旧瓶新酒（一）：翻天覆地的CH-53K

江雨

2015年10月27日，西科斯基公司CH-53K“种马之王”重型直升机成功首飞（其首架机推出时本刊2014年第11期有文章介绍）。首飞的工程研制型1号原型机在30分钟飞行时间里，完成了起落、悬停、侧向和前/后向飞行控制，并在离地9米高度进行了地效悬停试验。1号原型机与随后计划试飞的3架样机将在3年里完成总计2 000小时的定型前飞行测试。

CH-53K从项目合同开始到现在已过了10年，首架原型机测试时间也比计划晚了1年，估计到2019年才会装备。美国海军陆战队将装备200架左右，等量替代目前的CH-53系列，在替换其它国家的CH-53市场上也大有潜力。

目前服役的CH-53E“超级种马”主要装备美国海军陆战队，能运载陆战队机动部队的几乎全部装备，还能承担特种作战等任务。冷战后局部战争中的任务量加剧了CH-53E的寿命消耗。美国海军陆战队在本世纪初力图对CH-53E进行延寿和换发改进，但在论证中认为机体设计较早，难以适应很多新装备，改造延寿的投资经济性难以补偿性能的不足，于是转而制造CH-53K。

CH-53K设计改进的原则

CH-53采用单旋翼带尾桨的常规布局，从开始到现在的机体尺寸和布局始终没有大的变化，机舱尺寸差异不大，只是载荷随动力改进明显提高。CH-53D（CH-53A改进型）是首代CH-53中性能较好的型号，采用2台轴功率3 696马力的T64-GE-416发动机，旋翼采用6叶桨，机舱尺寸为9.14×2.29×1.98米，货舱后带有兼当跳板的尾舱门。

CH-53双发系列在1964年首飞，陆军的CH-47的首飞时间则为1961年。CH-53系列和陆军的CH-47开始设计时都考虑到重载运输要求，载荷类型也接近，都是按60年代初期的装备条件规划。1974年首飞的CH-53E作为海军陆战队重型运输直升机，改进意图是增加载荷量，以适应80年代的装备发展。

CH-53E增加了1台T64-GE-416发动机和1片旋翼桨叶，货舱仍保留双发CH-53的标准，最大载荷由6.8吨增到13.6（内载）～14.5（外挂）吨，也是美军现役载荷指标最高的直升机，但其发动机功率存在不足，旋翼升力性能也不好，为此CH-53K采用了T408涡轴发动机。T408是GE38-1B的实用型号名称，GE38-1B则是利用CFE730（公务机用涡扇）和TF407涡桨发动机（曾作为P-3C换发改进的P-7A动力方案）的核心机，通过适应性改进后完成的大功率涡轴发动机。T408的技术水平达到本世纪初期较先进标准，功重比相比T64-GE-416大幅提高，零件数也减少了63%，可靠性和维护性更好。

CH-53K采用3台发动机，主减速器和传动系统（以RAH-66系统改进）的重量只有约2 400千克。CH-53K的总功率已经超过了俄罗斯米-26，传动系统重量则比双发的米-26要低1/3，体现出美国直升机动力-传动技术的功底。

按西科斯基公司的宣传，CH-53K全新动力系统的功率提高很大，复合材料旋翼产生的升力超过CH-53E的3倍，但CH-53E最大起飞重量为33.3吨，CH-53K仅提高到38.56吨，最大载荷仍维持在14吨标准。米-26的动力-传动技术水平远不如CH-53K，机体更大，结构重量系数较低，但最大载荷达到20吨，不过飞行性能明显不如CH-53K，尤其是高温和高原性能差距更明显。按照估算数据对比，CH-53E在海拔2 600米高度的有效载荷为9吨，海拔4 000米高度则会降低到4吨。CH-53K采用新的动力-传动系统后，最大载荷虽然没有大的提高，但在2 600米高度的载荷可以达到13吨，4 000米高度仍然能够维持12吨的有效载荷。CH-53K的高温和高原载荷量比CH-53E增加了超过1倍，具备复杂气候条件下提供更大有效载荷的能力。米-26虽然最大起飞重量可以达到56吨，但仅空机重量就有28吨，满载20吨正常起飞重量（49.5吨）时的燃料载荷只有1吨，无地效悬停高度（标准大气）也比CH-53E低1 000米，更是远不如CH-53K的性能指标。米-26TC（民用型）最大载荷虽能达到22.5吨（标准集装箱），但载荷15吨的最大航程只有500千米，载重13吨的航程为1 164千米，载重8吨的航程才能达到1 625千米。

CH-53系列设计时对兵员运输要求不高，但对重型装备吊运的要求却非常明确，是以两栖运输为主要目标的通用重型直升机，机体规格也充分考虑到两栖舰和滩头环境，以及同时期陆战队直升机的配套情况。米-26则是苏联时代（也是到目前为止）最大的运输直升机，是以苏联陆军集团军单位的快速运输为主要目的，20吨的最大载荷和12×3.25×2.95米的机舱规格，均与安-12（20吨载荷、13.5×3.5×2.6米机舱）相当。米-26以安-12的运载条件为模板设计，巨大的机舱规格是米-26使用的基础。

对比来看，CH-53K在同样载荷（13吨）时的高温高原性能明显高于米-26，载荷航程也更理想。CH-53系列适合运输高密度的集中式载荷，米-26的机舱空间远比CH-53大，但集中载荷战术运输条件并不比CH-53E高，大空间机舱更适合运输分散的低密度（兵员、燃料）载荷。CH-53E/K能满足米-26近90%的运输功能，野战条件下的战术运输方式更灵活，战场生存能力也更高。俄罗斯与别国合作研制的新重型直升机，据称就是类似CH-53E的规格和布局，拥有非常好的高温/高原飞行性能。