軍民兩用直升機──AW101灰背隼

 

 

  二次大戰結束後進入冷戰期,隔著鐵幕的戰略軍事對峙,促使民主與共產世界各自持續提升武器系統,這當然包括攻擊性與防衛性的不同研發考量。面對前蘇聯潛艦科技不斷提升,英國於1977年提出加強「反潛作戰」需求,計畫研發先進的反潛直升機以取代海軍原部署的SH-3「海王號」(Sea Kings)直升機,以反制前蘇聯潛艦的戰力威脅。

一、研發歷程

(一)英、義航空工業公司共同合作:英國偉世特蘭(Westland)公司提出「WG.34」直升機研發案,計畫設計一架尺寸與海王號近似的直升機以備艦載部署,而考量更大航程與機動自主性能提升,故配置三具發動機。當時義大利海軍正規畫更換義大利阿古斯塔(Agusta)公司生產的海王號直升機,因此該研發案很快便由英、義兩家公司聯合進行。

     他們首先合組一家「EH」航空工業有限公司,共同合作研發、生產與銷售WG.34直升機。1981年6月12日,英國同意編列2千萬英磅為第一期預算,參與研發先導生產型直升機,並進行初期作戰測試評估;1984年英、義雙方正式簽署合約,將WG.34命名為「EH101」直升機;1985年巴黎航展中,首度公開全尺寸模型,展示其多功能與軍民兩用的傑出性能;1987年10月9日,第一架原型機成功完成處女航,證明其三具發動機的高機動性、長途航程及除冰系統等性能遠超過其他如SH-60「海鷹號」(Seahawk)等競爭對手,特別適用於北大西洋、沙漠和雪地等作戰情境。

(二)研製先導生產型機:1980年代後期至1990年代初期,EH公司計畫研製9架先導生產型機,並進行軍、民航任務測試評估。測評期間4次重要紀錄如下:

1.1993年1月21日,第二架先導生產型機因飛行中主旋翼故障,在義大利諾瓦拉機場附近墜毀,造成4位飛航組員殉職;為調查事故肇因,暫停飛行測試6個月。

2.1993年6月6日,第一架裝置RTM322渦輪軸發動機的先導生產型機首度試飛成功。

3.1995年4月7日,第四架先導生產型機在英格蘭進行飛測,因不明原因迫降墜毀,所幸4位飛航組員在墜地前順利逃生。

4.1996年8月20日,第七架先導生產型機在義大利進行飛測,因落地操控不當導致尾旋翼撞擊地面,所幸無人傷亡,直升機也完成修護,繼續執行飛測任務。

(三)他國採購訂單:基於反潛作戰需求,加拿大率先在1987年簽訂合約,採購50架EH101,規畫用來取代艦載CH-124直升機,擔負反潛作戰與搜救任務。然1991年12月25日蘇聯解體,加拿大考量冷戰結束後國際緊張局勢趨緩以及EH101售價昂貴等現實因素,決定先執行CH-124延壽計畫;1993年政黨輪替後,即取消4億7千萬美元的採購合約。

     所幸EH101的研發未受影響,1995年2月英國正式簽約採購22架;同年10月,義大利簽約採購16架。有趣的是,英國空軍還另行簽約採購美國CH-47直升機,於1997年交機服役,比海軍EH101提早2年加入作戰部署。

(四)AW101誕生:2000年,英國偉世特蘭公司與義大利阿古斯塔公司合併取名阿古斯塔偉世特蘭(AgustaWestland)公司,原合組的EH公司自然歸併,並在2007年採用原公司首字,將EH101改名「AW101」直升機,主要製造生產國為英國、義大利,授權組裝生產國則有美國及日本。

二、高性能傑出特性

  AW101選用傳統直升機構型,並整合高科技設計理念,廣用高科技材料、高升力旋翼槳葉、高效能發動機與除冰系統、先進操控與航電系統等。機身結構採用鋁、鋰合金的模組化設計,除減輕機體總重量,更提升抗損強度以延長機身使用壽限。旋翼槳葉結構使用碳纖維複合材料,首度運用英國實驗旋翼的加大弧形葉端,改善旋翼的氣動力特性,升力比常規槳葉提高30%~40%,也延長槳葉使用壽限。

(一)高效能發動機:提高敵對區域的戰場生存能力;另安裝主動減震裝置(ACSR),比常規渦輪軸發動機減少80%振動應力,同時降低機艙內噪音干擾,提升飛機使用壽限與飛航作業環境品質。

(二)高效能除冰系統:能在-45℃~+50℃極端天氣條件下維持飛機正常運作。

(三)先進操控系統:正、副駕駛雙操控席位允許飛機在74km/hr的側風下,保持穩定空懸姿態。

(四)先進航電系統:駕艙儀表板上裝置6具全彩色、高解析度的多功能顯示器,能分別選用飛航、任務、偵蒐、機務、航行圖、地形與地貌等資訊,也可加裝紅外線前視顯示器(Forward-Looking InfraRed, FLIR)。

(五)機體主要構型:單一水平主旋翼(5葉)、左側垂直尾旋翼(4葉)、右側水平尾翼、併列式雙座駕駛艙;前三點可收放式起落架(鼻輪、主輪皆為雙輪,鼻輪可收至機鼻艙,主輪可收至機身兩側短翼艙而不占機艙空間),鼻輪設有轉向裝置,主輪設有煞車裝置。機身兩側短翼可加掛火箭發射器、反艦飛彈、魚雷、深水炸彈;機鼻左下方可裝設空中加油管;機尾設置艙門跳板。

(六)主要航電系統:OMI 20 SEP二重多工數位自動飛控系統、LINS 300雷射陀螺導航儀、空中戰術導航儀(TACAN)、LISA-4000姿態航向參考系統(AHRS)、儀器降落系統(ILS)、特高頻/甚高頻無線電通訊系統(UHF/VHF)、甚高頻無線電導航系統(VOR)、Kestrel 5000海上偵蒐雷達、MM/APS-784海面掃描雷達、HEW-784海空掃描雷達、MM/APS-705B天氣雷達、RDR-1600天氣雷達、APS-717偵蒐雷達、雷達預警系統(含熱燄與干擾絲誘餌)、AQS-903聲納系統(Sonar)等,可視不同任務需求選用。

(七)主要武器系統:12.7公釐機槍、火箭發射器,2枚反艦飛彈或4枚魚雷、4枚深水炸彈。

三、採購國使用現況

  檢視AW101直升機近年採購訂單,至2009年4月已生產超過180架,共累積20萬小時的飛行時數,估計生產線仍可延續運作5年以上。目前採購國家包括英國、義大利、葡萄牙、阿爾及利亞、丹麥、日本、印度、加拿大等,其使用現況如下:

(一)英國:空軍AW101參與阿富汗、伊拉克等地部署,為符合戰場搜救任務需求,在艙門與機窗邊加裝12.7公釐機槍自衛,並加裝空中加油系統以執行遠距任務。當執行火力支援任務時,空軍可在機身兩側短翼加掛火箭發射器,海軍則可加掛反艦飛彈或魚雷、深水炸彈。

(二)義大利:2011年空軍提出採購12架需求,以替換HH-3F執行作戰與搜救任務,預計2014年交機。海軍AW101主要擔負反潛作戰任務,但2010年參與阿富汗部署時僅負責行政運輸工作。

(三)葡萄牙:空軍採購12架,於2005年2月交機。

(四)阿爾及利亞:2007年海軍採購6架。

(五)丹麥:空軍AW101參與阿富汗部署,2013年加裝紅外線前視顯示器。

(六)日本:海上自衛隊在2003年採購14架,並獲授權組裝生產與提升性能。

(七)印度:2009年空軍訂購12架行政專機,卻在2013年因採購弊案而取消。

(八)加拿大:1997年空軍部署CH-149(AW101延伸型)擔負搜救任務,至2013年宣布取消CH-148訂單,另考量採購AW101替代。

  回顧使用國重大飛安紀錄,除前述先導生產型機的3件事故,還有其他3件:2000年10月27日,英國海軍因主旋翼液壓系統著火,迫降於蘇格蘭斯凱島附近;2004年3月30日,英國海軍在卡都士機場起飛時,因尾旋翼故障墜地;2007年11月15日,葡萄牙空軍在聖荷西島執行醫療後送任務,因直升機不預期爬升,造成5人受傷。

四、未來發展趨勢

  AW101高性能的傑出特性,能擔負軍民兩用多功能任務,並具備CH-149、VH-71等衍生機型;但近年國際間競爭對手眾多,像是獨立國協的Mi-17、Mi-38,美國的CH-148、S-92、V-22,及歐洲的EC225、NH90等直升機,功能類似,所以年年都得面對獲選勝敗的殘酷現實。而獲選與否的決勝關鍵在於要能符合作戰需求、性能與價格等公開因素,區域政治、文化背景、經濟平衡、商業互補、技術轉移等潛在因素也成為重要考量趨勢;從以往及後續採購訂單中,即可看出採購國的決策端倪。

 

許邁德/青年日報103年7月28日第3版

      

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