跨越两国的传奇——Sikorsky CH-53K King Stallion“种马王”(二)

yikecat
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西科斯基CH-53K“种马王”是一架大型重型货运直升机,目前由西科斯基飞机公司为美国海军陆战队(USMC)开发。该设计采用三台7,500马力(5,590千瓦)发动机,新型复合材料旋翼桨叶,以及比以前的CH-53型号更宽的客舱。这将是美国军方最大、最重的直升机。美国海军陆战队计划接收200架直升机,总费用为250亿美元。地面试验载体(GTV)测试于2014年4月开始;飞行测试始于2015年10月27日的首飞。2018年5月,第一架CH-53K交付给海军陆战队。
CH-53是美国海军陆战队1962年开始的“重型直升机(实验)”HH(X)竞争的产物。西科斯基的S-65赢了波音-伏托尔改进的CH-47“支奴干”版本而被选中了。原型YCH-53A于1964年10月14日首飞。该直升机被命名为“CH-53A海种马”,并于1966年开始交付生产型直升机。CH-53A配备两台T64-GE-6涡轴发动机,最大总重量为46,000磅(20,865千克)。
原版CH-53A“海种马”的改型包括RH-53A/D,HH-53B/C,CH-53D,CH-53G和MH-53H/J/M。RH-53A和RH-53D被美国海军用于扫雷。CH-53D包括用于所有H-53改型的更强大的通用电气T64发动机版本以及外部油箱。美国空军的HH-53B/C“超级快乐绿巨人”用于特种作战和战斗救援。空军的MH-53H/J/M“低空铺路”直升机是双引擎H-53直升机中的最后一款,并配备了适用于全天候作战的全面升级的航空电子设备。
1967年10月,美国海军陆战队发布了一项直升机的需求,其起重能力是适用于两栖战舰艇的CH-53D的1.8倍。在此之前,西科斯基公司一直致力于CH-53D的改进,公司名称为“S-65E”,具有第三台涡轴发动机和更强大的旋翼系统。西科斯基公司于1968年向海军陆战队提出了S-65E设计。海军陆战队喜欢这一想法,因为它承诺迅速提供一个好的解决方案,于是资助研制了一架试验直升机。
CH-53E的变化还包括更强的传动装置和延长了6英尺2英寸(1.88米)的机身。主旋翼桨叶改为钛-玻璃纤维复合材料。增加了一个新的自动飞行控制系统。尾部构型也改为更大的垂直尾翼,尾桨从垂直方向倾斜,以在悬停时提供一些升力,同时抵消主旋翼扭矩。
1974年,最初的YCH-53E首飞。在成功测试之后,最初的生产合同于1978年授予,随后于1981年2月引进服役。美国海军购买了少量CH-53E,用于舰载补给。海军陆战队和海军总共获得了177架。为了发挥机载水雷对抗作用,海军后来订购了一个命名为“MH-53E海龙”的CH-53E版本,配有放大的短翼和燃料箱,以获得更大的燃料储存。MH-53E于1986年开始被海军使用。海军获得了46架“海龙”。
美国海军陆战队一直计划升级他们的大部分CH-53E以保持服役,但这个计划陷入停滞。然后,西科斯基提出了一个新的版本,起初叫“CH-53X”,2006年4月,美国海军陆战队签订了一份156架飞机的合同,名称为“CH-53K”,价值188亿美元,交付工作将于2021年完成。海军陆战队计划在2009年开始退役CH-53E,并且很快就需要新的直升机,因为一些飞机将在2011-12年开始达到其结构寿命极限。CH-53K的飞行测试预计将于2011年开始。
CH-53K是CH-53E的通用重新设计。主要改进是新发动机和驾驶舱布局。CH-53K的运送能力和作战半径将超过CH-53E的两倍,以及更宽的货舱,以便在内部携带悍马。CH-53K将采用新的短粗复合材料短翼来减小整体宽度,为直升机提供更窄的舰载操作占地面积。它还将配备一个新的复合旋翼桨叶系统,其技术类似于目前在UH-60黑鹰直升机上创立的技术。CH-53K将使用通用电气GE38-1B发动机。这款发动机击败了普惠加拿大公司的 PW150以及V-22“鱼鹰”上使用的罗·罗公司AE 1107C“自由”的衍生型号。
西科斯基宣布了其主要分包商:极光飞行科学公司(主旋翼塔架),埃克里斯飞机结构公司(尾桨塔和舷侧短翼),吉凯恩航宇公司(机尾过渡段),国际机载系统公司(外部吊货钩系统),罗克韦尔·柯林斯公司(航空电子管理系统),新美亚(Sanmina-SCI)公司(互通系统)和精灵航空系统公司(驾驶舱与客舱)。
2007年8月,美国海军陆战队将CH-53K的订单从156架增加到227架。计划于2011年11月进行第一次飞行,到2015年具备初始作战能力(IOC)。当CH-53K投入使用时,它将作为美国海军陆战队的重型直升机,和MV-22(中型)与UH-1Y(轻型)一起。兰德在2007年发布了一份关于海基能力的报告,该报告指出,更高比例的CH-53K与MV-22将减少海军舰艇的部署时间。
2008年,设计工作进展顺利。正在努力减轻重量,以满足作战要求。提高发动机性能和旋翼桨叶的改进是在需要时帮助满足要求的选项。尾桨塔倾斜角度减小并且部件移位,以确保在燃料燃烧时重心不会向后移动太远。设计要求在2009-10年度被“冻结”,此后没有改变。
2010年1月22日,西科斯基飞机公司在康涅狄格州斯特拉特福德开设了价值2000万美元的精密部件技术中心,该中心将专注于CH-53K的生产。该设施将生产旋转和固定倾斜盘,主旋翼毂和尾旋翼毂以及主旋翼封套等。2010年8月3日,CH-53K通过了关键设计评审(CDR),该计划已准备好进行试生产。然而,初始作战能力(IOC)的部署日期推迟到2018年。西科斯基曾计划制造四架预生产飞机进行作战评估。
2012年12月4日,西科斯基交付了第一架CH-53K,是一个地面试验载体(GTV)机身。它经过了数小时的动力地面检查。初步测试包括校准飞机的燃油系统,并在机身的各个测试位置加装测量设备,以记录温度,空气动力载荷,压力和振动。另外两个静态地面试验样机在该公司位于康涅狄格州斯特拉特福德的主要制造工厂进行了结构测试。
2013年1月,在采购了计划中的200架CH-53K直升机后,该项目估计耗资231.7亿美元。2013年4月,美国海军项目经理评论说,CH-53K的开发“进展顺利”,可能提前投入使用。计划在2015年进行的飞行测试,由于故障部件而被延迟了一年多。
2013年5月31日,海军授予西科斯基一份价值4.35亿美元的合同,为作战评估和任务测试提供4架CH-53K原型机;西科斯基表示,其首批两架飞行样机将检查结构飞行载荷,而第三和第四架原型机将集中精力验证CH-53K的常规性能,推进系统和航空电子设备。截至2016年1月22日,四架中的第二架已交付。
2013年10月1日,西科斯基与奎托斯防御与安全解决方案公司签订了一份价值850万美元的合同,用于设计和开发CH-53K的维护培训系统。该合同包括为海军陆战队提供的全保真维护训练设备套件(MTDS)和直升机仿真维护训练器(HEMT)。全保真维护训练设备套件(MTDS)为培训和评估CH-53K平台上多个子系统的维护人员提供了一个逼真的环境。它支持维护培训以及航空电子系统,电气系统,液压系统和其他机械子系统的拆卸和替换培训。直升机仿真维护训练器(HEMT)使用3D虚拟环境来支持维护培训方案。它将为海军陆战队CH-53K应募机组人员和维护人员提供准确的环境,以训练27个子系统的功能测试,故障隔离,故障排除以及拆卸和安装。
2014年1月24日,CH-53K的地面试验载体(GTV)启动了其GE38-1B发动机,并在没有安装旋翼的情况下旋转了旋翼毂。发动机点火是独立子系统测试完成后的重要一步。低速生产计划从2015年进行到2017年。CH-53K计划在2019年实现初始作战能力(IOC),从那时到2022年之间的某个时间开始全速生产。美国海军陆战队正计划组建8个活跃的CH-53K中队,一个训练中队和一个预备中队。2014年4月,开始使用桨叶进行测试,接下来将进行系统集成。飞行测试将于2014年底开始,持续3年。四架工程飞机每架飞行约500小时。由于传动系统和变速箱中的钛合金套筒轴的挑战,首飞已经被推迟。
2014年5月5日,詹姆斯·F·阿莫斯将军在官方首次展示时宣布,CH-53K将被称为“种马王”。2015年10月27日,CH-53K首飞。2018年3月7日,“种马王”在西科斯基发展飞行中心吊起了36,000磅的有效载荷。这是单个中心点吊货钩的最大重量。
第一架CH-53K于2018年5月16日交付给海军陆战队;另有18架直升机投入生产,第二架直升机计划于2019年初交付。
CH-53K是一种通用的重新设计,具有新的发动机和驾驶舱布局。CH-53K将使用额定功率为7,500马力(5,600千瓦)的通用电气T408(GE38-1B)发动机,并且能够以比其前身CH-53E快20节(37公里/小时;23英里/小时)的速度飞行。
它将采用新型数字玻璃驾驶舱,具有电传操纵控制和触觉反馈,HUMS(直升机健康与使用监控系统),新的弹性旋翼毂系统和复合材料旋翼桨叶,以提高“炎热和高空”性能。带有套筒轴的分体式扭矩变速箱于2007年左右开始研发。包括旋翼毂和旋转控制系统在内的变速箱总成,重约11,650磅(5,280千克),比一架空的“黑鹰”直升机还重。分体式扭矩变速箱重量为5,270磅(2,390千克)。相比之下,米里设计局的双引擎米-26的分体式扭矩变速箱重量为8,020磅(3,639千克)。
CH-53K还将包括改进的外部货物装卸系统,生存能力增强以及延长使用寿命的改进。客舱长30英尺(9.14米),宽9英尺(2.74米),高6.5英尺(1.98米)。它的客舱将宽1英尺(30厘米),大15%,但将有新的较短的复合材料短翼。
CH-53K在相同的110海里(204公里)半径内运载了几乎两倍的27,000磅(12,200千克)的外部有效载荷,从而超越了CH-53E的性能。CH-53K的有效载荷最大可达35,000磅(15,900千克)。CH-53K的最大总重量为88,000磅(39,900千克),比CH-53E的73,500磅(33,300千克)有所增加。CH-53K将保持与CH-53E大致相同的占地面积。
CH-53K可以携带两个463L主托盘,无需在运输机和直升机之间分解托盘。
运营历史
德国
2018年2月,西科斯基公司与莱茵金属公司签署了一项价值约40亿欧元的协议,为德国空军的CH-53G重型直升机替换计划组成团队,在该计划中,CH-53K将与波音公司提供的CH-47F“支奴干”展开竞争。德国联邦国防部预计将在2018年下半年发布官方的信息请求,其时间表是在2020年签订合同,并在2023年开始交付,预计订购约40架直升机。
以色列
以色列空军表现出对CH-53K的兴趣。2009年,该部队表示,它将评估飞行后的新改型。2015年8月,以色列空军正式确定了对CH-53K重型运输直升机的要求,将该型号列为“最高优先级”项目,使该部队能够执行只有该平台能够执行的任务。以色列目前的CH-53“Yas'ur”机队将持续运营至2025年。
CH-53K正与波音CH-47F“支奴干”争夺约20架直升机的订单,以取代空军目前的CH-53“海种马”存货。
日本
据报道,日本对CH-53K表现出了兴趣。
运营商
美国:美国海军陆战队
用途:重型货运直升机
国籍:美国
生产厂家:西科斯基飞机公司
首飞:2015年10月27日
采用:计划是2018年
状态:生产中
主要用户:美国海军陆战队
计划耗资:253.35亿美元(2015财年)
单位成本:
8,710万美元(估计飞行成本)
1.22亿美元(第1个低速初始生产阶段“LRIP 1”,不包括研发费用)
1.31亿美元(第1个低速初始生产阶段“LRIP 1”,包括研发费用)
开发自:西科斯基CH-53E“超级种马”
规格(CH-53K)
一般特征
机组:5人:2名飞行员,1名空勤组长/右枪手,1名左枪手,1名尾枪手(战斗人员)
容量:37名士兵(安装中心线座位后55人)
有效载荷:* 35,000磅(15,900千克)
长度:99英尺1/2英寸(30.2米)
旋翼直径:79英尺(24米)
高度:27英尺9英寸(8.46米)
旋翼盘面积:4,900平方英尺(460平方米)
空重:33,226磅(15,071千克)
装载重量:74,000磅(33,600千克)
最大起飞重量:* 84,700磅(38,400千克)
旋翼系统:7桨叶(每个35英尺×35英寸)主旋翼,4桨叶尾桨
动力装置:3×*通用电气GE38-1B涡轴发动机,每台* 7,500马力(5,600千瓦)
性能
巡航速度:* 170节(196英里/小时,315公里/小时)
航程:* 460海里(852公里)无储备
战斗半径:* 110海里(126英里,204公里)
升限:* 14,400英尺(4,380米)
爬升率:2,500英尺/分钟(13米/秒)
武器装备
枪:
2挺窗口安装的.50 BMG(12.7毫米)M3M/GAU-21机枪;
1挺跳板安装的.50 BMG(12.7毫米)M3M/GAU-21机枪;
其他:箔条/红外干扰弹发射器
发布于:湖南
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