卡—５０鲜为人知的故事

于建洲

2000年11月初,经俄罗斯普京总统特批,俄罗斯战斗直升机卡-50首次在中国珠海国际航展上展出,并进行了精彩的飞行表演,使国人大饱眼福。这是卡-50直升机自诞生以来首次在亚洲露面,格外引人注目。

我们从珠海国际航展上获得了有关卡-50直升机的大量资料,了解到许多关于该型战斗直升机的鲜为人知的故事。

单座——其实是无奈的选择

从前,我们在提到卡-50直升机时,往往津津乐道于它的单座布局,仿佛卡-50的电子设备和驾驶舱自动化已达到了相当先进的程度,以至于可以从传统的两名机组人员中去掉武器操作员。然而,这次从珠海国际航展获得的资料证实,情况并不像以前报道的那样,从某种程度上来说,甚至刚好相反。

根据卡莫夫公司总设计师米海耶夫与马祖波夫等人编写的《陆军战斗直升机卡-50》一书,我们荻悉,在卡-50直升机方案论证阶段,曾产生过争论。有的专家主张采用传统的纵列式双座布局,但是,卡莫夫设计局最后还是决定采用单座布局。实际上这是一种迫不得已的无奈选择,并不是说单座具有优越性,或者已经研制出了高度智能化的驾驶舱。

我们知道,电子设备和火控系统是保证战斗直升机作战效能的重要条件之一。当时,苏联的电子设备和火控系统都比美国同类设备和系统要笨重一些。如果卡-50直升机按照某些专家主张的那样,也采用纵列式双座座舱,那么,卡-50直升机机体的重量就必然会大大超过预定的重量,这势必导致直升机飞行性能的显著降低。这样的直升机显然无法满足军方的要求。为此,要想保证直升机具有较高的飞行性能,满足军方要求,就必须想办法大大减轻直升机的重量。

如何减轻直升机的重量呢?

专家们认为,电子设备和火控系统是必需的,无法精简。虽然前苏联自己研制的机载电子设备和火控系统比较笨重,但在没办法取得西方重量更轻的电子设备和火控系统的情况下,也只好使用自己研制的。所以,在这个方面没有减重的潜力可挖。最后,总设计师米海耶夫等将减重的方向,对准了机组人员的数目。他们认为,从两名机组人员中去掉一名武器操作员,就能够达到减重的目的。这样做,不仅去掉了一个人的体重,也去掉了一个座舱、一套防护装甲、一套弹射座椅、一套飞行仪表和操纵机构的重量,其减重效果相当明显,从而可以保证直升机有较高的飞行性能。

然而,单座战斗直升机能否完成作战任务?一名飞行员的工作负担会不会过重?这的确是令人担心的问题。

米海耶夫认为,通过努力可以做到由一名机组人员完成原先两个人才能完成的工作。当时,苏联列宁格勒自动化科学生产联合企业,已研制出瞄准-驾驶-导航综合系统,该综合系统不用飞行员参与就能自主跟踪目标。如果在该综合系统中再加进外部目标指示系统,其工作效率就会更高。所谓外部目标指示系统,就是说由别的直升机或者地面指挥所负责对目标进行搜索和跟踪,待即将进入攻击阶段时,外部目标指示系统便将目标信息传输给卡-50直升机机载瞄准系统,由机载瞄准系统继续跟踪,并把导弹引向目标实施攻击。当时,卡莫夫设计局在半真实尺寸模拟试验机上进行过模拟试验,试验证明,单座战斗直升机方案是可行的。

有人问总设计师米海耶夫:对于战斗直升机来说,究竟是一名飞行员好,还是两名飞行员好?米海耶夫回答说:“我们不需要证明一名飞行员会比两名飞行员工作得更好,这是无法证明的。我们不需要证明无法证明的东西。然而,在我们的卡-50直升机上,一名飞行员确实能够胜任别的战斗直升机两名飞行员才能完成的工作,这就是胜利。”

由此可见,卡-50直升机采用单座,并不是因为驾驶舱智能化达到很高程度所产生的结果,也不是单座驾驶舱比双座驾驶舱更具有优越性,而是因为电子设备和火控系统笨重,使直升机严重超重而不得不采取的减重措施。去掉一名机组人员,是没有办法的办法,完全是一种无奈的选择。直到今天,米里设计局还有不少专家对单座卡-50能否执行贴地飞行条件下的作战任务,仍持有异议。

战斗直升机采用单座,还是双座,对有关各方,都是一个比较敏感的重要问题,所以十分引人注目。这就难怪卡莫夫设计局在研制过程中对此严格保密,竭力掩饰了。例如,在卡-50直升机01架试验原型机进行试飞时,卡莫夫设计局的人在该机的驾驶舱后面,用油漆画上了舱门和窗户,其目的是使人们从远处看上去,仍然会认为它采用了传统的纵列式双座座舱。为了使窗户更加逼真,他们还在画窗户的地方铆上了一块透明衬板。

没有料到,这种伪装竟给直升机飞行带来了麻烦:该机在一次试飞时,因铆上的衬板脱落,掉进了发动机进气道,结果造成一台发动机空中停车。多亏驾驶员沉着冷静,费了很大力气,才将只有一台发动机在工作的直升机,安全驾驶着陆。在此次事故以后,凡装有这种衬板的直升机,都将其拆掉了。

航炮安装位置有诀窍

不管西方的攻击直升机,还是前苏联的战斗直升机,航炮通常安装在机头下的旋转炮塔内。在卡-50直升机的方案论证过程中,也有人提出过将航炮安装在卡-50的机头下。但是,模拟试验证明,航炮安装在机头下有许多缺点:其一,机头下的机身结构强度不够,如果将航炮安装在这里,射击时的后座力就会对机身结构造成破坏性影响。要对抗这种影响,就得进一步加强机身结构,这又会导致直升机增重,这行不通。其二,航炮安装在机头下将严重影响射击精度。

最后,总设计师决定,将航炮安装在机身右侧主减速器下面的两个隔框之间。这里处于直升机重心区域内,是机身结构强度最大的地方,航炮射击时产生的后座力,不会对机身结构造成任何影响,因此也用不着加强机身结构。而且,航炮安装在此,还能大大提高射击精度,后来的射击试验也证明了这一点。卡-50和米-28都使用了同样的2А42航炮,但是,卡-50直升机航炮的射击精度,却比米-28直升机航炮的射击精度高4倍。分析其中原因,这除了因为共轴式直升机的振动小以外,主要还是因卡-50航炮的安装位置选得好。

拒绝机枪吊舱

在卡-50直升机方案论证阶段,曾有人建议,在卡-50上安装直升机通用的机枪吊舱之类的反游击队武器,因为阿富汗战争实践证明,直升机通用机枪吊舱对于消灭敌人的有生力量非常有效。

然而,总设计师米海耶夫拒绝了这个建议。他耐心地解释说,战斗直升机是极其昂贵的武器装备,其主要任务是攻击那些值得它攻击的目标,如坦克、装甲运兵车、步兵车辆、防空武器、地面防御工事、敌方的直升机等。搜索和消灭小股游击队有生力量的任务,应该由那些比较便宜的直升机(例如米-8武装型)来完成。让卡-50战斗直升机去对付游击队有生力量,这等于用高射炮打麻雀,大材小用,经济上划不来。而且,也不值得用这种昂贵的武器装备去冒风险。

从陶瓷装甲到金属装甲

我们知道,米-28直升机两个机组人员座舱周围,有陶瓷装甲保护。在卡-50直升机的方案论证阶段,最初也打算采用陶瓷装甲。在进行初步设计前,卡莫夫设计局对陶瓷装甲进行了弹击试验。试验证明,在受到一次性弹击时,陶瓷装甲的防护作用确实优于钢板装甲;但是,陶瓷装甲在受到弹击时,往往会破碎,有些碎片会脱落,脱落的部分就会失去防护作用,而难以抵御第二次、第三次以及更多次的弹击。与它相比,金属装甲却能抵御多次弹击,用不着经常更换。所以,卡-50直升机驾驶舱周围改成了由钢板和硬铝合金组成的双层装甲。装甲重300公斤左右,能抵御口径为12.7毫米的子弹和口径为20毫米炮弹碎片的打击。卡-50直升机驾驶舱的装甲防护也优于AH-64“阿帕奇”直升机的,卡-50直升机一个驾驶舱装甲的重量为300公斤,而“阿帕奇”直升机两个机组人员座舱的装甲重量只有90公斤。

坠机引起的非议

卡-50直升机从诞生到现在,已经发生了两起机毁人亡的灾难性事故,不仅摔掉了两架直升机(一架是试验原型机,另一架是已交付的生产型直升机),而且牺牲了两名优秀的飞行员。令人吃惊的是:两次坠机的原因完全相同,都是因为上下旋翼桨叶交叉碰撞造成的。

1985年4月3日,卡-50直升机的01架试验原型机由功勋飞行员拉柳申驾驶进行飞行表演。在表演过程中,大部分时间的飞行都比较顺利。但在表演即将结束,拉柳申驾机飞最后一个节目时却发生了不幸。当时,拉柳申要在模拟攻击目标后作快速下降高度,并进入地面掩蔽物后面进行机动飞行。他首先驾驶卡-50直升机作360度转弯,然后盘旋下降。可就在此时,发生了上下旋翼交叉碰撞事故,致使直升机坠毁,拉柳申不幸遇难。

共轴式双旋翼直升机的上下旋翼为什么会发生碰撞呢?

专家们在调查分析之后得出结论:当飞行员驾机以较小的前飞速度作大坡度转弯时,遇到了每秒12米至20米的阵风,结果在来自旋翼下方的气流与作用在旋翼上的气流的综合作用下,就形成了一个涡环区,致使两副旋翼桨叶的挥舞运动幅度大幅增加,从而导致两旋翼交叉碰撞,直升机坠毁。

01架试验机的坠毁和拉柳申的遇难,给卡莫夫设计局以沉重的打击。米里设计局有的专家也对共轴式双旋翼直升机是否适合作机动飞行提出了异议。

更令人可悲的是,13年后又发生了同样的悲剧。1998年6月17日,莫斯科时间21时,俄罗斯陆军航空兵战斗训练中心飞行员沃罗比约夫少将,驾驶一架卡-50直升机进行飞行训练,就在他驾机完成急跃升转弯机动飞行时,发生了上下旋翼桨叶交叉碰撞,结果机毁人亡。

这次事故发生后,米里设计局不少专家对共轴式双旋翼直升机是否适合作机动飞行,又提出了更多的异议。他们认为,共轴式双旋翼直升机由于上下两副旋翼靠得很近,只要因某种原因机动飞行幅度显著增大,两旋翼挥舞运动就会加剧,所以极易发生桨叶碰撞事故。并认为这就是共轴式双旋翼直升机的固有缺点。

卡莫夫设计局的专家则立即提出反驳意见,他们认为,卡-50直升机在许多国际航展上,都根据飞行使用指南进行过特技飞行表演,但并没有发生任何事故,这说明共轴式双旋翼直升机是适合作机动飞行的。关键的问题是,在作机动飞行时,不能超过飞行使用指南的限制,这样就不会发生桨叶碰撞事故。这两次坠毁事故的原因,或者是因为驾驶员没有按照飞行使用指南的要求飞行,超过了规定的机动飞行限制,或者是直升机突然遇上了阵风,导致两旋翼桨叶碰撞,并不是直升机本身的问题。而且还指出,单旋翼带尾桨的米-24直升机,也发生过类似的旋翼桨叶与尾梁相撞的事故。

编号与名称的变迁

从1977年1月开始到1992年年初的这15年间,卡-50直升机所用的编号,一直是В-80,“В”是俄文单词Вертолёт(直升机)的第一个字母,西方在介绍此型号时,通常用俄文字母“В”相对应的英文字母“V”来表示,写成V-80。

1992年1月,卡莫夫公司总设计师米海耶夫到英国参加一个国际学术讨论会。他在会上介绍卡-50直升机的研制情况时,首次将В-80改称为卡-50,从此,卡-50的编号一直沿用至今。

1992年10月,卡-50直升机的第二架生产型机在英国范堡罗国际航展上展出。在参展的这架卡-50直升机的垂尾方向舵上,画有一个狼头,下面写有一个德文单词“Werewolf”,这个词的意思是指神话传说中的一种具有变形法术的狼。我国航空界通常把这个词译为“狼人”。卡-50“狼人”本来打算在这次航展上进行飞行表演的,但是,由于机组人员办理签证延迟了,航展期间没有赶到,所以“狼人”只是参加了展出,并没有进行飞行表演。在这次航展后,西方通常便以“狼人”来称呼卡-50。

20世纪90年代初,卡-50直升机的05架机在奇尔奇克靶场参加了故事影片《黑鲨》的拍摄工作。此后,俄罗斯人在卡-50直升机第三架生产型机的垂尾方向舵上,画了一个鲨鱼头的形象,下面写上了英文词“Black Shark”(黑鲨)。1993年6月,写有“狼人”的那架卡-50 和写有“黑鲨”的那架卡-50直升机一起,在巴黎国际航展上展出并进行了飞行表演。从这次航展之后,西方往往就以“黑鲨”的绰号来称呼卡-50直升机。

由于卡-50直升机在研制过程中处于严格的保密状态,西方最初对卡-50的真实编号和名称一无所知,于是胡乱猜测一番。有些西方媒体将卡-50称为卡-34或卡-41。其实,这都是不确切的。

卡-50直升机在公开露面后,北约给卡-50的绰号是“Hokum”,这个词有“噱头”的意思,但真正的含义与“Werewolf”接近,是指神话传说中具有变形法术者,犹如中国神话传说中会七十二变的孙悟空。我国航空界通常把“Hokum”译为“噱头”,恐怕不甚妥当。

В-80、“狼人”、“黑鲨”、“噱头”都是卡-50直升机所使用过的编号或名称,了解这些对于我们研究卡-50直升机的产生和发展颇有益处。

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