《武器大講堂2020》全集-共68集已完結 P42 - 【講堂566期】詳解俄羅斯Ka-50黑鯊武裝直升機，彈射座椅共軸雙旋翼，創造三個世界第一

歡迎收看第566期武器大講堂 在上世紀70年代 蘇聯國防部發現當時服役的米24武裝直升機 已經無法滿足未來的陸軍需求 當時的美國已經發展出了更加先進的對地作戰武裝直升機AH-64 蘇聯認為米24武裝直升機的整體作戰實力 跟美國的最新武裝直升機相比已經大大的落後了 因而當時蘇聯內部通過了一項關於開發新一代戰鬥直升機的決議 這款武裝直升機主要定位是用於消滅戰區前沿附近的裝甲部隊 發展出了本期武器大講堂的主角 蘇聯卡莫夫設計局的卡50黑鯊武裝直升機 卡50黑鯊武裝直升機的誕生也是美蘇競爭的結果 當時美國的先進武裝直升機計劃開始進入最終量產階段之後 蘇聯的主力武裝直升機還是米24持陸武裝直升機 整體的作戰水平相對來說差了一個代差 因此蘇聯的相關設計廠商就以AH-64武裝直升機作為假想敵 開始研發現一代的武裝直升機 當年蘇聯有兩個設計廠商參與競標 其中一家是米24持陸武裝直升機的設計廠商 蘇聯米里設計局所設計的米28砲截武裝直升機 另一家是卡莫夫設計局設計的V80攻擊直升機 這兩款直升機的設計都非常的優秀 而弊端也都是一樣的明顯 最終在1986年10月在哥羅霍福靶場進行了最終的測試之後 蘇聯軍方在1987年12月選擇了卡莫夫設計局所設計的 共軸雙旋翼V80直升機方案 並最終命名為卡50武裝直升機 而米里設計局也一直在優化升級米28的設計 最終在優化改進了20多年之後的21世紀初期達到了最佳的水平 被西方國家系稱為阿帕奇斯基 而卡莫夫設計局所設計的卡50也一直在優化 後來升級優化出了卡52短吻2武裝直升機 米28我們在第464集有做過詳細的介紹 感興趣的朋友可以自行查看我們往期的內容 而當時服役的卡50武裝直升機在設計與概念上面都非常具有特色 當時問世的時候創造了三個世界第一 分別是世界上第一種共軸雙旋翼的武裝直升機 第一種單座武裝直升機和第一種採用彈射救生系統的現役武裝直升機 服役的卡50武裝直升機在旋翼轉動時 整機長度為16米 旋翼直徑為14.5米 整機高度為4.93米 空重7.7噸 機身設計採用半銀合式金屬結構 主要部件為核心抗扭梁設計 引擎和旋翼減速器等等重要的部件都安裝在主樑上 這種設計可以承受一般炮彈的攻擊 並且機身的大部分主要結構有三分之一都是採用碳纖維複合材料組成 既能降低重量又能提升整體的結構強度 前部機頭包裹著光電整流罩 裡面安裝了皮頭管和為火控計算機提供數據的傳感器 機頭的下部為探測機艙用於安裝探測傳感器 整個機頭部分呈錐形 往後是一個單人的座艙 這個座艙採用金屬結構 在座艙的左右兩側設計有雙層防彈鋼板 防彈鋼板可以抵擋住從100米距離外以90度直接擊中的 而自23毫米口徑炮彈的攻擊 座艙的前擋風玻璃和側面的防彈玻璃厚度達到了50毫米 能承受住12.7毫米口徑的機槍槍彈和炮彈破片的打擊 整個座艙的裝甲防護系統重量達350千克 能保護飛行員免受機槍和航炮的直接攻擊 而根據坎莫夫勢力局的實際實驗結果 卡50無雙直升機選擇了雙層複合鋼板裝甲的防護能力 比目前主流的陶瓷防彈裝甲材料要出色一些 可謂是將飛行員的性命做到了全方位的安全保護 而阻止全面的防護就造成了座艙的側面玻璃的面積被盡量的減小 而低矮的前座艙造成後面的視角就沒有了 因此卡50的座艙視界受到了很大的影響 後部視角飛行員只能靠兩個較大的寬視野後期鏡來觀察後面 如果電子視線系統不夠好的話 對於戰場的整體感知能力相對來說是非常不利的 另外卡50無雙直升機破天荒的只設計了一名飛行員 當年世界上現有的無雙直升機大都設計了雙飛行員的配置 一個是直升機駕駛員 另一個是武器操作員 而當時的坎莫夫勢力局認為 所有直升機的機載電力設備自動化和自動化的進一步提高 無雙直升機可以跟目前的固定翼戰鬥機一樣 由飛行員一個人擔負駕駛和武器操作的雙重任務 並且從對米2416無雙直升機的作戰經驗總結出來 無雙直升機會減少被地面武器命中的概率 一般都是在5到50米的高度建築目標區遠處和山區作戰的話 作戰高度一般不會超過250米 而在這個高度上直升機裡的禮行和武器系統操作員基本上無法測定方位 所以完全沒有必要額外的設計武器操作員 只需要一名飛行員就完全可以受任了 並且如果不幸被擊毀的話 只有一名飛行員的卡50無雙直升機也只會損失一名飛行員 能將人員損失降到最低 另外單人座艙的佈局減去了射擊員和他所有的防護及救生設備 能大幅度地減輕機體的重量 所有提高直升機的飛行性能可以說是一舉多得 在這種設想下設立出來的單人座艙卡50無雙直升機 就成為了世界上第一款單座艙佈局的武裝直升機 也是目前世界上唯一一種單座艙的武裝直升機 節省了一個人的設備與空間 卡50無雙直升機的人員保護就做到了極致 為此設計師設置了直升機彈射座椅 這個彈射座椅也是世界上唯一批量生產 利用在武裝直升機上的彈射逃生系統 這個座椅在彈射的時候 飛行員拉動座椅下方的雙把手啟動彈射系統 這個時候飛機旋翼上的爆炸螺旋會首先爆炸 將全部六片旋翼同時炸開脫離掌骨 然後座艙被彈射開 彈射開之後 飛行員座椅上方的火箭就會點火射出座艙 通過火箭下端的繩索 藉助火箭下端的拉力將飛行員拉出座艙 最後開啟降落傘降落地面 整個逃生過程僅僅2.5秒 跟戰鬥機彈射逃生系統差不多 雖然這套系統的設計沒有什麼大的問題 但是在實際使用的時候沒有一次成功過 甚至後來升級的卡525直升機 直至墜機 這套系統都沒有發揮作用 設計師或許也預料到了這個問題 所以在座艙內部座椅下方還安裝有蜂巢式底架 這個底架可以減緩震動 防止飛行員在墜毀時無法彈射逃生 或重落地時受到傷害 而卡50武裝直升機的單人設計 雖然理想是很美好的 但是武裝直升機跟固定翼戰機是不一樣的 其操作的複雜性能和火力的輸出環境更加的棘手 所以完全由一個人操縱是十分困難的 就算可以一個人操作 對於飛行員的生理和心理負擔壓力會更加大 會不利於在實戰中穩定的發揮出應有的實力 所以在後來升級之後 卡莫夫設計局決定增加一個座艙 將升級的卡52武裝直升機變成了雙人座艙的設計 而卡莫夫設計局依然發揮了不走尋常路的特性 明記了常規武裝直升機串列雙座艙的佈局 而是選擇了並列雙座艙的設計 這種方式又再次創造了 世界上第一款並列雙座艙武裝直升機的紀錄 並且還大大提升了這款武裝直升機的功能 因為並列雙座佈局對於飛行員之間的協調 空間簡化儀表等等都是最佳的 在座艙的後部機身中上方 是兩具卡里莫夫TV3117VM渦輪座引擎 單臺能夠輸出1660千瓦的功率 這兩臺引擎分別安裝在兩側 距離隔得較遠 可以減少兩臺發動機同時被對方砲彈擊傷的可能 並且當一臺被擊毀的時候 另一臺還可以繼續工作 保證飛機的正常飛行 能進一步的提升這款直升機的生存能力 引擎驅動頂部的共軸反槳雙旋翼提供動力輸出 此旋翼每具有三葉槳 共軸反槳的設計能讓卡50武裝直升機取消了尾槳的設計 因為單旋翼直升機飛行時需要抵消旋翼反正用力具 所以單旋翼直升機需要有長長的尾樑 而尾部還要裝有一套尾槳用於平衡主旋翼的力具 這就造成了直升機的操作難度增加 並大大的影響直升機的機動性能 尤其是在戰場上面 尾槳很容易被擊毀 一旦被擊毀 單旋翼的直升機只有墜毀的結局 自此當時的卡莫夫設計局的設計師決定發揮出 該廠在雙旋翼設計領域的研究優勢 大膽的選擇了共軸雙旋翼的設計 這種設計的好處 第一個是兩個旋翼都能以較低的速度運行 且用較小的旋翼直徑就可以獲得極好的機動能力 因而在機動性能上面會優於當時現有的武裝直升機 具備良好的爬升率和較小的轉彎半徑 例如卡50武裝直升機在180度轉彎時不用降低速度 甚至可以側飛、循環、翻滾和漏斗機動 漏斗機動的時候 卡50可以同時高速的進行旋轉和直線運動 並可以高速向側面和向後移動 具有極高的機動水平 進行低空盤旋與貼地飛行的時候 不用擔心圍槳會打到地面或者是障礙物 甚至可以離地面很近的高度進行貼地飛行 堪稱是一款非常適合在山區和城市等 地形複雜地區作戰的武裝直升機 第二個是共軸反槳旋翼的設計沒有圍槳 所以引擎掌聲的動力輸出全部輸給主旋翼 因此卡50武裝直升機主升力相較於單旋翼的直升機增加了12% 因此具有極佳的戰場機動實力 另外沒有圍槳的設計 還能讓其輕易的保持旋停高度的同時 旋停轉彎速率 卡50主旋翼採用由蘇聯中央流體動力研究院 研製的新型旋翼型 一肩柱厚略30度能降低旋翼高速旋轉時 攻擊壓縮性對旋翼的不良作用 可以抵抗小口徑的浩大的攻擊 雖然如此卡50的主旋翼因為安裝工藝和結構的問題 曾經發生過在高速機動飛行時 上下兩套主旋翼互相碰撞發生墜毀的事故 這種問題的處理目前還沒有一個非常高效的處理方案 其進氣口採用防塵罩 用來避免天地飛行時吸入氧氣的塵土 排氣口為朝外上排氣 設計有向上排氣的轉向器和孔外抑制器 可以用來降低發動機的孔外輻射水平 精煉燃油通過一個自封閉的油箱提供燃油 這個油箱有兩層 其中外層為複合材料 內層為由自封夾層的蜂窩結構 這種結構的油箱可以在油箱被擊穿的時候 自封夾層自動膨脹 將油箱漏洞封閉 通過這一套動力系統的輸出 卡50可以實現350公里秒時的最大俯衝速度 當然在1996年9月的試飛中 其俯衝速度已經達到了390公里秒時 不過這個速度需要進行小角度的俯衝 基本上就達到極限了 因為相對於單旋翼直能機 後軸雙旋翼因為前行槳葉踢波 和後行槳葉時速問題 造成發動機功率增加 引起前飛性能不足的問題更加的嚴重 所以現在的一些高速直能機 在設定上面會選擇在尾部 加裝一具推力螺旋槳 作為前飛時的推進系統來增加速度 卡50武裝直能機在進行測飛的時候 最大測飛速度為182公里秒時 後續飛行速度為120公里秒時 垂直爬升速度為600米每分 使用上限為5500米 最大起飛重量達到了10.8噸 機內燃油可以提供1160公里的續航歷程 這些基本上就是卡50的機動實力了 武器方面 卡50武裝直能機在機身右側固定炮塔內部 安裝了一部電壓驅動的 2A42型30毫米口徑航炮 這款火炮的可靠性能非常高 跟蘇聯陸軍的BMP部戰車上面的 30毫米口徑火炮是一樣的 該航炮可以上下俯仰旋轉15度 內能略微左右偏轉 相當於是半剛性安裝了 因此此航炮的偏轉角度略微不足 此炮可以發射穿甲彈或高爆彈 機身中央兩個彈殼內 每彈為500發 用於進行地面裝甲車輛的攻擊 在機身兩側設計有配備兩個掛點的固定短翼 一共有4個地下掛點 可以掛載4輻B8火箭彈艙 用於發射80發S8型 80毫米口徑空對地火箭 或者9K121 9M120型反坦克導彈 R73 P60M P73等 空外自導攻擊空導彈 也可以攜帶炸彈夾艙 或者23毫米口徑的機砲夾艙 進行對地作戰 另外卡50的設計 主要是用於打擊地面的裝甲車輛 所以一般情況下 主要攜帶反坦克導彈為主 當時配備的是AT9導彈 或者是9K121反坦克導彈 其中AT9導彈是一種管射式反坦克導彈 射程為8到10公里 能夠穿透900毫米厚度的裝甲 堪稱是一款空對地的有力武器 在機身的底部 是一套前三點式起落架 其中前部起落架艙 設計在駕駛艙的正下方 可對駕駛員起到一定的保護作用 在起飛之後 前部起落架向後收入雙拉艙 後部兩個起落架 向兩側收入機身側面的起落架雙拉艙 機身往後是後機身的設計 因為共軸雙旋翼的設計 所以尾部的結構 就比較簡單和輕巧一些 卡50的後機身設計 有帶端板的水平尾翼 機尾裝有較高的垂尾 用於調節氣流和飛行姿態 卡50武裝直升機 首次在國際上公開亮相 是在1993年 英國範·保羅·凡·摩勒航展上 在公開亮相之後 進行了進一步的優化研製 並獲得了卡52穩穩2武裝直升機 雖然卡50的整體作戰實力不差 機上配備有瞄準 駕駛導航一體化的綜合系統 可以用於搜索目標 自動導引武器 以及完成自動駕駛 自動導航的任務 和機載計算機 可以自動接收來自其他使用機 飛機或地面站的目標指示 這些信息都可以在 駕駛艙的前方的顯示器上面 進行顯示 另外飛行員也配備有 米米格29戰鬥機 通用的頭盔瞄準具 只需要1.5秒就可以實現 從接到目標指示到截獲射擊 但是其整體的電子信息化技術 卻跟不上時代的發展 屬於比較老舊落後的設備 因而並不具備全臺後 高水平的作戰能力 再加上單人駕駛姿勢 在極度複雜的 競技作戰環境下 有很大的不足 整體的作戰效果會大大折扣 因此從誕生至今 開機都未能大量裝備 減量產30架左右 首次參加實戰 是在第二次車程戰爭中 在山谷等崎嶇地形下 摧毀了車程叛亂分子 裝滿彈藥的倉庫和工室 表現出極佳的使用性能 而大量服役量產的版本 是後來的卡5-2武裝直升機 而這款設計理念先進 但是技術無法支持 單人操作的卡50武裝直升機 只能於少量的存在 訴說著歷史 本期武器大講堂到此結束 更多機場視頻 歡迎關注武器大講堂 查往期內容 我們下期見