 CEP。鉴于激光制导反坦克导弹(ATGM)的高昂成本,这种激光制导火箭弹为预算有限的国防力量提供了一种极其高性价比的精准打击解决方案。
FZ90 航空火箭弹。
F2 机炮 / Denel Land Systems GI-2
Denel Land Systems GI-2 是一款由南非丹尼尔陆军系统(DLS)生产的自动机炮,装备于南非陆军、海军、空军,以及泰国皇家海军、印度尼西亚陆军和海军。
丹尼尔 GI-2 基于法国授权生产的 GIAT Modèle F2 机炮设计演变而来。“石茶隼”(Rooivalk)上的 20 毫米 GI-2 机炮安装在 TC-20 遥控炮塔上,通常配备两个各装弹 150 发的弹药箱(但在“石茶隼”机内空间优化后,总备射弹量可达 700 发)。每次射击后,空药筒会从武器下方排出。
弹药与供弹: 机炮使用 20×139 毫米(HS820)规格弹药,可通过 F1 弹链混合装填高爆燃烧弹(HE-I)与穿甲曳光弹(APCT)。机炮采用双向(左/右)供弹机构,主要弹种包括 HE-I、HEI-T 及 AP-HEI。其双向供弹的自动切换机制非常高效,飞行员只需拨动开关,即可在两条不同的弹链(每条 350 发)之间瞬间完成切换。
射速与初速: 机炮射速为 750 发/分钟。发射 HE-I 弹时初速为 1,050 米/秒,有效射程达 2 公里;发射 APCT 穿甲弹时初速高达 1,300 米/秒,有效射程为 1 公里,且能在 2 公里距离上击穿 15 毫米厚的轧制均质装甲(RHA)。
射击界与响应速度: 机炮射击界为方向角(方位角)-110° 至 +110°,俯仰角 -55° 至 +15°。在俯仰角 -45°、旋转 60° 射界的方向上,从目标锁定选择到开火的反应时间仅需 1.8 秒。
模式与改进: 拥有两种工作模式:快速反应模式(通过机组头盔瞄准具直接指向开火)与精准模式(通过机头主瞄准具进行精准调校后开火)。选用该机炮主要是出于简化后勤的考虑。早期研发中曾遇到射击冲击波导致后视镜震动干扰的问题,这一缺陷在 Mk 1 版本中已得到修复。
液压驱动的 TC-20 炮塔及搭载的 GI-2 20 毫米机炮(左),以及装填有 APCT 穿甲弹的供弹链(右)。
实战服役与履历(Dinas Operasional)
如前所述,“石茶隼”项目于 1984 年启动设计,并于 1990 年 4 月完成首飞。凭其独特的设计与强悍的性能,“石茶隼”吸引了全球的目光,并先后参展了英国、迪拜、马来西亚以及开普敦等多个大型国际航展。
1997 年 4 月,丹尼尔航空与法德联合的法宇航/欧直集团(Eurocopter)达成协议,决定联合向国际市场推介“石茶隼”。当时欧直集团虽已研发出类似的“虎”式(Tiger)武装直升机,但“石茶隼”的重量要比“虎”式重约 50%。“石茶隼”主要定位为寻求购买重型武装直升机的客户,而“虎”式则推向需要轻中型直升机的市场。
1998 年底,南非空军接收了首架 CSH-2(即后来的 Rooivalk),原计划以每年 4 架的速度生产至 2001 年。合同规定,直升机一离开生产线即交付空军。截至 2003/2004 年底,预订的 12 架中已交付 11 架。
然而,这批直升机当时并未彻底开发成熟,因此交付时尚不具备完全的作战能力。此阶段飞行的主要目的是进行战术试飞评估、有限度的战备演练以及战术探索。
1994 年在英国范堡罗国际航展上静态展示的“石茶隼” ADM 原型机。现场陈列了 V3B Kukri 导弹、HR-68 火箭发射器、68 毫米 SNEB 航空火箭弹、ZT-3 Swift 反坦克导弹、750 升外挂副油箱以及 GA-1 20 毫米机炮。
软件与集成延误: 为“石茶隼”量身定制的 Mokopa 反坦克导弹于 2004 年 3 月下达生产订单,但导弹研发的延误严重拖累了其与“石茶隼”机体平台的整合进度。到 2005 年 4 月,12 架直升机中仅有 6 架能够参加作战评估测试,其余机型则不得不等待软件升级。
技术阵痛与项目危机: 南非空军司令卡洛·加吉亚诺(Carlo Gagiano)中将曾希望机队在 2007 年 6 月左右形成战力,但这凸显了项目成熟周期漫长的严峻现实。这主要是由于项目延误、丹尼尔公司核心技术人员流失以及资金链紧张所致。2005 年 8 月 3 日,一架“石茶隼”在“硬着陆”事故中受损后得到修复。
取消出口与本土拯救: 2007 年 5 月 17 日,在竞标土耳其武装直升机采购案失败(败给阿古斯塔 A129“锰钢”/T129)后,丹尼尔集团 CEO 肖恩·利本伯格(Shaun Liebenberg)宣布停止将“石茶隼”作为出口产品进行后续研发和资金投入。 然而在 2007 年 11 月,南非国防部长莫休阿·勒科塔(Mosiuoa Lekota)在议会宣布,南非空军将在未来三年内(至 2010/2011 财年)向“石茶隼”项目追加 9.62 亿兰特(按 2007 年汇率约折合 1.37 亿美元)的投资,以使其彻底达到完全作战状态(FOC),并计划在获得初始作战能力后立即将其部署至联合国维和行动中。
终成正果(Block 1F): 2011 年 4 月 1 日,南非空军正式接收了首批 5 架升级至 Block 1F 标准的“石茶隼”武装直升机(注:此前交付的 12 架中有一架在事故中报废,现役机群总量为 11 架)。
Block 1F 版本的升级构成了该机发展的里程碑:它改进了瞄准与航电系统,使得“石茶隼”首次具备了发射精准制导导弹的能力(Mokopa 反坦克导弹被正式整合进武器库);同时升级了减速箱关键部件,并彻底解决了 F2 20 毫米机炮在持续射击时的散热冷却问题。
“石茶隼”(Rooivalk)研发历时超过 20 年,其漫长的周期曾一度引发各方对南非这款武装直升机采购计划可行性的质疑。
完全作战能力交接与项目终成正果
2011 年 4 月 1 日,经过性能升级与完善的“石茶隼”战斗支援直升机被正式移交给南非空军(SAAF),开始执行日常作战值班任务。南非空军司令卡洛·加吉亚诺(Carlo Gagiano)中将代表空军接收了这批由南非自主设计并制造的直升机。
同时,丹尼尔(Denel)集团首席执行官塔利布·萨迪克(Talib Sadik)表示,此次顺利交付是南非国防工业长达 25 年的高新技术研发与探索的集大成之作。“这是值得全南非骄傲的本土设计与制造产品,如今它已蓄势待发,准备好为我们的空军效力,”萨迪克说道。
交付仪式在位于肯普顿帕克(Kempton Park)的丹尼尔航空园区举行,随后南非空军对其展开了极其严格的评估与测试程序。
Mokopa 导弹实弹靶试:评估项目中包含了对丹尼尔动力(Denel Dynamics)升级改进的 Mokopa 反坦克导弹进行的实弹射击测试。同年 1 月,导弹在丹尼尔奥弗贝格测试场(Denel Overberg Test Range)完成了由“石茶隼”挂载的实弹发射。试射中,导弹成功精准击中了处于极限远射程与近射程上的目标。这不仅验证了导弹的挂载、分离安全、目标锁定能力及飞行特性,也宣告了该武器系统的全面成熟。
新副油箱突破:采用了由丹尼尔-萨博航空结构公司(Denel Saab Aerostructures)协助设计并制造的新型外挂副油箱,使“石茶隼”的航程大幅提升了 50%。
机队最终交付:第九和第十架升级至 Block 1F 初始作战标准的“石茶隼”于 2012 年 9 月交付;第 11 架(也是最后一架)于 2013 年 3 月 13 日完成交付。
关于“679 号机”的说明: 在交付给南非空军的 12 架“石茶隼”中,编号为“679”的直升机因一次硬着陆事故受损。由于尾梁断裂且机炮受损,当时被评定为无修复经济价值(乘员在事故中幸存且未受重伤)。该机随后被拆解了可用零部件,存放在丹尼尔航空设施内。尽管丹尼尔公司后来表达了修复意愿,但前提仍需等待南非空军完成正式的资产转移手续。
“石茶隼”被证明极其适应非洲大陆的气候与地理环境。
实战表现与维和部署(DRC 刚果金)
在南非国防军(SANDF)服役期间,“石茶隼”机队在恶劣的“高温高原”(Hot and High)环境及复杂严苛的作战条件下展现出了极其出色的性能。其高巡航速度、优秀的爬升率以及极高的推重比,赋予了飞行员极大的作战信心,同时也对潜在对手形成了强大的威慑。
“石茶隼”与 Mokopa 导弹组成的世界级武器系统,进一步巩固了丹尼尔作为全球前 100 大国防科技企业之一的声誉。同时,它在联合国非洲维和行动中的成功部署,也让国际社会再次瞩目南非国防工业的技术实力。
刚果(金)首战告捷(2013 年 11 月)
2013 年 11 月,“石茶隼”武装直升机首次被部署至刚果民主共和国(DRC),以支援联合国干预旅(FIB)的作战行动,展现出了极高的战术机动性。
3 架“石茶隼”加入联合国刚果民主共和国稳定组织特派团(MONUSCO)。2013 年 11 月 4 日,“石茶隼”迎来了它的“首战”:
战术突袭:两架“石茶隼”配合联合国干预旅,向位于刚果(金)东部尚祖(Chanzu)附近的“M23 运动”(3 月 23 日运动)叛军据点发射了多枚 70 毫米 FZ90 航空火箭弹。
云层突防与精确打击:两架直升机穿越云层隐蔽接近目标,完全打响了无准备的 M23 叛军。进入战区仅数分钟,“石茶隼”即向叛军的地堡掩体阵地倾泻了大量火箭弹,成功摧毁了目标。
战果:其中一架“石茶隼”发射了 38 枚火箭弹,第二架发射了 17 枚,整个打击行动于 18:20 左右结束。打击不仅打散了叛军阵型,还精准摧毁了一挺此前曾向“石茶隼”及其他维和直升机开火的 14.5 毫米高射机枪。此次行动中,“石茶隼”还与维和部队协同参战的俄制 Mi-35 武装直升机进行了密切配合。
这次打击配合刚果(金)政府军(FARDC)随后的地面推进,促使 DRC 政府随后宣布 M23 叛军的高级指挥官已越过边境逃往卢旺达(尽管该消息当时未获独立证实)。“石茶隼”在刚果(金)的首秀,向世界证明了其作为一款重型武装直升机在真实战场上的强悍生存力与精确打击火力。
2014 年,两架隶属于南非空军(SAAF)的“石茶隼”(Rooivalk)武装直升机作为联合国干预旅(FIB)的组成力量,在刚果民主共和国护送联合国代表团。
2017 年 2 月在德班空军基地(AFB)展示的“石茶隼”AH-2A(编号 676)。“石茶隼”在刚果执行的联合国维和任务赢得了多方的赞誉与关注。
刚果(金)实战性能深化与战术(2015-2016)
2015 年 12 月 1 日,部署于刚果(金)东部戈马(Goma)的数架“石茶隼”武装直升机奉命出击,支援联合国干预旅(FIB)对极端武装“民主同盟军”(IADF/ADF)的扫荡行动。
在“石茶隼”赶赴战区之前,乌克兰部署于当地的 Mi-25“雌鹿”武装直升机率先发动了攻击,但由于现场恶劣的天气条件,Mi-25 对 IADF 阵地的打击效果大打折扣。相比之下,“石茶隼”展现出了卓越的全天候作战能力,未受恶劣天气干扰,使用 70 毫米火箭弹和 20 毫米机炮实施了极高精度的打击。“石茶隼”在刚果(金)展示的“恶劣气候战术突防能力”赢得了国际国防分析人士的高度赞誉。
战术与任务模式
在刚果(金)执行任务期间,“石茶隼”的单次标准飞行任务时长通常为两小时。除了为运输车队与航空器提供空中护航外,其主要担负情报、监视、目标捕获与侦察(ISTAR)任务。
在出击配置上,每架“石茶隼”典型挂载为:20 毫米机炮弹药:550 发;70 毫米火箭弹:20 枚。
雨林树冠战术:在对地面目标实施俯冲打击时,“石茶隼”通常会迅速爬升,然后朝目标俯冲并连续发射齐射火箭弹,必要时辅以 20 毫米机炮进行扫射。事实证明,这种战术是在刚果(金)穿透由三层密林构成的厚重热带雨林树冠(Triple-canopy jungle)、消灭隐蔽敌人的最佳手段。
弹药消耗数据与实战规模
2013 年 — 2015 年:在部署初期,3 架“石茶隼”在多次任务中累计发射了 199 枚 70 毫米火箭弹与 610 发 20 毫米机炮弹药。
2016 年:当地叛军活动剧烈升级,特别是 2016 年 12 月最后两周对抗“民主同盟军”(ADF)的密集拉锯战中,“石茶隼”的使用强度大幅攀升,全年累计发射了多达 1,200 枚 70 毫米火箭弹和 11,000 发 20 毫米机炮弹药。
联合国对南非直升机的表现留下了极其深刻的印象。“石茶隼”不仅为地面部队提供了前所未有的防护屏障、火力支援和侦察视野,更证明了它是一款能够在全天候条件及最恶劣地理环境下高效打垮敌方的重型大威力武器系统。目前,“石茶隼”机队整体编入南非空军第 16 飞行大队(16 Squadron)进行日常管理与演训。
2014 年,南非空军的“石茶隼”武装直升机飞越位于刚果(金)萨凯(Sake)的联合国干预旅(FIB)基地。
未来路线:“石茶隼” Mk 2 升级计划
早在 2015 年,南非国防部即开始评估是否重新启动“石茶隼”项目,为南非空军乃至潜在的国际出口市场开发下一代升级版本。下一代“石茶隼”规划重点提升观瞄系统、综合火力、有效载荷能力及战场生存率;而飞行机体结构与发动机性能因表现依然优秀,将在未来的升级中予以保留。
2016 年 2 月,丹尼尔(Denel)集团在西开普省的丹尼尔奥弗贝格测试场(DOTR)举行演示活动时,首次对外公布了下一代“石茶隼”(Mk 2)的规划蓝图。
研制周期与团队:项目预计吸纳约 1,000 名工程师参与(其中多名为当年原“石茶隼”团队成员)。丹尼尔评估,从原型机研制、生产线铺设到最终量产交付,将“石茶隼” Mk 2 投入作战服役仅需 4 年时间。
现有机队升级:对于南非国防军(SANDF)现役的 Mk 1F 升级版本,丹尼尔继续负责其持续适航性与作战有效性。同时,丹尼尔与南非国防部及空军正就现役机队的战力提升进行深入谈判,且依然对未来将 Mk 2 基线版本推向国际出口市场充满信心。
停泊于南非开普敦伊斯特普拉特空军基地(AFB Ysterplaat)的一架“石茶隼”武装直升机。
项目经济可行性与技术溢出效应争议
尽管“石茶隼”长达二十多年的研发历程曾招致不少批评,甚至被部分反对者斥为“缺乏经济效益的预算黑洞”,但南非公共企业部随后发布的一项针对大型战略项目的深度评估研究得出了截然相反的结论:“石茶隼”项目实际上为南非带来了极大的正向综合经济回报。
研发投入 vs 技术出口回报: 按 2014 年的汇率折算,研制与制造 12 架“石茶隼”的总成本约为 62 亿兰特。然而,得益于为“石茶隼”所研制的核心技术(如精密导弹、稳定观瞄系统、自卫套件、机体健康与使用监测系统 HUMS 等)的成功对外出口,截至 2014 年,衍生国防产品的累积出口创汇已突破 154 亿兰特。
产业链溢出价值: 此外,通过“石茶隼”项目培育出的高端国防制造能力与人才团队,使南非国防工业得以深度参与到国际顶尖航空项目中(如瑞典“鹰狮”战斗机、英国“鹰”式教练机、阿古斯塔 A-109 直升机及空中客车 A400M 运输机等项目),获得了价值高达 71 亿兰特的工业合作份额。如果没有“石茶隼”项目积累的技术底蕴,南非工业界将根本无法跻身这些顶级供应链。
综合来看,“石茶隼”项目不仅打造了一款能够适应非洲极地环境的优秀重型武装直升机,更充当了南非本土高科技国防工业与出口创汇的“孵化器”与发动机。
尽管拥有出色的技术性能,但截至目前,“石茶隼”(Rooivalk)尚未获得南非军方以外的任何海外买家。
市场困境与“石茶隼” Mk 2 的未来展望
如前所述,“石茶隼”拥有极其优异的“高温高原”(Hot and High)作业性能。这一点最直观的体现莫过于其无地效悬停(OGE,即在远离地面、无法利用气流垫效应的自由空气中悬停)高度达到了惊人的 5,545 米。
在这一关键指标上,“石茶隼”在世界现役顶级武装直升机中高居第二梯队之首:
美制 AH-64“阿帕奇”:3,866 米
俄制 Mi-28 / Ka-52:3,600 米
法德联合“虎”式(Tiger):3,200 米
我国直-10(WZ-10):2,000 米(推测)新型在高原测试过至少4000米。
此外,“石茶隼”还拥有同级中极高的巡航速度、顶尖的爬升率以及出色的航程与武器载荷能力,并与“虎”式直升机共同保持着业内顶级的推重比表现——这些都是实战与高海拔部署中至关重要的核心因素。
“石茶隼” Mk 2 的复兴考量与前提
在保留原有的机体结构、发动机及动态传动部件的同时,“石茶隼” Mk 2 计划整合当前(及未来)最顶尖的机载电子设备,并兼容更先进的现代弹药,例如 Mokopa 激光制导反坦克导弹以及 A-Darter 空对空导弹。
然而,与它的前身一样,“石茶隼” Mk 2 的未来前景将完全取决于能否获得海外订单。准确地说,该项目若想重启并取得商业成功,唯一的途径就是潜在买家愿意共同出资参与平台的后续研发。
重启门槛与目标市场: 2016 年 9 月 13 日,在比勒陀利亚举行的非洲航空航天与国防展(AAD)上,南非国防部长诺西维韦·马西帕-恩卡库拉(Nosiviwe Masipa-Nqakula)与国防秘书萨姆·古鲁贝(Dr. Saam Gulube)博士联合宣布,正在筹划推出下一代“石茶隼”。 根据航空制造与国防专家的评估,重启“石茶隼”生产线需要至少 75 架的新机订单。据报道,丹尼尔集团随后尝试接触了埃及和尼日利亚的军方与国防代表。古鲁贝表示,他们当时正致力于将下一代“石茶隼”推向非洲本土、印度以及巴西等潜在市场。
“石茶隼”(Rooivalk)技术规格参数
基本参数(Karakteristik Umum)
机组乘员:2 名(前座:武器系统官 WSO / 后座:飞行员 Pilot)
机身长度:18.73 米(61 英尺 5 英寸);仅机体长 16.39 米(54 英尺)
全机高度:5.19 米(17 英尺 0 英寸)
空重:5,730 公斤(12,632 磅)
战斗总重:7,500 公斤(16,535 磅)
最大起飞重量(MTOW):8,750 公斤(19,290 磅)
内部燃油容量:1,854 升(490 美制加仑 / 408 英制加仑)
动力装置:2 × 斯诺克玛/特姆卡“马基拉”1K2(Turbomeca Makila 1K2)涡轴发动机,单台功率 1,420 千瓦(1,900 马力)
主旋翼直径:15.58 米(51 英尺 1 英寸)
主旋翼桨盘面积:190.6 平方米(2,052 平方英尺)
桨叶翼型:NACA 0015
飞行性能(Performa)
最大巡航速度:278 公里/小时(173 英里/小时,150 节,海平面)
绝对绝速(VNE):309 公里/小时(192 英里/小时,167 节)
最大作战航程:740 公里(460 英里,400 海里,海平面最大巡航速度)
转场航程(Ferry Range):720 公里(450 英里,390 海里,高度 1,525 米/满油状态)
实用升限:6,100 米(20,000 英尺)
最大爬升率:13.3 米/秒(2,620 英尺/分钟)
武器装备(Persenjataan)
机炮:1 × 20 毫米 F2(GI-2)自动机炮,备弹 700 发
反坦克导弹:8 或 16 × ZT-6 Mokopa 远程反坦克导弹
空对空导弹:4 × MBDA Mistral 红外制导空对空导弹
航空火箭弹:38 或 76 × 70 毫米折叠翼(FFAR)或环绕翼(WA)航空火箭弹(如 FZ90 70mm WA)
参考资料与文献来源(Sumber & Referensi)
[Wikipedia] Denel Rooivalk 维基百科条目
[Plane Encyclopedia] “Denel Rooivalk”, 作者:Dewald Venter(2021年3月23日) (plane-encyclopedia.com)
[Army Technology] “Rooivalk Attack Helicopter” (army-technology.com)
[Engineering News] “After 25 years, fully operational Rooivalk attack helicopter has been delivered. Could it herald a rebirth?”, 作者:Keith Campbell(2011年5月20日) (engineeringnews.co.za)
[GlobalSecurity] “Rooivalk CSH-2 Combat Support Helicopter” 及 “Rooivalk Mk2 Combat Support Helicopter” (globalsecurity.org)
[eNCA] “A brief (brutal) history of the Rooivalk”, 作者:Simon Shear(2013年9月1日) (enca.com)
[defenceWeb] “First ever combat for Rooivalk”, 作者:Dean Wingrin(2013年11月5日) (defenceweb.co.za)
[The National Interest] “Atlas/Denel AH-2 Rooivalk Helicopter: Made in South Africa?”, 作者:Peter Suciu(2020年12月31日)
[Military Africa / DefenseWeb] “Denel Rooivalk: South Africa’s indigenous attack helicopter”, 作者:Ekene Lionel(2018年1月5日)
[Military Factory] “Denel AH-2 Rooivalk (Kestrel) Dedicated Two-Seat Attack Helicopter” (militaryfactory.com)
[Wikipedia & Sub-systems]
Mokopa 导弹维基百科
Mistral 防空导弹维基百科
Denel Land Systems GI-2 20毫米自动机炮维基百科
French 20 mm modèle F2 gun 维基百科
Forges de Zeebrugge (FZ) 火箭弹系统与 FZ90 MOD.2/S 环绕翼火箭发动机
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