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2021/06/05 

軍事論壇

【軍事論壇】直升機構改 性能升級創造商機 
日本海上自衛隊SH-60K直升機是SH-60J的升級版,採用新型主旋翼槳葉、船艦輔助降落系統、航空電子系統和其他偵潛系統。(取自日本海上自衛隊網站)

◎吳明鴻

 直升機構型改裝,早在1907年8月即已成形;當年法國人保羅.科爾尼研製全尺寸載人直升機,同年11月13日試飛成功,這架直升機被稱為「人類第1架直升機」。直升機的實用化,待二戰後付諸運用,以「鉛錘原理」發展的直升機,服役即廣泛擔任各項任務,彌補長久以來定翼機的不足之處。

 近年來,世界各地「非傳統安全」任務大幅增加,各國政府對直升機的應用,擔任救災搶險的任務大增,因此,促進中、大型多功能直升的構型改裝,搭載更多新一代的任務套件和模組,以便遂行當前多元化任務,達到「多功能」實用價值。這其中,又以美國「塞考斯基」(Sikorsky)公司長年研製的中運量通用直升機為代表,從其外型設計理念、附屬搭配裝置、座艙配置布局等層面,都影響其他各國同級產品的構改概念。

 早期發展 從活塞到渦輪動力

 今日廣為各國採用的美製「黑鷹」通用直升機(UH-60系列;U代表Utility),在發展概念上受到前一代機種H-34的影響甚深,從1970年代越戰時期,美國對H-34改裝工程,使其具備「多功能」設計概念,開始整合實際作業環境經驗,讓直升機逐漸能勝任在多種環境下的部署與操作,配合渦輪發動機的應用,建立現代空中勤務「垂降」作業的基礎。

  1960至70年代,使用傳統活塞式發動機的通用直升機,在設計上首重「機艙容量」,因此駕駛艙多半採取「架高」的閣樓式設計,主要考量為機艙內部爭取更多容積,能裝載較多器材與人員,另活塞式發動機的體積較大,考量直升機的配重平衡,多半置於機首,便於保養維護。附加的機載武裝(機槍、彈艙、火箭)多以懸臂吊載於機艙之外,至於救護構型,也將垂降起重機吊桿延伸至機艙外一側(通常為右舷門上方),以利懸吊救生裝備與人員套環索具等工具,如此設計布局,一直影響後續新型通用直升機發展。

 日本助美實現亞洲裝備標準化

 亞洲海島國家領土多,呈零星分散,偏遠離島與本土聯絡多以直升機為通勤聯繫工具,運用救護型通用直升機最普遍者當屬日本,從1954年起,三個軍種的自衛隊便各自採用美援H-19(均為C型)系列,擔任「運輸」、「搜救」、「專機」等功能,並作為UH-34基本發展原型。川崎重工獲得美國原廠授權,在日本仿製HSS-1「反潛」(海蝙蝠)構型直升機,日本的直升機工業基礎,完全得力於UH-34(HSS-1)生產與組裝,才能樹立日後研製與構改能力。日本的反潛直升機至此階段,也和通用化概念融合,為三菱重工在1990年代的「艦隊反潛」SH-60J/K「海鷹」系列直升機編制,做出有力的鋪陳,間接也讓「塞考斯基」公司研製的通用直升機,在美國本土外以日本為中心,逐年改變亞洲其他各國的軍種同等級裝備序列,進而達到美國對各個盟友「裝備標準化」的戰略目的。

  以通用化概念為設計前提的直升機,各型機種的性能各異,在編制上也多比照定翼機的「高低搭配」方式,藉以涵蓋各種任務層面。尤其對於部分亞洲國家(東南亞),其所面對的反恐、緝私(毒)、救災等任務成為常態化,仰賴通用直升機的多功能化,反倒比運用定翼機更具成果和符合經濟效益,復以美製通用直升機的耐用性與簡易維修特性,讓編制直升機的單位大幅增加,從國防、內政、警政、傳播媒體,都有各型通用直升機的編配,但在機組人員培訓和機材零附件的採購和獲得,也多採用國家統一發包的方式,讓缺乏自製能力的國家能迅速獲得補充,不致影響正常出勤。

  原廠授權 以既有構型進行改良

  再以日本為例,早在1988年,日本航空自衛隊就選擇UH-60L為基本構型,取代其KV-107(雙旋翼)和S-62搜救直升機。第1架由塞考斯基公司製造,廠商型號為S-70A-12,另3架由三菱重工組裝,再經原廠授權許可,生產其餘UH-60J。日本海上自衛隊選擇「搜索與救援」(SAR)通用直升機來承接1989年的S-61A,由三菱和塞考斯基聯手滿足自衛隊任務要求。UH-60J於1991年交付,1992年服役。至2010年,共有40架UH-60J編入自衛隊「救難航空隊」。航空自衛隊在2010年12月再訂購40架新型UH-60J,以替換舊款UH-60J,這批「UH-60J+」對現代SAR任務系統進行各種升級。2006年日本編列預算前,明訂2009年起加裝空中加油管,這批UH-60J+還完成與美國空軍的聯合訓練,擴大其SAR任務中的運用。

 另一方面,防衛省也在1980年代,為海上自衛隊選擇S-70B,作為三菱HSS-2b(日本版SH-3H)「海王」反潛直升機後繼機種。當SH-X(後來正式型號稱為SH-60J)項目啟動時,HSS-2b甫撥交海自使用不久,因此,最初計畫是將HSS-2b任務系統與SH-60B原型空機整合,但最終採用日本「技術研究本部」(TRDI)自行新研發系統,與1990年代的第3批「輕量化艦載直升機系統」(LAMPS Mk.III)功能相似,為日本「海鷹」直升機配備任務電腦,藉由數據資料鏈路,聯接驅逐艦母艦的戰鬥指揮系統,還配備和美國海軍SH-60F同等級的水中聲納,明顯偏於偵潛和反潛能力的加強。原型機XSH-60J首批飛行是在1987年8月31日和1987年10月。防衛省指定SH-60J型必需裝置日本製的航空電子系統,並由海上自衛隊進行測試飛行。

 SH-60K增強反潛作戰設備

  SH-60J於1991年8月開始交付,同年稍後開始服役。3名機組員中的副駕駛,可在自動飛行管理系統和慣性導航系統的幫助下,專注擔任戰術協調員角色。到2007年,日本已經生產100餘架SH-60J。SH-60K則是SH-60J的升級版,先前稱為「SH-60J改」,增強現代化多項反潛特性。三菱於1997年開始研改,於2005年3月出廠。採用新型主旋翼槳葉、船艦輔助降落系統、航空電子系統和其他偵潛系統。三菱藉由修改型SH-60J製造2架原型SH-60K。第1架SH-60K於2005年8月10日交付海上自衛隊,共製造50架SH-60K。可見得日本為自衛隊的裝備更新換代統一擘劃,藉以避免後勤的繁複紊亂。

  亞洲許多國家四面環海,陸地山巒起伏,全年皆有各種民生休閒遊憩在疆界周圍舉行,惟先天氣候多變,通常讓這些橫跨水陸的活動充滿自然變數,對此,多功能的搜救型直升機就扮演著不可或缺的角色,部署在各地的救護直升機隊,成為保障民眾生命安全的守護神。

  時至今日,全世界有多達32個國家和地區使用美製「黑鷹」系列,為現代通用直升機構型改良和發展建立不可取代的範本,日本防衛省對於海、空自衛隊所屬的「海鷹」直升機隊換裝與構改工程,尤其受到國際矚目,充分應用在各種範疇的任務,日本在直升機工業的成就並非一蹴可幾,根據前一代的美製H-19和UH-34系列的成功改良經驗,一步步累積出扎實成果,值得所有意圖發展直升機工業供應鏈的國家做為借鏡。(作者為空軍退役機工長)

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