前不久，在“軍隊-2021”國際軍事技術論壇上，由俄羅斯卡莫夫設計局研發的卡-52K艦載直升機甫一亮相，就以先進的電子防護對抗系統和超強的防腐蝕效能，引起廣泛關注。
艦載直升機進行著艦訓練。資料照片
別看卡-52K艦載直升機和陸基直升機在外形上沒有什麼太大差別，但技術創新難度不可同日而語——從1997年卡莫夫設計局的首架卡-52原型機實現首飛，到試驗改進後投入量產，再到2012年啟動卡-52K艦載直升機生產，前後長達15年時間裡，該設計局科研人員攻克了成百上千項技術難題。
艦載直升機製造是一項世界性難題。時至今日，只有俄羅斯、英國、義大利等少數國家能夠自主研製艦載直升機。那麼，艦載直升機為什麼難造？要攻克哪些技術難題？請看海軍航空大學飛機教研室副主任劉旭的解讀。
難點一：空間限制
艦艇“肚子”裡塞飛機
1936年夏天，德國不來梅市郊區的直升機製造廠，一架頭頂兩個旋翼的飛行器首次試飛。垂直升空、空中懸停、橫向飛行……一系列飛行特技讓現場觀眾興奮不已。
不久後，一款外形奇特的飛行器，出現在二戰時期的緬甸戰場。它不僅能懸停在叢林上空指引盟軍前進，甚至不費吹灰之力從日軍眼皮底下救出傷員……自此，軍用直升機受到各國軍隊的青睞。
當各國軍隊在陸空領域發掘直升機應用前景時，德國海軍卻將目光放在海空戰場，緊鑼密鼓地開展“軍艦上使用直升機”方案論證。
1942年的一天，波羅的海上空，一架“敞篷式”雙旋翼飛行器掠海飛行。飛行器艙室內，飛行員屏氣凝神，小心翼翼地操控飛行器，逼近德國海軍巡洋艦的起降試驗區。艦船上，科研人員的心提到嗓子眼。只聽“砰”的一聲，飛行器降落在艦船指定區域，直升機首次著艦測試宣告成功。
這是德國科學家安東·弗萊特納研製的第一款FL-282艦載直升機。早期，這款艦載直升機發動機動力不足，外形設計像是鋼管和木板拼接起來的。雖然體形較小、方便著艦，但只能執行簡單的運輸任務。
隨著渦軸發動機技術取得重大突破，直升機搭載裝置日益增多，艦載直升機逐步擔負起空中預警、反潛作戰和火力打擊等海上任務，體形也變得更加健碩。這時候，科研人員發現了一個新問題——艦上空間小，裝不下這個“大傢伙”。
為此，科研人員制訂了一份“瘦身”套餐，把艦載直升機塞進艦艇“肚子”裡。
“減脂”——讓機身“瘦”下去。傳統直升機需要延伸出一根尾翼和尾槳，用來控制飛行方向。卡莫夫設計局科研人員在想：“怎樣把‘長杆’去掉？”他們研究發現，設計出上下兩副螺旋槳反向旋轉，就能抵消主翼旋轉帶來的反向力矩，這樣可以在設計圖紙上抹掉尾翼和尾槳。1948年，科研人員在卡-8共軸式雙旋翼直升機基礎上，實施了卡-10艦載直升機的研製計劃。2年後，卡-10在“馬克西姆·高爾基”號巡洋艦上完成降落，這種全新設計理念被各國軍工企業廣泛採納。
“塑形”——把旋翼折起來。旋翼摺疊技術，顧名思義就是將4個方向的槳葉重疊在一起。這項操作看似簡單，但旋翼上佈滿縱橫交錯的管路和線路，實施起來難度很大，同時人工摺疊和液壓摺疊耗時費力，影響直升機出動效率。“海鷹”艦載直升機的旋翼設計巧妙，將原有液壓摺疊改為電動摺疊，不僅能減輕機體重量，還可以有效降低艦載直升機的傾覆率。
“增肌”——實現一機多能。艦載直升機艙內空間寸土寸金，實現一款裝置功能多樣化，是科學可靠的設計理念。法國空客公司生產的H160M艦載直升機，採用模組化設計，打造通用軍事化平臺，不僅能快速搭載不同任務載荷，還降低了機內裝置的維修難度和成本，這種創新設計理念已成為未來艦載直升機發展的新方向。
難點二：環境侵蝕
訂製一份“抗腐蝕套餐”
二戰時期，長時間執行海上飛行任務的直升機常患有“骨質疏鬆”的症狀——機體和零部件出現裂紋。科研人員研究分析認為，這是由於直升機機身和光電系統長期暴露於高鹽、高溼的海上環境中，極易受到腐蝕。
高鹽、高溼的海上環境，對艦載直升機影響很大。有資料顯示，艦載直升機一般服役壽命不到陸基直升機的20%。為防止機身和光電系統被海上環境腐蝕，科研人員為艦載直升機訂製了一份防鹽霧、防黴菌、防潮溼的“抗腐蝕套餐”。
掀開艦載直升機蒙皮，你會發現從發動機到起落架，從雷達罩到旋翼輪轂，抗腐蝕材料和塗層被廣泛應用。
一架艦載直升機研製初期，科研人員會在結構設計、抗腐蝕材料和工藝選擇等方面進行綜合考量。當直升機各種零部件製造成型後，他們會為它塗上底漆、面漆和防腐劑等多層塗料。“海鷹”艦載直升機機身採用含六價鉻的鉻酸鹽作為底漆，聚硫化物作為密封劑，減少機身表面和鏈條密封處的水浸入，實現防護“無死角”。採用抗腐蝕材料的零部件合格率和平均工時消耗，直接關係到艦載直升機的生產成本，這使其製造門檻被進一步抬高。
除了抗腐蝕材料，一些國家海軍航空兵部隊明確規定，艦載直升機降落後，要及時進行清洗作業，徹底沖洗掉附著在機身表面的氯鹽。
這種抗腐蝕手段，簡單高效、易於維護，受到各國海軍官兵普遍青睞。
難點三：著艦安全
降得穩更要站得住
直升機著艦猶如刀尖起舞，技術難度大、安全風險高。雖然只有短短十幾秒鐘，卻對飛行員飛行技能和心理素質是極大考驗。
著艦前，飛行員眼中的艦艇甲板僅有“火柴盒”大小；降落時，艦艇自身會向不同方向擺動，飛行員操作稍有不慎，直升機就會發生側滑、傾覆等事故；即將著艦時，一些飛行員會出現“目視旋翼已經掃到機庫壁”的錯覺。這需要他們克服甲板前機庫、艦島等障礙物帶來的心理影響。
那麼，如何確保艦載直升機安全平穩降落呢？
在直升機機腹，你會發現一個突出的液壓桿，這個部件叫“魚叉”。如果把艦載直升機的起落架比作腿，那麼“魚叉”就是它的手臂，它的作用是牢牢抓住船身防止出現側滑和碰撞。
“魚叉”是艦載直升機的輔助降落裝置之一。在觸艦時，“魚叉”會牢牢叉在甲板格柵上，實現直升機和目標艦之間的剛性連線。整個系統操作簡單，配合絞車僅需5至7分鐘即可完成直升機的著艦和收納作業，得到世界各國海軍廣泛應用。
但遇到體型龐大的大傢伙，“魚叉”會顯得力不從心。20世紀60年代，加拿大英德爾技術公司研製出“熊阱”系統。這套系統可依靠艦上人員的輔助操作，將大中型直升機“捕捉”到固定的“陷阱”中，實現精準降落。
搭載“熊阱”系統的艦艇，更適合使用固定和牽引裝置來移動直升機。這套系統工作效率遠高於“魚叉”，因此被應用於隨航母編隊出征的驅逐艦上。
得益於卡式直升機同軸反轉旋翼的抗側風效能，在直升機著艦前，只需在飛行甲板上鋪設一張長和寬各5米，由棕櫚繩編織而成的防滑網，讓直升機機輪陷入防滑網中不易擺脫，就能有效規避側滑問題。
降得穩更要站得住。完成著艦後，艦載直升機一般需要在機身前後左右4個位置，選擇承受力較大的結構件作為繫留點，用繫留索進行固定。
浩瀚大洋，風高浪急。遇到惡劣天氣，輔助降落系統和繫留系統也存在“脫手”的風險。為了解決這個問題，科研人員專門設計了保險裝置。“海鷹”艦載直升機除了安裝助降系統，還配有一套特殊的浮水結構，緊急情況下可以降落在水面上，被飛行員形象地稱為“直升機的救生圈”。（劉任豐、任劍翔、陳超）
來源：解放軍報
