黑鹰起源于美国陆军于1972年提出的“实用战术运输飞行系统”UTTAS。在长达10年的越南战争中,美军的UH-1依洛魁直升机在环境恶劣的越南丛林中大出风头,被誉为“热带雨林中的战场出租车”,美军的蛙跳战术使其陆军的机动性大大加强,但就在战争最为关键的时刻,美国陆军产生了替换UH-1的想法,1965年10月美国国防部通过了一项发展项目(QMDO),这个项目是UTTAS的前身,但当时战事正酣,美国陆军无暇顾及此事。越战结束后,面对大量老旧的UH-1,美国陆军开始实施以一种单桨、双发、有良好的高温性能和空中机动性能的通用直升机来取代日渐老旧的UH-1计划,遂于1972年1月提出研制计划。
美国陆军提出的设计要求如下:装两台通用电气的T700涡轮轴发动机,能载11名全副武装的士兵和3名机组成员;气温为35℃时,无地效悬停高度为1200米;巡航速度必须达到270-330公里/小时;在关键部位有装甲和其他被动防护措施,设计距离大于100米时能够承受住7.62毫米子弹袭击;某些部位能够承受23毫米炮弹的袭击;外部的货物钩能够承受3000公斤重的载荷,维护简单,平均故障时间不少于4个飞行小时,能够迅速用运输机空运,其他要求还包括2.3-2.8米/秒爬升率,单发升限1500米以上,续航力2小时以上等等。
技术要求在不久的招标会上公布,当时有3家公司提交了5种设计方案。其中贝尔公司递交的是型号240,采用双发布局,可以搭载14名士兵,外形明显大于UH-1,4片式主旋翼。波音-伏尔托公司递交的是YUH-61A,该机采用4片由复合材料制造的无铰链式主旋翼,外形比西科斯基公司的YUH-60A要小,而且机身重量比YUH-60A轻了540公斤。在直升机制造方面有相当经验的斯科斯基公司一口气提交了3种型号,这三种型号分别改自S-61和S-65运输直升机,另外还有改自正在开发的S-67武装直升机。同年8月30日,美军选中了西科斯基公司的YUH-60A和波音-伏托尔公司的YUH-61A进入下一阶段的发展,并签订了协议,协议要求两家公司各制造2架地面试验原型机和3架试飞用原型机。波音-伏尔托公司YUH-61A以公司内部的型号237为基础研制,美国陆军订购了3架原型机,三架飞机的尾编号分别为73-21656、73-21657、73-21658,首架YUH-61A于1974年11月29日首飞。1976年3月波音-伏尔托公司将所有的3架YUH-61A原型机交付美国陆军。YUH-60A于1974年10月17日首飞,该机在西科斯基公司内部的代号为S-70,比原计划提前了6周,第二架YUH-60A于次年1月21日首飞,第三架则在一个月后即2月28日首飞。这些飞机全部送往肯塔基州的坎贝尔堡,开始了为期8个月的对比飞行。
1976年12月23日,美国陆军宣布西科斯基公司的YUH-60A获胜。定型后去掉代表试验机的字母Y,给予美陆军正式xx编号UH-60A。由于美国人对神秘的印第安图腾颇为推崇,故常用其来为武器系统命名。美国陆军的xx直升机则多以骁勇善战的北美印第安部族名称来命名,像“依洛魁”、“基奥瓦”、“阿帕奇”和“科曼奇”等等。作为80年代美军主力通用直升机,UH-60的命名也不例外—美军给其一个响亮的印第安酋长的名字-黑鹰。在输给YUH-60A后,这三架原型机全部返回波音-伏尔托公司,后来美国海军寻求新型舰载直升机,波音-伏尔托公司将该机改装后参加竞争,但还是不敌西科斯基公司同样由UH-60A改装的H-60。
UH-60A于1977年7月开始小批量生产,1978年10月17日生产型首飞成功,这刚好是黑鹰的首架原型机YUH-60A首飞成功4周年纪念。1979年6月开始交付作战xx使用,首批装备的xx为驻扎于肯塔基州最南端坎贝尔堡的美军第101空降师。
整体布局
黑鹰的发展历经30余载,这些型号虽然用途上有很多不同,但其基本结构还是十分类似的。 UH-60A采用了直升机正常的整体布局,中央有宽敞的机舱。机长为19.76米,主旋翼直径16.36米,尾桨直径3.35米,空重为4955公斤,起飞重量9185公斤。{zd0}平飞速度293公里/小时,在一台发动机损坏的情况下,还可以有195公里/小时的飞行速度,飞机的升限为5790米。{zd0}起飞重量的航程600公里,可以在外部挂架上加挂两个870升和两个1703升的副油箱后,航程可以达到2220公里。
机身扁平,为普通的半硬壳式轻合金抗坠毁结构,4条纵向龙骨架和4个主要受力框连接在一起,机上的固定式抗坠毁起落架以及机身下部的蜂窝状填料都能变形以吸收能量,成员采用了高效减震座椅。直升机坠毁后,机上乘员的存活率可以达到85%,驾驶舱可以承受11.5米/秒的垂直坠毁速度。机上的坠毁传感器和易断连接器可以在飞机坠地瞬间切断电气系统,防渗漏燃油管路及自封油箱将保证坠机后不至于因漏油而失火。机身大量采用了玻璃纤维等复合材料,飞机的自身重量较轻。动力装置为两台通用电气T700-GE-700涡轮轴发动机,并列安装于机身顶部的两肩位置,单台功率1565轴马力,两台发动机都具有独立的润滑和进气道粒子分离器。两台发动机通过自由离合器输入主减速器,采用单元体结构,简化了维护。整个传动系统可以在无润滑的情况下运行半个小时以上。在座舱后面有两个容量为1361升的防弹、自动封闭式油箱。
主旋翼为4片桨叶的全铰接式大弯度旋翼,并采用了低速和高速飞行时都能满足升力要求的高升力型翼型,桨片后缘有调整片,目的是避免前行桨叶在巡航时产生气流分离。桨叶大梁由钛合金制成,桨叶由Nomex蜂窝芯、玻璃钢/环氧树脂等复合材料构成,桨叶可以承受23毫米炮弹损伤。桨叶前缘有电加温防冰覆盖层,在严寒地带可以正常执行任务,桨毂由钛合金整体锻造而成。主旋翼的寿命大于飞机的整体寿命。4片式尾桨为碳纤维复合材料制成,十字梁构架,尾桨上无需任何铰链,尾桨位于垂尾右侧。尾部有尺寸较大的水平尾翼,可增加飞行中的稳定性。为了快速部署,主旋翼可以折叠,在折叠后,一架C-130可以运输一架,C-141可以运输2架,C-5则可以运输6架。在运至目的地后,可以在机场当场组装,组装时间为2小时。
机内设备
机内装有AN/ARC-186(V)甚高频调幅/调频电台,AN/ANC-118塔康系统,本蒂克斯公司的AN/ARN-123甚高频仪表着陆系统接收机,以及AN/ASN-128多普勒系统,LTN-72RL惯性导航系统。为了对抗便携式防空导弹的威胁,机上装有AN/APR-39雷达告警装置以及专门对付热寻的防空导弹的AN/ALQ-144红外干扰装置。这种绰号迪斯科旋转灯的有源红外干扰装置几乎装备了所有美军现役直升机,它可以xx模仿直升机发动机排放的废气红外光谱,干扰来袭导弹的热寻的导引头。机身上还有M130发射器以用来发射箔条以及红外干扰弹。汉密尔顿标准公司专门为UH-60开发了FCC-100自动飞行控制系统,满足外场维修的快速性和简易性的要求,是双数字处理器为基础的稳定增强系统{dy}次应用于生产型直升机,具有三轴稳定增强、转弯协调、俯仰/侧滚/偏航姿态保持、高度/速度保持功能。为了增强可靠性,机上的液压系统以及电气系统都具有备用系统。
机舱采用并列式布局,正副驾驶员座椅都有防护装甲,机舱内可以装载11名全副武装的士兵,高密度布局时可以装载14名士兵,两扇推拉式舱门开关方便,可保证载员迅速进出。货舱容积11.61米3。机舱{zd0}载重量为1197公斤,外部的货钩可以承受2721公斤的载荷。在执行救护任务时,拆除8个乘员的座椅后,机内可以放置4副担架。该机的货钩可以吊装一门105毫米的野战榴弹炮以及50发炮弹和5名操纵员。
打击力与生存力
UH-60A的基本武器为两挺装在机身两侧的M60D
7.62毫米重机枪。不过,该机的武器系统中还包括海尔法反坦克导弹以及火箭发射器,美国陆军早在1987年就完成了UH-60A发射海尔法导弹的发射鉴定,因此,对于地面坦克来说,相对简陋的UH-60也不是那么好对付的,黑鹰总共可以挂载16枚反坦克导弹,再加上机炮,其反坦克火力相当可观。
黑鹰优良的战场生存能力在1983年美军入侵格林纳达时得到了美军的肯定,这也是黑鹰的首次参战。一架黑鹰载着受伤的飞行员飞回基地后,地勤人员在其机身上发现了45个大洞,包括主旋翼上的2个和尾桨上的1个。土耳其陆军的一架黑鹰在被恐怖分子的25毫米榴弹击中后机身穿了一个大洞,飞机飞行了将近1个小时后安全返回基地。在沙漠风暴行动,美军的黑鹰任务完成率在85%以上,战争中美军总共损失了5架黑鹰但只有一架是被地面防空火力击落后坠毁的。
在UH-60系列中,A型为早期型号,1989年,美军开始对UH-60A进行改进,改进后的型号为UH-60L,主要是装备了与阿帕奇相同的T700-GE-701C发动机,新型发动机比原来增加了24%的功率,单台功率达到了1967轴马力,而且具有更好的高温和高空性能。在机身两侧增设全新的“外置装备支持系统”,即两具带有4个挂架的短翼,可挂载230加仑副油箱、地雷撤布器、货架等装备。后期生产的UH-60L开始加装SH-60海鹰的飞行控制系统,其航电设备因而更加先进。改进后的L型的{zd0}起飞重量达到了10659公斤,而外部货物吊挂能力也达到了4082公斤,比A型增加了1360公斤的运输能力。xx可以吊装美国陆军的悍马车。和A型类似,在加装副油箱后,该机的航程可以超过2000公里,在执行反装甲任务时,该机也可以携带16枚海尔法反坦克导弹,机体的使用寿命超过5000飞行小时。至1997年,西科斯基公司已经为美国陆军生产了483架UH-60L,使在役的UH-60总数量达到了1463架。
多阶段改进计划
UH-60M计划即多阶段改进计划(MSIP),目的是将现役的A型通过对机身、发动机、传动装置、座舱等进行升级后能够恢复近10年来各种改进引起重量增加而造成飞机性能冗余度的损失,得到一种能适应于新世纪战场形势的低成本通用直升机。改进将分两批次进行,{dy}批次将分两步进行,{dy}步将对193架UH-60A更换新型的尾桨,延长其机体寿命;第二步将会用类似于S-92使用的宽弦碳纤维全复合材料旋翼来替代现在的主旋翼,发动机更换为改良自商用CT7的T-700-GE-701D涡轴发动机,功率增加了4%,延长寿命并降低费用。座舱实现数字化,座舱内的大型多功能显示器将取代传统仪表。采用了数字式飞行控制系统,导航系统将加装GPS系统,并增加AVR-2激光告警接收机,APR-44雷达告警接收机,全部设备接口采用美军通用的1553B数据布线连接。为了减小红外特征,发动机喷气口进行了红外线抑制处理。改进后,UH-60M的航程以及生存能力都将增加,载重量增加了近900公斤,巡航速度净增加30公里/小时。而维护费用将是现役A型的1/4,每飞行小时的使用费用将比A型低500美元。整个升级计划将分两步进行,{dy}步将把现役的A型升级至UH-60L+,其机体寿命将延长25-30年,并加装数字化设备。第二步将会把飞机升级至UH-60X水平,UH-60X将是“未来通用旋翼机”,将结合S-92的传动系统、旋翼系统以及新的发动机,和原来的A型相比,X型具有双倍的承载能力,巡航速度将达到325公里/小时,航程在900公里以上,并具有4500公斤的外挂能力。飞机的战场生存能力也会比UH-60A有质的提高,UH-60X最终会在2010年左右面世。2001年5月,美国陆军同西科斯基公司签订了价值2.2亿美元的合同,要求西科斯基制造4架UH-60M的原型机,2004年UH-60M将开始进入批量生产,每年将生产90架左右,其中60架为从A型升级,30架为新生产。整个生产计划将持续至2020年,美军有900多架黑鹰需要升级,整个M型的最终产量会达到1217架。近期西科斯基又准备为美国陆军研制UH-60C指挥控制机,这型黑鹰将加装空中指挥控制系统以及罗克威尔公司的ASC-15B/C,座舱内安装大型液晶显示器,2002年开始试飞,估计美国陆军将订购119架。
UH-60还有一款救护伤员专用直升机即UH-60Q,该机从A型衍生而来,换装了T700-GE-701C发动机,不挂副油箱时航程为580公里,飞机内可以放置6副担架。机内各种救护设备齐全,包括氧气设备、伤员监视器、环境控制系统等。机内有一部吊车,可以将伤员直接吊进机舱。机内的多普勒雷达以及GPS导航系统,伤员定位器,前视红外装置等设备可以确保其能够全天候的执行战场救护任务。
鉴于黑鹰良好的性能,美国有关部门还将部分UH-60A改成了灭火专用飞机,绰号“灭火鹰”,该机是在UH-60A的机腹部加装了一个4546升的大水箱,可以有效地执行救火任务,在战时该机可以卸掉水箱成为xx飞机。
性能
{zd0}飞行速度:361 公里/小时
海平面{zd0}飞行速度:296 公里/小时
海平面{zd0}起飞重量时{zd0}飞行速度:293 公里/小时
{zd0}巡航速度:257 公里/小时
{zd0}巡航速度:294 公里/小时
单台发动机巡航速度(1220米,35℃):195 公里/小时
垂直爬升率(1220米,35℃):2.1 米/秒
垂直爬升率(1220米,35℃):7.9 米/秒
升限:(UH-60A) 5,790 米;(UH-60L)5,835 米
{zd0}航程({zd0}起飞重量,剩30分钟燃油):(UH-60A) 592 公里;(UH-60L) 584 公里
携带两具870升副油箱航程:1,630 公里
携带两具870副油箱加两具1703升副油箱航程:2,222 公里
续航力(UH-60A):2小时18分钟;(UH-60L)2小时6分钟;(MH-60G)4小时51分钟
族系归类
黑鹰型号相当繁杂,美国海陆空三军都有型号服役,其分类方法也有多种,如果按照发展的基本型号分,这些黑鹰可以分成两大型号,即在S-70A和S-70B基础上发展,其中大部分的陆军和空军型号属于S-70A型,而大部分的海军型号则属于S-70B。其具体归类如下:
S-70A
美国陆军型号 UH-60A, UH-6, UH-60L, UH-60M,UH-60Q,AH-60L, EH-60A, MH-60A,
MH-60K,MH-60L
美国空军型号 UH-60A, HH-60G, MH-60G
美国海军型号 MH-60S
美国海军陆战队型号 VH-60N
以色列国防军型号 猫头鹰
日本自卫队型号 UH-60J和UH-60JA、S-70B
美国海军型号 SH-60B、MH-60R、SH-60F、HH-60H
美国海岸警卫队型号 HH-60J
日本海上自卫队型号 SH-60J、SH-60K
西班牙海军型号 HS.23
中国台湾海军型号 S-70C(M)-1、S-70C(M)-2
美军按照用途不同又将黑鹰分成C、E、H、M、S、U、V七大类,这仅仅是黑鹰国内型号,出口到世界其他国家的黑鹰又各有不同的型号。在其国内型号中,UH-60系列是最早服役也是用途最广的一类,U即通用,这类黑鹰有UH-60A、UH-60C、UH-60G、UH-60L、UH-60M、UH-60P、UH-60Q、UH-60X八种;CH-60是货运型黑鹰,专门执行货运任务,其中C代表货物,该型总共出现过CH-60S一种;EH-60是特殊电子战黑鹰,E即电子战,共有EH-60A、EH-60B、EH-60C、EH-60L四种;HH-60是搜索和救援型黑鹰,共有HH-60A、HH-60D、HH-60E、HH-60G、HH-60H、HH-60J六种;MH-60是多用途黑鹰,主要用于执行特战,共有MH-60A、MH-60G、MH-60K、MH-60L、MH-60S五种;SH-60是反潜型黑鹰,共有SH-60B、SH-60F、SH-60R三种;VH-60是政要人员专用运输机,共有VH-60A、VH-60N三种型号。