2025年年末,挪威政府宣布,已经与空客旗下NHI公司(NHIndustries,简称 NHI)就十余年的NH90直升机订单退货纷争达成和解。根据和解协议,NHI将收回此前交付给挪威的全部NH90直升机、相关备件和任务设备,并向挪威政府支付总计3.75亿欧元的赔偿款。
NH90直升机自交付以来,尽管已经交付多国使用,但是市场口碑并不好,不断发生停飞、维修甚至退货纷争。如果回顾NH90直升机项目的历史,可以发现NHI公司在推进NH90项目的过程中,花费了太多的资源和精力用于维持和发展欧洲航空工业,包括推动材料设备产业发展、协调各国利益矛盾等。这也一定程度上使得NHI减少了对NH90直升机的设计和制造工作的重视。
综合来看,NH90的设计重心几乎都放在了堆叠先进技术,严重忽视了对客户需求和使用场景的调研,也没有做好售后维护体系的建设。
NHI是空客集团旗下的企业,自然也带有空客天然的欧洲多国背景。该背景之下,如果整合得宜,将会使项目获得来自技术、市场和资金方面的多国优势互补,形成“1+1>2”的效果;但如果整合不当,则会体现为产业链混乱低效、用户需求参差不齐,硬软件构型繁多等问题。显然,NH90身上显示出了后面的诸多问题,最终呈现为一款故障高发又难以修理的产品,还附带技术升级和备件供应迟缓低效等问题。
相关设计与使用场景严重不匹配
从德国、澳大利亚等客户的反馈来看,NH90的很多问题来自于设计未经充分论证,尤其是不注重吸取传统的设计经验。例如,NH90的很多天线和传感器被安置在了机身底部区域,但德国在试用该机后提交的报告指出,该设计使得NH90必须在障碍物高度小于16厘米的硬质地面上降落。也就是说,仅此一项设计,就使得NH90无法具备战术运输直升机应有的强行降落能力。
NH90采用了可收放起落架。在实际应用中,如果起落架遭遇故障,无法放出,机身底部和地面的安全间隙就会被大大缩小,直接影响直升机的降落能力。可以说,NH90的设计团队在这一点上缺乏思考:对于NH90这种需要具备战场强行起降能力的战术运输直升机来说,为什么要使用收放式起落架?
对于战术直升机来说,大缓冲行程、大直径轮胎的固定起落架更为可靠,且更便于维修。
NH90还存在诸多不合理设计。例如,其座椅的最大承重为110千克,但该指标根本无法满足全副武装士兵的需求。舱门尺寸设计也不合理,会阻碍士兵的进出。
部分的设计问题在NH90的后续版本中得到了改进修复,但由于很多问题涉及直升机的基本布局和结构,无法得到实质性改善。
动力和减速/传动系统易发故障
NH-90使用了两种发动机。意大利采购的版本采用了通用电气的T700-T6E1发动机,可靠性表现较好,未出现重大事故。
其他多数NH90则使用英法联合研制的RTM322发动机。该发动机早期存在设计缺陷,一直未排除。
RTM-322实物与模型。
RTM322的高发故障包括:燃油供给可靠性不佳导致的燃烧不稳定、熄火;关机降温过程中,热应力不均匀会导致压气机叶片变形,进一步导致与机匣出现干涉撞击甚至断裂以及高压涡轮破裂等。
在减速/传动系统方面,尽管目前并没有确切的事故报告,表明NH90直升机的减速/传动系统作为主要因素导致了坠机级别的严重事故,但该系统确实存在较高的故障率,并曾导致机队停飞。特别是尾桨齿轮箱故障和减速器冷却风扇失效故障,曾迫使澳大利亚和德国的NH90机群多次停飞。总体而言,NH90的减速/传动系统在耐久性、耐候性、抗腐蚀性方面均存在不足。
机身结构存在诸多不合理设计
首先,NH90机身一直存在抗冲击和承力(包括强度和刚度)方面的设计缺陷。
NH-90早期的地板和尾门设计。
NH90在机身设计上,采纳了较为极端的减重目标。机体使用全碳纤维复合材料制造,很多部位厚度不足。这带来了相当多的问题,尤其是在早期型号上。例如,座舱地板和尾门坡道暴露在士兵和装备的踩踏和冲击下,频繁开裂和变形。当全副武装的士兵重装走动时,直升机地板变形幅度甚至能明显察觉到。而尾门结构变形则会频繁地诱发安全限制传感器的虚警,导致尾门作动器终止动作,无法收放。
在振动设计方面,媒体尚未报道NH90曾出现过类似地面耦合共振等情况的严重故障或事故,但在多份报告中,振动仍是困扰该机可用率的一个要素,特别是在早期型号上。
NH90的机体振动特性控制不佳引发了诸多问题,包括减速器冷却风扇与特定频率的旋翼振动形成共振,导致疲劳断裂等。另一个问题是很多部件接触面的保护和缓冲不佳,在振动下涂层开裂脱落,导致盐雾和盐水接触以后迅速形成腐蚀源头,比如减速器主齿轮箱的镁合金外壳。
在防腐蚀设计方面,尽管NH90在设计上考虑了防腐蚀问题,但交付后的使用情况说明,该项目在相关设计的初期论证和后期试验验证是严重不足的。此外,在销售模式上,NHI相关团队甚至将防腐蚀性能包装为一种NH90的附加产品——简单来说,就是根据不同防腐蚀工艺、措施和效果,将防腐蚀性能划分为不同等级的产品性能包进行出售。
荷兰国家航空航天实验室发布了NH90腐蚀性问题报告,上图为其中两页内容。
在NH90的各国用户中,只有意大利采购了最高等级的“防腐蚀性能包”,它提供了完整的强化防腐蚀涂层、全面金属部件隔离、强化密封和排水优化。因此,意大利的NH90机队没有出现严重的腐蚀问题。而其他国家的NH90直升机基本都出现了严重的盐水、盐雾腐蚀和电化学腐蚀问题。
综合各方报告可以发现,NH90只有在获得最高等级的“全防腐蚀性能包”的情况下才能通过足够的设计冗余,抑制腐蚀的发生和扩散。
根据荷兰等国的相关报告,NH90腐蚀问题至少涵盖以下几类:涂层设计不合理或者等级、厚度不足引发的传统部件和材料腐蚀问题,这引发了超过一半的腐蚀点。材料不兼容带来的腐蚀问题,比如碳纤维导电引发的金属电化学腐蚀,这引发了超过20%的腐蚀问题。密闭防水、排水通风等方面的设计不足则进一步加剧了腐蚀问题的严重,比如尾部折叠设计的部件积水问题。
部分舰载NH-90版本带有尾部折叠设计。
在机载设备系统方面,NH90表现也并不好。NH90的研发时段,很多新旧标准规范正在更迭交接。因此,尽管NH90的功能规划相对完善,理论性能和指标也很先进,但依然存在很多实际问题。
例如,NH90需要用两条过时的1553B总线实现大量设备的互联,包括5个系统的核心航电系统和功能更为复杂的任务系统(战术控制系统)。这导致在航电等机载设备的架构上,NH90的设备整合工作量巨大且十分复杂,需要高水平且完善深入的测试工作,才能保证可靠性。但其交付后的表现说明,显然NH90的团队并没有扎实地推进相关工作,导致NH90的机载设备表现也不好。
NH90的航电系统非常复杂
从各国客户的反馈来看,NH90在机载设备方面的问题包括:电气和电子系统整合不良,故障隔离不完善。比如电源管理系统对电流、电压的瞬时极值容错能力差,使发动机故障扩散到控制面板,引发器件过载,再引发其他航电故障。硬、软件系统存在多种构型和版本,过度碎片化,导致技术文档无法详细准确地对应型号、故障、现象和原理。
同时,机载设备备件的库存和售后供应链也存在问题。系统的复杂性令用户的自主排故维修能力非常差,而NHI集团的售后支持和配件供应却显得敷衍、低效和迟缓。
可以说,尽管直接由机载设备,特别是航电功能异常引发的严重事故很少,但这是导致NH90可用性低、维护成本高昂的主要原因之一,也是导致用户体验不佳,要求退货或使用其他型号替换的重要原因。
在数字化电传飞行控制系统方面,NH90首次装备了量产服役的数字化电传飞控系统。根据已公开的资料,其总体安全性和可靠性较好。截至目前,尚未发生直接由飞控系统引发的严重事故和停飞措施。但在一些特殊的飞行场景中,客户曾表示NH90的数字化电传飞控系统曾发生“响应迟缓”“模式切换错误”“响应与操作预期不一致”等情况。
综合来说,NH90直升机作为一款已经交付多国的国际合作型号,尽管因其特殊的背景收获了较大的市场,却并未以自己的实力获得认可。从国际防务市场的角度来说,NH90甚至可以算得上一种不重视客户需求的反面案例。(候知健)