都挺好?

近期,美国陆军先后启动了未来武装侦察直升机(FARA)和未来远程突击直升机(FLRAA)两个未来直升

近期,美国陆军先后启动了未来武装侦察直升机(FARA)和未来远程突击直升机(FLRAA)两个未来直升机项目的研发工作,这种大手笔在冷战后十分罕见。而与此同时,美国贝尔直升机公司和西科斯基-波音两个团队也在加快测试V-280倾转旋翼机和SB>1复合直升机,那么,这两个方案究竟会走向何方呢?

FARA:“多域战”中的狠角色

在长达十多年的反恐战争中,由于美国陆军几乎没有遭遇过级别相近的对手,因此也就不需要考虑在冷战中北约需要面对的与苏联大兵团作战的局面,于是战术任务向旅级甚至营级部队下沉,这样就造成了事实上师级、军级部队编制的空心化,这点可以从美国陆军经常向欧洲和亚太部署的旅级部队可以看出。那么,师级、军级部队编制是否还有存在的必要呢?

当然是有的,虽然在低强度战争中,师级、军级部队编制确实看不出什么实在价值,但在大国军事冲突中,旅级部队恐怕只能用于前线作战,根本无法完成必要的情报收集、分析和分发,而情报又是取得战争胜利的关键之一。此外,师级、军级部队编制内所属的远程炮兵和航空兵等支援兵力也不是一般区区4000人左右的旅级战斗队能包容进入的,这是因为炮兵和航空兵需要大量的技术和后勤支援,更别提炮兵和航空兵的装备都非常昂贵,将其统一配备给师级、军级部队编制似乎更加合乎逻辑。

在战术行动中,旅级部队可以随时向其所属的师级、军级部队呼叫炮兵和航空兵支援,但没必要在其建制内编入大量的远程炮兵和航空兵,后两者只是在前者需要时才现身沙场,也就是说前者只需要保留后两者的使用权,至于所有权还是掌握在师级、军级部队指挥官的手中。因此,尽管美国陆军事实上已经形成了数十个旅级部队,但还保留着11个师级、3个军级和8个集团军级的部队编制,这大概也是其中的奥妙所在。

美国陆军正在规划的多域战战法就是在海陆空天磁网等多个作战域向对手发起进攻,具体到每个兵种内,师级、军级部队编制内的情报单位、炮兵和航空兵也将更加紧密地协同作战,比如:航空兵需要情报单位的先期情报来规避敌人的防空火力并实施火力打击,同时航空兵本身也可以搜集情报;炮兵可以依靠情报单位的先期情报来摧毁敌人的防空火力部署,以便航空兵能深入敌后实施纵深打击。

越战后,美国陆军航空兵一直使用OH-58D“基奥瓦勇士”轻型武装侦察直升机来执行单独执行战术侦察任务,也可协同专用武装直升机作战,或为地面炮兵提供侦察、校炮的工作。但该机在2016年9月退役后,陆航部队中的武装侦察直升机后继无人。目前,美国陆军只能以部分老款AH-64“阿帕奇”武装直升机和无人机搭配来临时接替武装侦察直升机的位置,但许多美国陆军的高级指挥官认为这只是权宜之计,这是因为前者尺寸较大、满载弹药后的机动性较差,并不适合作为武装侦察直升机。即便加上无人机协同,“阿帕奇”还是无法胜任“基奥瓦勇士”的角色,因为面临多变的战场环境,无人机是无法取代富有作战经验的飞行员的判断力的。

当然,美军陆航的武装侦察部队能走到后继无人的地步也是“冰冻三十,非一日之寒”。此前,美国陆军曾搞过的三个OH-58D替换项目,其中之一是1990年代大名鼎鼎的RAH-66“科曼奇”,该机甚至还有非常先进的雷达、红外隐身和声光抑制措施,但即便如此还是以失败告终。至于后来两个名不见经传的武装侦察直升机项目,基本也因为军方的不热心而不了了之,不热心的原因也很好理解,因为低强度的反恐战争根本不需要花大价钱更换武装侦察直升机,因为当时美国士兵面对的是躲在山洞里或坐在皮卡上,拿着AK47或RPG的武装分子。

不过,现在的情况完全不同了,美军高层认为陆军应该在未来大国战争中扮演重要角色,甚至一些人认为,美国之所以“冒天下之大不韪”退出美俄《中导条约》,就是要让陆军放开手脚装备陆基高超音速导弹。但陆军仅仅获得打击能力,没有情报、监视和侦察能力(ISR)支撑也是不行的,于是FARA项目破茧而出也就是必然了。

谁更胜任?复合直升机还是旋翼机

那么,既然美国陆军急需FARA,它究竟是什么样?或者再详细点说,究竟是SB>1或V-280会成为FARA呢?要回答这个问题,我们需要了解下这两款机型的技术特点和美国陆军对于FARA的技术需求。

SB>1代表技术比较传统的复合直升机,这类机型的主要特点是可以在现有直升机基础上进行开发,技术上应该比旋翼机更加成熟、可靠。比如:西科斯基公司在H-60直升机基础上通过加装一对机翼和尾部的矢量涵道推进器开发了“速度鹰”,该机大幅提高了传统直升机的速度和作战半径,但由于死重增加,导致原来的悬停动力不足。

此前,俄罗斯卡莫夫设计局是设计共轴双旋翼直升机的独家,而SB>1却巧妙地采用了安全性更高的刚性共轴双旋翼,推进螺旋桨更可以将该机的最大平飞速度提高到460公里/小时,而传统直升机的最大平飞速度能超过300公里/小时的都寥寥无几。当然,由于复合直升机的旋翼在平飞中会产生难以克服的空气阻力,因此理论上复合直升机的速度优势还是比不上V-280那样的倾转旋翼机,至少后者在试飞中飞出510公里/小时的速度都不在话下。这样保守算来,V-280至少比SB>1快50公里/小时。幸运的是,美国陆军对于FARA的速度要求并不高,只要求在330-380公里/小时,这意味着SB>1就已够格,而V-280过犹不及。

虽在V-22在项目研发中遭遇多次机毁人亡的严重事故,但经过海军陆战队“敢为天下先”的装备经验,V-22机队目前的技术状态已经比较稳定,该机也获得了空军和海军航空兵的订单,甚至美国总统的专机机队中也有V-22,尽管总统本人一般不会搭乘该机。其实,贝尔直升机公司开发的倾转旋翼机已经经历了三代,包括:XV-15、V-22和V-280,安全性和稳定性已经经历了太多历史考验,它需要突破的恰恰是陆军航空兵的文化变革。

不过,美国陆军对于FARA的技术需求或许会对支持V-280的人破一瓢冷水。根据陆军公布的技术需求,FARA必须能够在城市环境中使用,可以隐藏在“城市峡谷”中,利用建筑物之间的空隙来隐蔽自己,这样敌人的雷达会很难在城市中发现和攻击美军飞机。根据贝尔公司V-280项目负责人的说法,V-280有与V-22相当的旋翼尺寸11.58米,也就是说,V-280在悬停时至少要占用近30米的宽度空间。而西科斯基-波音虽然未公布SB>1的旋翼直径,但根据“黑鹰”直升机16.36米的旋翼直径估算,SB>1的旋翼直径最多不过20米。两相比较,至少在适应城市环境上,SB>1要比V-280有一项先天优势。

此外,倾转旋翼机在城市环境中的超低空悬停时也存在很大不稳定性。这是因为这类机型在悬停时,旋翼产生的强大下洗气流会吹到旁边的建筑物或地面设施上,反弹后又回流到旋翼上方,重新进入高压的下洗气流,形成环流,降低旋翼的实际出力,会影响飞机的安全。其实,所有的直升机都存在涡流环的问题,但倾转旋翼机的涡流环问题更为严重,V-280也仅仅是采用了尺寸相对比例更大的旋翼来应付涡流环,在空间狭窄的城市环境中很难说不会被涡流环“绊倒”。

当然,这也不是说旋翼机就无法适应城市环境,办法有两个,要么减小旋翼尺寸,要么等比例缩小整机尺寸。减小旋翼尺寸势必会降低旋翼负载,这应该是下下策;至于等比例缩小整机尺寸,其实贝尔公司不久前推出的V-247无人机已经是个示范,该机旋翼直径9.1米,悬停时至少要占据22米的宽度空间,但机身非常狭小,作为有人机实在勉为其难了。

其实,不管是复合直升机,还是倾转旋翼机,都代表着未来有人驾驶垂直起降飞行器的发展方向。前者的技术难度较低,但速度提升不如倾转旋翼机;后者技术难度较高,但速度几乎能赶上老式的固定翼螺旋桨飞机。这就要有所取舍,而美国陆军对于FARA的技术需求竟然包括在城市环境中的机动灵活性,这似乎暗示SB>1的胜出几率更大,但V-280也未必是英雄无用武之地。

此时,美国陆军抛出了FARA和FLRAA两个项目,除了为未来战争中陆航能力建设未雨绸缪,更可能是为至少两个优秀设计方案提供机会,让每个项目都选到最适合的方案,而不是像F-35那样做一个哪方面都不突出的“万精油”。既然陆军已经选择了贝尔直升机公司和西科斯基-波音公司两各团队来制造中型未来垂直运输直升机(FVL),而且V-280原型机在2017年12月就已经开始试飞,因此FARA和FLRAA的竞争结果很可能两家各得其所,而非一家通吃。

根据笔者的推测,美国陆军的决策层很可能已经对于FARA和FLRAA有了初步方案的选定,即:由复合直升机作为FARA方案,而倾转旋翼机作为FLRAA方案。这不仅仅是因为复合直升机的旋翼尺寸、灵活机动性更适合城市环境,还因为它的技术特点能更好与“阿帕奇”协同作战。在美国陆航对于未来机型的规划中,FARA不是“阿帕奇”的终结者,而是侍从,它具有“阿帕奇”不具备的ISR能力和灵活性。这样看来,FARA的飞行速度就没必要太快,不然陆航的攻击和侦察部队就脱节了,它应该在速度和灵活性两个重要指标间取得平衡,成为美国陆军的情报收集节点。

至于倾转旋翼机,其高速、大航程的特点则能很好执行远程突击任务,甚至可以从海军的两栖舰或岛屿上发起进攻,让陆军也成为与海军陆战队类似的两栖突击力量,这也是美国陆军适应印太战区环境的海基赋能概念。此外,倾转旋翼机在平飞模式中还可以由空军或海军陆战队的空中加油机进行空中加油,从而进一步扩展空中突击的作战半径,这是传统直升机无法企及的,也意味着陆军航空兵一种文化上的飞跃。因此,FLRAA选择倾转旋翼机是非常合适的。

结语

那么,美国国防部真会将两个技术需求接近的武器研发/采购订单分别授予两家开发团队吗?历史上比较少见,但近些年情况有所反转,比如:奥斯塔公司和洛马公司同时在为美国海军建造两种船型的濒海战斗舰。近期,又爆出美国空军将向波音公司采购F-15X,一些人甚至指责是代理国防部长沙纳汉在为前雇主“帮忙”。但根据五角大楼知情官员的说法,采购F-15X的决定其实是在马蒂斯任期内就决定的,原因是为了保护现有的美国战斗机研发、制造的工业基础,否则任由洛马一家独大,其后果将不仅仅是波音退出战斗机工业那么简单,最终受损的还是美国国防工业的健康发展。

目前,美国军用直升机工业虽然没有步入战斗机工业那样高的产业集中度,但也不可等闲视之。美国现有的两大直升机研发企业——贝尔直升机公司和西科斯基公司(后者已经被洛马公司收购)有点类似于战斗机工业中的洛马公司和波音公司,前者有少量的V-22国防部订单,后者则主要靠海军的MH-60和一些外国零散订单存活。可以说,美国军用直升机工业都有些“吃不饱”。从全球市场来看,欧洲民用直升机的市场占有率远高于美国同行,而军用直升机市场又大多被俄罗斯廉价机型所垄断,单机报价动辄数千万美元的美国军用直升机自然不受待见。

因此,思来想去,美国国防部很可能也会依照采购F-15X的逻辑,同时给贝尔直升机公司和西科斯基-波音团队下订单,最重要的目的当然是为了保护美国军用直升机工业的健康发展,并从更高的技术层次上与欧洲、俄罗斯等对手展开竞争。至少从美国国家军事工业基础的大局看,两个方案都挺好。

本文原载于《航空知识》2019年6月期

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