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最近的两场冲突中,直升机并没有大放异彩。不管是俄系还是美系,都没看到那么熟悉的火力碾压。现实中均成为空中的野鸭子,成为被狩猎的目标。虽然有一点败走麦城的感觉,但也不能忽略直升机的价值。

能否“单枪匹马”主宰天空?

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面对便携式防空导弹,俄国人一定有话要讲。因为俄国人在阿富汗有丰富经验。怎么经验这么多,还能吃这样的亏真是想不通。“Ka”系直升机,是俄系家族中的明星产品。90年代在众多航展中,成为众人围观的明星。而Ka-50的出现,更是被赋予多重任务与期望。

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谢尔盖·维克托罗维奇·米赫耶夫(Серге́й Ви́кторович Михе́ев;1938年12月22日出生于哈巴罗夫斯克)——苏联及俄罗斯飞机设计师,卡莫夫股份有限公司(OAO "Kamov")总设计师。他是技术科学博士(1984年),俄罗斯科学院院士(2011年)。曾荣获“俄罗斯联邦英雄”称号(1997年)及“俄罗斯联邦功勋科学工作者”称号(2009年)。他还是列宁奖金和俄罗斯联邦国家奖金的获得者。

在完成了对米-28(Mi-28)的综述后,理应关注一下它的竞争对手。从技术角度来看,这同样是一台极具魅力的机器,它便是卡莫夫设计局(总设计师:谢尔盖·维克托罗维奇·米赫耶夫 Михеев, Сергей Викторови)的作品——**卡-50(Ka-50)**武装直升机。

事实上,卡莫夫设计局最初开发这款先进武装直升机,是作为米-24(Mi-24)的竞争替代方案。该设计局的“招牌”技术是共轴双旋翼布局,这种布局相较于传统的单旋翼带尾桨布局具有明显优势:主减速器的动力损失更小、传动系统更紧凑,由于省去了冗长的尾桨驱动轴,飞机的生存性更高,且操纵性更好。

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配备全套武器的Ka-50——来自卡莫夫设计局

当然,共轴方案的缺点也十分突出:直升机的高度增加、双旋翼间的相互干扰导致效率降低、减速器结构更为复杂。而最核心的问题在于,在特定的飞行模式下,上下旋翼可能会发生“打桨”(这一缺陷被认为是后来多起坠机事故的诱因,部分事故甚至导致了飞行员牺牲)。尽管如此,卡莫夫设计局在此类方案上拥有深厚的技术积淀。为了将极端情况下的风险降至最低,他们引入了创新的技术解决方案,其中最著名的便是弹射救生系统

卡莫夫先进武装直升机的研发始于 1976 年 12 月苏联部长会议的决议。这台作为米-28 竞争型号研制的机器被命名为 V-80(或称“800 号工程”)。1982 年 6 月,V-80 1 号原型机完成了首次飞行(悬停模式,比米-28 早了近半年)。该机由试飞员 N.P. 别兹杰特诺夫驾驶,当时机上并未安装武器和瞄准系统,主要用于测试飞行控制系统和飞行参数。

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这是 V-80 1 号原型机。从外观上看,它与后来的卡-50 量产型有着显著的区别。

1983 年 6 月,配置齐全的 V-80 2 号原型机首飞。值得注意的是,该设计局推行的下一代武装直升机概念的第二个核心特征是单人机组。按照卡莫夫设计局的观点,随着制导武器瞄准系统、自动化设备及电子技术的进步,单名成员完全有能力同时兼顾飞行员与武器系统操作员的职责。与之形成对比的是,米-28(Mi-28)的首架原型机虽然仅是部分配置,但仍装备了武器系统。

V-80 2 号试飞原型机: 从外观可以清楚地看到机身侧面安装的 2A42 型 30 毫米机炮。机鼻处则配备了“汞”(Mercury)低光电视夜视系统的头部模组模型。

1985 年 12 月,V-80 3 号试飞原型机组装完成。然而,在该机面世前夕发生了悲剧:1985 年 4 月,该设计局的试飞员 E. I. 拉留申在驾驶 V-80 1 号机执行任务时因坠机牺牲。事故原因正是在复杂天气条件下进行特技飞行时,上下旋翼发生了打桨(相互碰撞)。根据此次事故的调查结果,设计人员对直升机旋翼系统的结构进行了针对性改进。

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这是 V-80 的 3 号试飞原型机。

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从外观上看,该机在机鼻处清晰地展示了“水星”(Mercury)低光电视系统的光学镜头模型。该系统原本旨在赋予卡-50 夜战能力,但在随后的测试中,由于其在复杂气象和全黑环境下的表现未能达到军方预期,成为制约单人作战效能的瓶颈之一。

同样是在1985年,在戈罗霍韦茨(Gorokhovets)靶场开启了未来卡-50与米-28的首次联合对比试验,测试一直持续到1986年8月。苏联国防部代表作为订购方,其意见并不统一。这种分歧导致了两款机型背后利益集团的博弈,这自然对后续研发工作产生了不利影响。

值得一提的是,这种博弈与当时主战坦克领域的竞争(如 T-80U 与 T-90)颇为相似。正如 90 年代各类航展的电视报道中,记者们时而赞美卡-50,时而又转而追捧米-28。

关于试验细节,有以下重点:

测试表现: 虽然军方整体上更倾向于 V-80,但有报道称,V-80 的飞行员未能完成发现典型目标的指标要求,而拥有双人机组的米-28 则顺利通过了该项测试。
单人可行性: 尽管存在争议,测试最终确认了武装直升机缩减为单人机组在实践中的可能性。
技术短板: 国防部指出,“水星”(Mercury)低光电视夜视系统效率低下,无法保证在夜间或复杂气象条件下进行有效战斗。

最终,军方确定以卡-50项目为优先;而米-28最初则被定位为主要面向国外客户的出口型号。

生产与服役历程:

预产型号: V-80 的 4 号机和 5 号机分别于 1989 年 3 月和 1990 年 4 月组装完成。这些已是配备了全套改进航电和武器系统的预生产型机。其中 5 号机被定为批量生产的标准样机。
量产与国家试验: 1991 年 5 月,位于阿尔谢尼耶夫的“进步”航空工厂组装了首架量产机(V-80 8号机;编号 018)。这几乎与国家试验的开启同步,而试验一直持续到 1993 年 8 月——此时苏联已解体。
正式入役: 1995 年 8 月,这款新型武装直升机正式装备俄罗斯陆军,编号为 卡-50(Ka-50)。

苏联解体给卡莫夫的这款杰作带来了毁灭性打击,项目资金几乎中断。自 90 年代初起,该机活跃于全球航展,V-80 5 号机甚至由试飞员 D.P. 阿夫图霍夫驾驶,在电影**《黑鲨》**中本色出演,也因此获得了“黑鲨”的绰号。尽管外国专家表现出浓厚兴趣,但卡-50 与米-28 一样,在那段时期并未获得外贸订单。北约将其代号定为 “欺诈者”(HOKUM)

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V-80 5号原型机。该机的显著特征是机鼻处安装了先进的夜间热成像搜索与瞄准站头部模组模型。

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这架直升机在故事片**《黑鲨》**(1993年,导演:维塔利·卢金;高尔基电影制片厂与卡莫夫设计局联合摄制)拍摄现场。

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首架量产型卡-50(机号 018)在进行试飞。

该型直升机共计组装了10 辆量产机(机号从 018 到 027),随后生产即告终止。在莫斯科近郊库宾卡的“爱国者”公园内,展出着一架于 1996 年 12 月 31 日由“进步”工厂组装完成的量产型卡-50(机号 023)。在移交给会展中心展场之前,该机一直保存在托尔若克(Torzhok)的陆军航空兵第 344 战斗应用与飞行员转换训练中心。

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位于莫斯科近郊库宾卡的**“爱国者”公园(Park Patriot)内,陈列着一架极具历史意义的卡-50“黑鲨”**量产型直升机。

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卡-50 武装直升机技术概况

卡-50 是一款单座、双发、共轴反转旋翼直升机,配备三点式可收放起落架(提醒一下,米-28 的起落架是不可收回的)。其机身在设计上分为前段、后段和尾部,由多个独立的隔舱组成。结构材料主要采用铝合金以及复合材料(复合材料占比约为 30%)。

机身结构与布局

前机身: 包含雷达鼻锥舱和飞行员座舱。鼻锥舱内安装有 “鹞”(Shkval) 瞄准系统的设备。机头罩上安装有空速管(PVD)杆以及迎角和侧滑角传感器(DUAS)。
座舱: 飞行员座舱采用密封设计;飞行员通过座舱盖左侧的舱门进出直升机。
后机身: 设有燃料箱舱、中段部分(用于安装发动机短舱)、起落架舱和前背鳍(gargort)。

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核心部件与系统

中段结构: 这是机身结构的主要承力元件。舱内放置有 2A42 机关炮的弹药;机身右侧安装有不可拆卸的活动炮塔。此外,该区域还布置了部分机载电子设备(BREO)及其他结构元件。
动力传输: 两台发动机之间布置有主减速器、两个中间减速器,以及辅助动力装置(APU)、灭火系统、液压蓄能器和其他设备。
尾部: 尾部与垂直安定面(垂尾)采用一体化设计,内部同样布置了机载电子设备模块。尾翼部分包括水平安定面、垂尾、方向舵和两个端板垂尾。

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机翼与起落架

机翼: 采用直机翼设计,后缘带有后掠角,这有助于在高速飞行时为共轴旋翼卸载。机翼上设有 4个外挂架,用于挂载可拆卸武器以及副油箱。翼尖安装有机载红外诱饵弹投射装置。
起落架: 可收放式起落架由一个前起落架和两个主起落架组成。

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卡-50 技术细节补充

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在垂尾(机尾鳍)后方布置有航行尾灯,以及 “回应”(Otklik) 激光告警系统的后部传感器。在该传感器的左侧,安装有航空应答机天线。

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机身结构设计充分考虑了维护性,通过设置大量的检修口盖和可拆卸面板,确保了对直升机主要部件、机组及各系统进行操作与日常维护的便利性。

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动力装置与传动系统

动力装置: 采用两台 TV3-117VMA 轴马力燃气涡轮发动机,单台起飞功率为 2200 马力(与米-28 相同)。发动机配备有防尘装置,以及可拆卸的红外抑制装置(EVE),用以降低直升机的红外特征。辅助动力单元(APU)型号为 AI-9V。发动机舱和 APU 舱通过防火隔板与相邻舱室隔开。

燃油系统: 两个主燃油箱的载油量为 1870 升;四个副油箱的总容量为 2200 升

传动系统: 包括一个主减速器和两个中间减速器,负责将发动机功率传递至旋翼并改变转速。每个中间减速器与相应发动机的自由涡轮连接,并通过传动轴与主减速器相连。传动系统的设计确保在单发失效的情况下,直升机仍能依靠另一台发动机继续飞行。

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同轴反转螺旋桨轴近照

旋翼与液压系统

共轴旋翼: 采用两副共轴的三叶旋翼,呈反向旋转:上旋翼顺时针旋转,下旋翼逆时针旋转。旋翼直径为 14.45 米。旋翼桨叶由玻璃碳纤维复合材料制造,内部填充有聚合物蜂窝材料。

液压系统: 由一套主液压系统和一套备份液压系统组成。

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发动机防尘装置 / 发动机空气颗粒分离器 (EAPS)

功能: 安装在发动机进气口,用于在直升机起降或低空飞行时,通过离心力或物理过滤将吸入空气中的沙尘、碎石分离出来,防止发动机压气机叶片受损或磨损。

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卡-50(Ka-50)直升机发动机红外抑制装置 / 屏蔽排气装置

功能: 这是安装在发动机排气管末端的特殊装置。其主要目的是通过混合冷空气来降低发动机排气的温度,并遮蔽高温涡轮部件,从而降低直升机的红外特征(热信号),防止红外制导导弹(如“针”或“毒刺”)的攻击。

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该机的一个显著特点是首次在武装直升机上采用了配备 K-37-800 弹射座椅的应急逃生系统(或称火箭伞降系统)。

在弹射开始前,飞机会自动炸毁旋翼桨叶,并抛弃机舱门、右侧及上部的座舱玻璃。该系统支持在整个飞行速度和高度范围内进行弹射,甚至包括零高度和零速度(零-零弹射)。

在被迫进行迫降的情况下,得益于座椅的特殊设计以及机身底部填充的专用蜂窝状吸能材料,飞行员受伤的可能性被降至最低。

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1. 防护与生存力系统

驾驶舱由钢制与铝制装甲板构成的间隙装甲保护。该设计可确保在遭受 12.7mm 口径穿甲弹直接射击,以及 23mm 口径炮弹碎片打击时人员的安全。座舱盖的前风挡和侧窗玻璃同样采用了防弹玻璃

此外,液压舵机系统舱段也受到装甲保护。旋翼桨叶在被 12.7mm 口径以下的子弹击穿后仍能保持工作能力。燃料箱采用了防弹自封设计,并填充了聚氨酯泡沫(用于防火防爆)。机上还配备了自动灭火系统和空调系统。

2. 航空电子与作战综合系统

为了执行飞行、导航和作战任务,该机采用了 ПрПНК-80 "Rubikon" (K-041) 瞄准飞行导航综合系统。该系统包含:

五台数字计算机(分别负责:作战、导航、信息显示、外部目标指示和武器控制);
УВВ-20М-800 输入输出装置。

该系统还集成了针对主要系统的内置监控与诊断功能。

3. 武器瞄准与制导

制导武器的使用由 И-251В "Shkval-V" (鹞) 瞄准系统保障。该系统在结构上集成了以下功能:

激光测距仪/目标指示器;
电视光学设备;
导弹制导信道;
目标自动跟踪装置。

瞄准线的视场在两个平面内均经过稳定;方位角(左右)偏转范围为 ±35°俯仰角(上下)范围为 +15° 至 −80°。电视设备具有宽视场和窄视场两种工作模式;影像以及来自外部目标指示系统的信息均显示在 ИТ-23МВ 单色电视显示器上。

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外部观测与座舱布局“鹞-V”(Shkval-V)系统的目标观测窗口(位于机头)。其左侧是“响应”(Otklik)直升机激光告警系统的机鼻传感器。

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飞行员座舱内部: 左上方为 ИЛС-31 抬头显示器(HUD);其下方为 ИТ-23МВ 监视器。

“鹞”(Shkval)综合系统的控制信号可通过“视野-800”(Obzor-800)头盔目标指示系统,随飞行员的头部转动产生。瞄准、驾驶和导航信息同样显示在 ИЛС-31 抬头显示器上。自动化飞行与空中导航由 ПНК-800“弧度”(Radian)飞行导航综合系统保障,该系统同样基于数字计算机开发。其组成部分包括:自动驾驶仪、垂直与航向信息综合系统、高度-速度参数信息综合系统、磁罗盘、自动航图仪、多普勒速度与漂移角测量仪。

机载防御综合系统包括 Л-140“响应”(Otklik)激光探测设备,以及安装在翼尖吊舱内的 УВ-26 红外诱饵弹和箔条投放装置。

无线电通信设备包括 Р-800Л1 和 Р-868 超短波电台、数据自动传输设备、ПУ-9 直升机内部通话器、“钻石-УП-48”(Almaz-UP-48)飞行员语音告警系统以及敌我识别装置。

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机枪与航炮火力НППУ-80 型非固定活动炮架组成,配备一门具有电液传动瞄准系统的 2A42 型 30 毫米航炮。与米-28 直升机不同,该炮架并非安装在机头下方,而是安装在右侧机身下部、靠近直升机质心的位置,这有效提高了射击精度。

诚然,由于安装位置的原因,其射击扇面相对较小:垂直方向为 −37° 至 +3.3°水平方向为 −2.3° 至 +9°470 发备弹存放在位于机身中段的两个弹箱内。射击瞄准既可以通过“鹞-V”(Shkval-V)系统完成,也可以通过 ИЛС-31 抬头显示器完成。

在翼下挂架上,还可以挂载 УПК-23-250 机炮吊舱,内置 ГШ-23Л 型 23 毫米双管航炮,每具吊舱备弹 250 发。

轰炸武器方面,翼下挂架最多可挂载 4 枚 500 公斤级炸弹。此外,还可以安装 КМГУ 统一小型货物容器(集束炸弹箱),每具容器内可放置最多 8 个带有各种用途战斗部的子炸弹箱。

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**Kamov Ka-50**能够进行特技飞行,可侧飞和倒飞(即尾部朝前飞行)。卡-50的一种典型机动是所谓的“漏斗”动作——以高达180公里/小时的速度进行侧滑,并保持负俯仰角,同时将目标持续保持在瞄准系统的视野中。这种机动以及其他一些动作,对于采用传统单旋翼布局的直升机来说难以实现。

由于苏联解体导致卡-50投入批量生产的进程长期拖延,其机载无线电电子设备(航电系统)逐渐落后。该机的一个严重缺点,与Mil Mi-28类似,是无法在夜间和复杂气象条件下执行作战任务。实际上,即使在苏联时期,在全天候观瞄系统研发方面也一直明显落后于西方。尽管早在1987年设计局就已下达“夜间型”直升机的研制任务,但进展同样缓慢。

另一方面,在1990年代,俄罗斯武器装备研发人员开始能够在设计中使用国外生产的组件。最终,设计局与法国Thomson-CSF公司签订合同,为卡-50开发带有热成像夜视通道的观瞄系统。最初该系统采用外挂(吊舱)形式,后来改为安装在机头部分。

这架直升机是在首架量产型卡-50(编号018)的基础上改装而成,被命名为卡-50Ш,并于1997年3月在阿联酋举行的IDEX武器展上首次亮相,同时展出的还有一架量产型卡-50(编号022)。顺便提一下,后者在展示飞行中表现不太理想,在靶场演示射击中未能完全命中所有目标。

陀螺稳定光电系统(ГОЭС)“Samshit-50”配备了基于VICTOR thermal imager热成像相机的夜视通道。系统的头部安装在“Shkval-V”瞄准系统窗口上方。在夜间和复杂气象条件下,对“坦克”类目标的识别距离可达5000米。

该直升机还配备了卫星导航设备和数字地图终端。在后续改进中,GOES系统的传感器头被移至机身下方,并与“Shkval-V”系统的光学装置位置互换。

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该机开发了先进的机载航电综合系统(BRÉO),采用基于多路复用信息交换通道的开放式架构,并配备了多功能彩色液晶显示器和改进型抬头显示器(ILS)。

在陀螺稳定光电系统(GOÉS)中,采用了法国 SAGEM 公司的新型热成像摄像机。此外,还计划安装 “弩”(Arbalet)机载雷达,其天线罩安置在旋翼轴顶端(桨毂上方),这使直升机能够使用“空对空”和“空对面”制导导弹。

1999年,卡-50 的第 4 架飞行样机(机号 014)被改装为 Ka-50N 型。该机在机头部分同时安装了两套陀螺稳定光电系统

上部系统 (GOÉS-520): 专门用于执行导航和飞行任务;
下部系统 (GOÉS-330): 专门用于目标探测和执行瞄准任务。

此外,还为飞行员引入了 ONV-1 "Skosok" 夜视镜

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遗憾的是,由于国家长期以来的低水平拨款,导致这款已正式列装的机型在批量生产及后续改进工作上事实上陷入了停滞。仅采购极少数(单机)直升机,根本无法满足飞行员的培训需求,也无法积累足够的运行保障经验。

单座型的设计要求必须开发全新的作战算法,即需要额外一架飞行器——**空中引导侦察机(BOMAN)**参与其中,负责提供额外的目标指示。为此,卡莫夫设计局于 90 年代中期开始研制该机的双座改进型(即后来的 Ka-52)。这一切都间接表明:在某些情况下,单人机组的武装直升机无法达到预期的作战效能。

尽管官方曾宣布 Ka-50 于 2001 年在车臣共和国(作为由两架攻击直升机和一架基于 Ka-29 的指挥引导机组成的作战打击群成员)成功完成了实战应用,但俄罗斯国防部随后仍决定选择 Mi-28N 作为陆军航空兵的主力直升机。

最后两架 Ka-50 于 2009 年交付至作战应用与人员培训中心(TsBP)。目前,剩余的该型机均处于封存状态。

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