AH-64 武裝直升機

AH-64 武裝直升機

AH-64武裝直升機是由麥克唐納・道格拉斯飛機公司(現波音)製造、為美國陸軍目前的主力武裝直升機。它是根據美國陸軍的先進武裝直升機。固定武裝為一門安裝在機鼻的 30mm M230鏈炮。兩側的短翼上有四處武器掛載點,可混合搭載AGM-114地獄火及Hydra-70火箭飛彈。AH-64替代AH-1眼鏡蛇直升機,成為現時美軍的主力攻擊直升機。

發展沿革

原型機計畫
AH-64武裝直升機是1973年提出的“先進武裝直升機計畫”(AAH)的產物。在AAH計畫之前,美國陸軍執行過“先進空中火力支援系統”(AAFSS)計畫,但是此計畫過於好高騖遠,在歷經冗長且昂貴的研發過程後,在1972年8月9日遭到取消。美國陸軍檢討了其失敗的原因,不久後便提出一個切合實際的替代方案,即AAH。不同於以武裝直升機以伴隨地面部隊並提供火力支援為首要任務,AAH考慮到彌補固定翼攻擊機在反坦克能力上的不足,並消彌歐陸戰場上北約國家相對於華約國家在裝甲武力數量上的巨大劣勢,定義為一種能攜帶反坦克飛彈、格外注重獵殺硬性目標與多目標接戰能力的專業反裝甲武裝直升機。
最初參與競
標AAH的共有洛克希德、休伊直升機(HughesHelicopters,1985年8月與麥道合併)、貝爾、波音以及西科斯基等五家廠商。在1973年6月,美國陸軍宣布休伊與貝爾的設計通過概念設計階段,接著撥款給雙方各製造兩架飛行測試原型機與一架地面靜態測試機進行進一步的競爭。休斯的概念機編號為Model-77,軍用編號YAH-64;貝爾的設計則為Model-409,軍方編號YAH-63,雙方的原型機都從1975年9月起展開試飛。經過激烈的競爭,美國陸軍在1976年12月10日宣布YAH-64獲勝,並賦予其AH-64的正式編號,成為美國陸軍繼AH-1系列之後第二種專業的武裝直升機。
量產型生產
AH-64的第一種量產型是AH-64A,從1984年起正式服役,
1986年7月達成初始作戰能力(IOC),美國陸軍總共接收了超過800架此型機。AH-64A一推出便成為世界最強勁且最精密複雜的武裝直升機,其觀測/射控系統與作戰能力優於任何一種21世紀之前服役中的俄羅斯或其他西方武裝直升機,而且至今仍是西方世界火力最強大的武裝直升機。AH-64採用全鉸式(全關節式)四葉片式主尾旋翼、雙發動機、後三點輪式起落架、雙人縱列式座艙等構型,機體結構強軔,十分注重對抗戰損的能力。

設計特點

結構設計
AH-64A的四葉片主旋翼系統發展自先前休斯OH-6直升機(軍用版為休斯500)的柔性帶旋翼系統,堪稱改良式的全鉸式旋翼系統。AH-64D的旋翼系統以槳轂罩內的V字形鋼帶疊層支架來連線槳轂與旋翼葉片,此種具可撓性的V字形鋼帶取代了傳統全鉸式旋翼的的揮舞鉸與變距鉸,透過變距拉桿帶動槳轂罩,便可使此一鋼帶疊層支架與槳轂內的彈性軸承變形,便能進行旋翼的揮舞與變距操作。此外,鋼帶疊層支架仍透過傳統式的擺震鉸與旋翼葉片連線,旋翼兩側還設有2個檢擺阻尼。
比起傳統式的揮舞鉸與變距鉸,AH-64A旋翼系統的鋼帶疊層支架與彈性軸承不需要潤滑與密封,使得後勤維護工作量得以減少。不過在1986年1月,美國陸軍卻發現AH-64A的主旋翼出了問題:理論上此種旋翼擁有4500小時的壽命,然而部分AH-64A的主旋翼在使用330小時便出現裂縫,事後調查顯示問題出在生產過程中的加工工具調校不良,導致葉片後緣產生皺摺。此外,AH-64A飛控系統中有一根關鍵性的強化螺栓(能抵擋12.7mm子彈的射擊)也被發現在長時間使用後容易發生鬆動,導致直升機的操控出現偏差,而這個問題靠著更換製作螺栓的材料而獲得解決。
AH-64A的副駕駛兼射手位於前座,正駕駛席位於后座,兩個座位都有可進行飛控與武器射控等操作;兩座位之間有防彈玻璃隔開,降低被敵方武器擊中時同時傷害兩名乘員的機率。AH-64A的座艙罩玻璃採用平板式設計以降低反光,機體前段以塑鋼強化的多梁式不鏽鋼結構製造,後段則使用塑鋼蒙皮的蜂巢結構,機體能承受12.7mm彈藥以及少量23mm彈藥的攻擊,主旋翼桿亦能承受12.7mm穿甲彈以及少量23mm高爆彈的直接命中,而發動機的減速齒輪箱在遭到擊穿、潤滑油完全流失的情況下,繼續運作30分鐘,讓飛行員有時間駕駛直升機脫離戰場或迫降。
起落架具有極強的吸震力,能承受機身以每秒m的速度衝擊地面時產生的力量。位於機身兩側短翼上方的兩具T-700-GE-701渦輪軸發動機間距極大,遭敵方武器命中後同時受損的機率微乎其微;此外,發動機排氣口裝有黑洞式氣冷裝置,能在排氣口周邊導入周圍的清涼空氣來降低廢氣溫度,減低被敵方肩射紅外線防空飛彈鎖定的機率。
動力系統
AH-64A使用通用動力的T-700-GE-701渦軸發動機,屬於T-700系列第一階段改良的型號,總壓比為17,每具的最大持續輸出功率為1510馬力,能以1698馬力持續輸出30分鐘(如起降階段),在緊急情況下(例如只剩一具發動機)則能以1723馬力的功率輸出2.5分鐘,比耗油率為78.7ug/J。從1990年交機的第604架AH-64A開始,發動機換成T-700-GE-701C,這是T-700系列的第二階段改良,總壓比提高至18,最大持續輸出功率增為1662馬力,能以1800馬力的功率持續輸出30分鐘,2.5分鐘持續緊急出力提升為1940馬力,比耗油率也降至77.6ug/J。
航電系統
AH-64A擁有當時第一流的觀測/火控系統,主要的觀測系統都位於機首,分為兩個部分:AN/ASQ-170目標獲得系統(TargetAcquisitionDesignationSystem,TADS)以及AN/AAQ-11飛行員夜視系統(PilotNightVisionSystem,PNVS)。TADS分為五個部分:雷射測距與標定儀、前視紅外線系統(FLIR)、炮手專用光學直接瞄準儀、日間電視攝影機以及雷射標定儀,全部安裝於一個位於機鼻且具有雙軸穩定系統的旋轉塔內,使得乘員在激烈的戰術運動中能順利瞄準目標,而FLIR的使用更大幅增加AH-64A的夜間戰鬥能力。
PNVS則是一具專供夜間飛行用的FLIR,位於機鼻上方的一個獨立的旋轉塔內,讓飛行員在進行危險性高的夜間地貌飛行時擁有更清晰的外部影像。TADS的水平旋轉範圍為左右各120度,垂直俯仰範圍為-60~+30度;而PNVS的水平旋轉範圍為左右各90度,垂直俯仰範圍-45~+20度。AH-64A以FLIR取代星光夜視鏡作為機上主要的夜視系統,在當時算是一大革新。傳統星光夜視鏡的基本運作原理乃是放大外界微弱可見光源,在惡劣天候、濃煙等外來光源被阻斷的環境中效能將大打折扣,此外也無法穿透掩蔽物;而被動地感測外界紅外線訊號的FLIR在理論上能克服此種障礙,甚至可以偵測到樹叢與掩體中的敵方目標。
至今,FLIR已經是現代化的武裝直升機上的必要裝備,而AH-64A正是第一種設計之初就擁有FLIR的武裝直升機。AH-64A的兩具FLIR都採用第一代FLIR技術(機械式掃瞄),解析度1X128,最大偵測距離為13km,分類距離為5.7km,敵我識別距離為2.4km。然而,PNVS/TADS的FLIR選擇的長波長(8~12um)紅外線在空氣中傳遞時,很容易受到雨、雲霧、沙塵等物質的干擾,因此只要是濕度較大或下起小雨,就足以影響到PNVS/TADS的運作。
武器系統
AH-64A的機身兩側各有一個短翼,每個短翼各有兩個掛載點,每個掛載點能掛載一具M-261型19聯裝2.75英寸(70mm)海蛇怪-70火箭發射器(或是M-260型七聯裝70mm火箭發射器)、一組掛載AGM-114地獄火(Hellfire)反坦克飛彈的四聯裝M-299型飛彈發射架。當AAH在進行之時,便極端注重空射反坦克飛彈,但是當時服役於美國陸軍武裝直升機部隊的BGM-71陶式反坦克飛彈卻無法滿足AAH的需求。因此,一種新的反坦克飛彈便包含在AAH計畫內,這就是地獄火飛彈,從1972年開始研發,1976年選定羅克韋爾公司(Rockwell)作為主承包商,第一代的AGM-114A於1984年投入量產,1985年正式服役。
與陶式相較,地獄火射程遠達8km,使發射母機能在當時已知任何華約國家陸軍機動防空武器的有效射程外展開攻擊,而且彈頭威力也大幅增加。最重要的是,地獄火改採半主動雷射導引(SAL),因此雷射照明來源可由其他友機或其他友軍地面單位提供,因此直升機發射地獄火飛彈之後即可搜尋下一個目標或尋找掩蔽,而且由於雷射照明來源數目的增加,一架直升機能同時發射多枚地獄火飛彈接戰多個目標。但是此種導引方式必須與友軍協同,造成使用上的複雜性增加以及若干程度的限制與不便。一架AH-64最多能掛載16枚地獄火反坦克飛彈,理論上每次出擊最多能擊毀16輛主戰坦克。
AH-64A的機首下
方裝有一門M-203E-130mm單管鏈炮(ChainGun),此炮由休斯直升機公司於1972年研發,後來在AAH先進武裝直升機的武裝競標中獲勝;雖然AAH遭到取消,不過此炮仍繼續用於阿帕奇之上;此外,M2“布雷德利”步兵坦克的M-24225mm單管機炮也是由M-203衍生而來的。M-203採用簡單的封閉迴路驅動,所需的動力由機上提供(電力),透過一條簡單可靠的鏈帶來帶動整個機炮運作;炮機心在前後端運動時進行上膛或退殼,靜止於前後端時則完成閉鎖、擊發、拋殼與進彈。
M-203的射速可以調整,正常射速625發/分,最大射速1000發/分,炮口初速808m/s,炮塔迴旋範圍為左右各110度,機內載彈量高達1100~1200發。M-203E-1的主要彈種為M-789高爆穿甲雙用途殺傷彈(HEDP),可擊穿輕裝甲車或主戰坦克較為薄弱的兩側與頂部,人員殺傷半徑則約5m,此外還有M-788目標訓練彈(TP)。在2004年3月,ATK公司獲得價值1050萬美元的兩紙契約,生產新型LW30高爆/穿甲雙用彈藥供30mm機炮使用,使得AH-64能以單一彈種同時對付裝甲或軟性目標。經由頭盔顯示/瞄準系統的控制,飛行員可輕易攻擊大幅偏離飛行軸線的目標。

使用國家

阿拉伯埃及共和國:AH-64D,10架;
希臘共和國:AH-64A/D,A型19架,D型10架;
印度尼西亞共和國:AH-64E,10架(預);
以色列國:AH-64A/D,48架;
日本國:AH-64D,13架;
科威特國:AH-64D,16架;
荷蘭王國:AH-64D,28架;
沙烏地阿拉伯王國:AH-64A/D/E,82架;
新加坡共和國:AH-64D,20架;
大韓民國:AH-64E,36架(預);
中華人民共和國(台灣地區):AH-64E,29架,30架(預);
阿拉伯聯合酋長國:AH-64D,28架;
大不列顛及北愛爾蘭聯合王國:阿古斯塔·維斯蘭特WAH-64,67架(生產數);
美利堅合眾國:AH-64D/E,756架。

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