NH-90直升机(英文:NH-90 Helicopter)诞生于
20世纪90年代,是由
法国、
德国、
意大利、
荷兰等国联合研制的中型多用途直升机,是
第四代直升机。
基本概况
NH-90直升机是英国、法国、德国、意大利和荷兰等北约国家于1985年9月开始联合研制的通用直升机,其联合研制计划是有史以来欧洲最大的直升机项目。
NH即NATO Helicopter(“北约直升机”)的缩写,90意味着面向20世纪90年代。NH-90最初的原型是德国1979年开始规划的6吨级多用途直升机,在此基础上经各方协商,于1984年最终确立了研制方向。1986年11月,NH-90完成了初步的研究规划,定位为双发9吨级通用型直升机,有效载荷为3吨。
发展沿革
历史背景
20世纪80年代,为满足运输和反舰反潜任务需要,英、法、意、荷等国就曾联合研发NH-90直升机,意图在世界直升机军贸市场上占据一席之地。
20世纪90年代,为满足运输和反舰反潜任务需求,法国、意大利、荷兰等国联合研发出NH-90直升机(MRH-90前身),该型直升机面世后一度成为世界军贸市场的“香饽饽”。
1987年至1988年,NH-90的火力系统论证结束。后来英国倾向于与美国合作,加上考虑到NH90与英国的“超山猫”、EH101两种直升机存在竞争关系,于是退出了NH-90项目。
德国统一后,于1990年后的一段时间内暂停为NH-90计划提供资金,项目研制遇到困境。到了1992年,法、意、荷等国合资建立的“NH”公司成为NH-90的主承包商,德国也重新投入到合作计划之中,具体参与NH-90项目的企业变为
欧洲直升机法国公司、意大利阿古斯特公司、欧洲直升机德国公司和荷兰福克公司联合体。
生产厂商NHI工业集团是空客公司、阿古斯特·韦斯特兰公司和荷兰福克公司共同组成的合资公司。
研发历程
1995年11月首架
原型机首飞,2000年6月30日开始批量生产。2001年7月
葡萄牙正式加入该计划。2002年批量生产型号开始在欧洲直升机公司位于法国马里尼亚纳市的生产线投入批量生产,已经开始投入现役使用,还将开设第二条NH-90生产线。
2001年12月,欧洲直升机公司向泰利斯航空电子设备公司订购了300套“顶级猫头鹰”(Topowl)直升机头盔瞄准具/显示器(HMS/D),用于装备NH-90直升机。该系统已为“虎”攻击直升机和“鲁伊瓦尔克”Rooivalk直升机采用,外国用户包括法国、意大利、德国、挪威、芬兰、澳大利亚和南非七国。
NH-90是新一代军用直升机,装备有现代化技术和系统,能使该平台昼夜和在不利的气候条件下完成各种任务。NH90采用无腐蚀的碳纤维复合材料机身,电传飞行控制,复合材料旋翼和其他许多尖端技术。
NH工业公司属阿古斯塔·韦斯特兰公司(占32%股份)、欧洲直升机公司(占62.5%股份)和福克公司(占5.5%股份)所有。NH-90直升机项目是欧洲有史以来发起的最大项目,已有确认订购453架,另有102架选购权,用来装备和现代化法国、德国、意大利、荷兰、葡萄牙、芬兰、挪威、瑞典、希腊、阿曼、澳大利亚、新西兰、西班牙和比利时的武装部队。同其他几个国防军的最终谈判正在进行之中,涉及另外76架NH90战术运输和海军改型直升机。
技术特点
机身设计
NH-90直升机为应对21世纪更为严酷的作战任务,NH公司为该机加入了大量的高科技。NH-90直升机最突出的是机体线条流畅,采用全复合材料机身,轻巧而坚固,并具有耐坠毁能力。NH-90采用大量的复合材料,而且不局限于非主要承力结构,当时西欧国家在役的许多直升机主要还是采用金属材料(如法国“超黄蜂”)。
机身侧面、尾梁等多个部位的表面被分成了内倾和外倾的两部分,因此具有较低的雷达反射面积和更大的实用容积。机身内的7个油箱共可容纳2036千克燃油,均采用自封闭与抗坠毁设计,降低了飞机起火爆炸的几率。为提高直升机的耐坠能力,机身下装高吸能可收放前三点起落架。
旋翼技术
NH-90直升机的4片主旋翼桨叶和4片尾桨桨叶均由复合材料制成,采用了最新型的翼型以及低噪音后掠桨尖技术。低噪音后掠桨尖当然意味着声学上的低可发现性,同时可降低前行桨叶和波阻,延迟后行桨叶气流分离,降低铰接力矩,从而提高机动性和可操纵性。
NH-90先进的桨叶翼型可提高升阻比和悬停效率,延缓气流分离,提高了气动效率。旋翼桨毂材料选用坚固而轻巧的钛合金,带有弹性轴承。尾桨为无铰设计。所有主旋翼桨叶和尾梁可根据用户需要选装手动或自动折叠装置。可收放前三点起落架部分采用了极为先进的钛金属基复合材料,相比起传统材料能减重30%~40%。
NH-90的起落架能在坠毁时有效地吸收冲击能量,配合上机身的抗坠毁措施,能够有效降低直升机坠毁时舱内人员伤亡概率。机腹还装有四个充气浮囊,可使NH-90直升机在水面迫降时安全漂浮。
动力系统
NH-90直升机的动力装置为两台涡轮轴发动机,多个国家已经选用了英国罗尔斯·罗伊斯公司和法国透博梅卡公司联合研制的RTM322-01/9型涡轴发动机。该发动机单台功率为1600千瓦,性能非常出色,同一系列的发动机也已经被EH101、WAH-64(英国的AH-64D“长弓阿帕奇”)等机型所采用。1995年,RTM322首次作为NH-90的动力装置进行了试飞。该型还具备全权限数字电子控制系统(FADEC),能够自动匹配发动机间的性能,实时完成对发动机的监视和控制,降低驾驶员的工作强度。
RTM322的FADEC系统采用单通道全权限数字电子控制,加上简化的液压机械备份控制的组合,这种搭配可以令控制系统更简单、维护更简易、研制成本更低。但从长远来看,双通道的FADEC系统能够令全寿命费用、可靠性、可维护性提高到真正革命性的新境界,NH-90也许将在进一步的改进中引入双通道FADEC。
NH-90还可使用美国通用电气公司的T700/T6E涡轴发动机,单台功率为1560千瓦。T700系列发动机被意大利选为其EH101的动力装置,加上RTM322系列,未来几十年里北约最为重要的两个直升机型号NH90与EH101实现了动力装置上最大程度的通用性,简化了生产和维护工作。
机上还装有一个辅助动力装置,用于发动机启动和在地面时为电子设备提供电力。NH-90直升机海军型发动机尾喷管喷口向上,可减少红外辐射特征。该机油箱耐坠毁性能好,在遭到意外破损时具有自密封能力,还可外挂副油箱。
电子通讯
NH-90直升机的电子系统采用了双余度MIL-STD-1553B总线架构,具有整合紧密、信息融合能力强、维护升级简便等优点。此外装有Link11数据链,能够与其他作战平台迅速交换战术数据。NH-90可由两人驾驶,装有的四余度电传操纵飞行控制系统和侧杆驾驶操纵系统。这两个系统只有部分第三代战斗机装备,对于直升机来说是颇为“豪华”的配置。
1997年第二架NH90原型机首次安装了完整的电传操纵系统,但首飞时仍使用机械操纵方式。座舱配有一体化的通讯与识别管理系统、数字地图系统和5台203×203毫米SMD88型彩色多功能液晶显示器。NH-90的最初规划中原本采用彩色阴极射像管显示器,但随着液晶显示技术的实用化,也就改为采用液晶显示器。五个液晶显示器上可显示作战任务、导航、飞行参数或自检/维修信息等等,其中四个主要用于显示作战任务信息,另一个一般显示飞行控制系统输出的信息。
这些设备不仅保证了飞行员在复杂作战环境下拥有最佳的信息感知和反应能力,还确保了即使只有一名驾驶员也能按目视或仪表规则安全飞行,甚至完成部分作战任务。
NH-90直升机的两台V/UHF及一台HF无线电设备,能够进行军用保密通信,并可满足各种民用航空交通管理通信的需要。导航系统包括SAGEM和GPS导航设备、马可尼353多普勒导航设备、泰利斯AHV21无线电高度表等。
性能数据
衍生型号
根据现代战争的需要以及航空科技的发展情况,直升机设计的通用性、多功能性已经得到了广泛的重视。正如欧洲另一个重要的直升机型号——
EH-101直升机那样,NH-90设计时就考虑了为不用任务设计相应型号。
NH-90主要有两种型号,“北约护卫舰型”(NATO Frigate Helicopter,NFH),
及“战术运输型”(Tactical Transport Helicopter,TTH)。
NFH舰载型
NFH北约护卫舰型直升机,NFH型可在包括护卫舰在内的水面舰艇上实现起降,能够单独完成反潜、反舰等任务,也可与母舰及其他平台有效协同。
部分计划作为NFH型的母舰的新型舰艇包括意大利的“圣乔治奥”(SAN GIORGIO)级两栖攻击舰、德国F124
萨克森级护卫舰、荷兰
特罗姆普级护卫舰、法国
戴高乐号航空母舰以及计划中的对地攻击/反潜型护卫舰等等。
NFH具体可完成目标监视、跟踪、反潜、防空、垂直补给、搜索与救援、部队运输和布雷等任务。驾驶舱乘员包括飞行员、负责协调作战任执行的战术协调员和传感器系统操作员。NFH装有吊放声纳、声纳浮标、水面搜索雷达、磁异常探测器和前视红外装置。执行反潜任务时,最长飞行时间为4小时,并备有20分钟余油。或在距离起飞地点93千米的目标区域进行3小时的搜潜任务。或执行典型的4小时作战任务,其中在2小时的有效搜潜时间内,通过自身布设的
声纳浮标进行监视和搜索,并可有20分钟时间使用鱼雷(如MU90型324毫米鱼雷)打击发现的敌潜艇。返回舰艇等平台后,只需20分钟的准备工作,即可再次出动。
NFH还可携带
反舰导弹(如意大利Marte Mk2/S 、法国AM-39“飞鱼”以及计划中的NSM超音速反舰导弹)执行反舰任务,或为其他平台发射的反舰导弹实施导引或中继。得益于较小的雷达反射面积,NFH进行反舰作战时比其他直升机更为安全,打击更具突然性。为进一步增强自身的生存力,NFH装备了先进的自卫设备,包括箔条/红外诱饵发射器、红外干扰机、导弹接近告警系统、雷达告警接受机和激光告警接受机。
NH-90作为多国合作的产物,在部分机载系统(尤其是作战系统)的选用问题上,留给了各个国家最大的自主权。法国、挪威、瑞典等国为自己的NFH型选定了泰利斯水下系统公司的FLASH声纳系统,其中后两者选用的是针对波罗的海环境进行了专门改进的FLASH-S改型系统。
FLASH是“直升机收放轻型主动声纳(Folding Lightweight Active Sonar for Helicopters)”的缩写,由FLASH主动低频吊放声纳和TMS2000声纳浮标处理系统组成,代表了当前直升机机载反潜探测设备的最高水平。声纳带有一个低频主动发射器,接收器阵列则分别安装在12个折叠支架上,标准频宽为3.5~5.5kHz。该系统重量轻、体积小,既可以由EH101这样的大型直升机携带,也可以装在NFH等直升机上。
FLASH系统不仅为EH101、NFH等欧洲海军直升机选用,甚至被美国海军选定为即将投入现役的MH-60R多用途直升机的标准装备,并获得了AN/AQS-22的正式编号。FLASH不仅能应付北大西洋的深水反潜任务(最大工作深度为700米),还可胜任波罗的海、地中海等海域常见的浅水反潜任务,这是它的主要优点之一。
TMS2000声纳浮标处理系统是FLASH声纳系统的一部分。TMS2000是泰利斯水下系统公司在AQS901/902及903、SADANG系统等成熟产品上发展出来的新型声纳浮标作战系统。该系统包括一个任务计划系统,可同时对付8个水下目标,并管理4到64枚声纳浮标。
优秀的信号处理设备能够预先对大量的侦听信息进行处理,然后才提交给传感器系统操作员进行最终判断与决策。假如没有这一作战系统的帮助,操作员根本不可能应对来自多个声纳浮标的大量信息,也就无从完成日趋复杂的反潜任务。
NFH直升机的“大脑”——作战任务系统是由荷兰著名的航空航天电子设备生产厂家NLR公司研制开发的。作战任务系统负责将NFH的声纳系统、雷达、红外前视装置、电子战设备收集到的信息汇总到一起,经过处理分析后输出给飞行员,并根据飞行员输入的信息,指令作战系统的其他子系统做出相应的反应和操作,从而完成作战任务。
荷兰、意大利和德国军方为他们的NFH直升机选用了“直升机远距主动声纳(Helicopter Long Range Active Sonar,HELRAS)”系统。HELRAS也是一种吊放声纳系统,由著名的L3海洋通讯系统公司的子公司ELAC公司负责研制生产。L3公司在低频主动声纳上也有着高深的造诣,HELRAS是该公司的最新产品之一,L3声称该系统的浅水探测距离比FLASH声纳远6倍,性能甚至比美英意等国海军的部分舰载或潜艇声纳更为优越。
HELRAS的最大工作深度为500米,在浅水中的有效探测距离也非常出众。利用多普勒技术和优化的主动脉冲探测波束,HELRAS获得了极高的分辨率。针对以往带有多普勒技术的声纳无法有效对付低速水下目标的问题,HELRAS采用了专门设计的脉冲方式和处理方法,即便是速度只有一节的水下目标,也逃脱不了该系统的跟踪。此外还可以同一些其他型号的主动低频声呐互联起来,实现“多基站”、收发装置分置的协同搜索。据称韩国和新加坡两国的海军也将订购HELRAS系统,用于改进现有的反潜直升机。
部分参与NH-90项目的国家为NFH选用了泰利斯公司的“海洋霸王”(Ocean Master)型水面
搜索雷达。“海洋霸王”的各种改型性能好,尺寸小,因此被法国“猎鹰”50、英国“猎迷”MAR4等多种反潜/巡逻飞机所采用。在NFH上,该雷达安装在机腹前部,具有360°的环视视野。
加里莱奥航空公司(GALILEO AVIONICA)为NH90项目提供FLIR111型前视红外装置。FLIR111是世界上装备直升机使用的、最为紧凑的前视红外装置之一。该装置包括一个第二代红外热成像摄影机,安装在机鼻下方的转塔上。FLIR111拍摄到的红外影像可直接输出在NH90飞行员的头盔显示器上,这极大增强了TTH战术运输型在夜间或者不良气象下超低空飞行的能力。除了NH90外,FLIR111还被法国、德国联合研制的“虎”式武装直升机所采用。
TTH运输型
TTH战术运输型直升机,是NH90的另一个重要型号。TTH的驾驶舱乘员包括正副飞行员,可运载14至20人,或2.5吨的货物,或12副担架,或一辆吉普车大小的车辆。在执行空降突击作战任务时,作战半径达到250千米。此外还可完成搜索和救援、侦察、电子战、空中指挥、火力支援、布雷等任务。TTH没有NFH所装的各种作战设备,但可以选用NFH型的航空电子设备,例如液晶显示器等。
未来TTH的攻击/搜索救援改型还将装备更为强大的空地武器系统,例如加装“崔格特”等反坦克导弹和自卫用的近距空对空导弹。上述挂点还可吊挂两个各容纳248千克燃油的副油箱,机舱内还可加装4个各容纳400千克燃油的附加油箱,能够显著提高TTH的航程。当前,TTH尚无加装空中加油设备的打算,而EH101已有加装空中加油管的全盘计划,这主要是因为德法意等北约盟国并不像英国那样追求大航程,毕竟他们不需要跟着美国在全球各地东征西讨。
泰利斯航空电子设备公司为TTH型生产了头盔昼夜瞄准具/显示器(HMS/D0),该系统基于双镜投影图像原理,双目视野大而不变形,观察座舱仪表效果清晰自然,能在存在丰富灯光照明的市区使用。HMS/D重量很轻,体积也较小,驾驶员
配戴舒适,而且双目显示技术也比AH-64等现役直升机的单目显示技术要好得多。导航等信息通过飞行控制计算机的处理,可以输出在座舱下显或头盔显示器上,并能提供实时动态电子地图等信息。
上述种种设备和技术,令NH90的飞行员享受到了比AH-64等武装直升机的驾驶员更为优越的驾驶条件。为确保隐身性能,NF90的发动机进气口较小,并与机身表面平齐,斜向上方开启。排气口也经过了特殊设计,能将排气温度控制在较低的范围内,其中TTH型加装了复杂的向上排气装置,进一步降低了自身的红外特征。TTH还装有汉尼威尔公司的Primus701A气象雷达、障碍物告警装置、电缆切割器、驾驶员装甲座椅、雷达/红外告警系统及箔条/红外干扰弹发射器等设备。
更值得注意的是TTH装有EADS公司的HELLAS激光雷达防撞系统,可以探测到前方高压电缆等细小障碍物,并迅速向飞行员告警。以上种种技术与设备,对于驾驶TTH在夜间或恶劣气象下超低空飞行有着极大的帮助,显著提高了TTH在现代战场上的生存能力。
NFH和TTH的外观识别方法:NFH主要采用灰白色迷彩,头部有告警接收天线,机腹有水面搜索雷达,排气口短小,可挂带反潜鱼雷;TTH一般涂抹墨绿色迷彩,头部有圆球或圆柱状的前视红外装置和气象雷达,驾驶舱上方有明显凸起的电缆剪,排气口较大且开口向上,部分TTH的尾部有跳板舱门,可挂带各种武器吊舱。NH90不同的原型机还有诸多细节上的区别,但从直升机上的军徽标识能够轻松的识别出其国籍。
多国装备
NH-90直升机研制成功后,法德意荷葡五国共定下了约300架的购置订单。NH90项目刚启动时,参与各国均期望于90年代开始大量装备这种先进的新一代直升机,NH90的名字恰恰表明了这一点,但苏联解体、冷战结束后这个时间表足足推迟了十年。
法国已订购了约30架NFH用于装备海军,用于替代部分“超黄蜂”等直升机,并计划为陆军订购TTH战术运输型以替代“美洲豹”直升机,2011年交付完毕;德国则计划于2017年完成所有NFH型的装备工作,并为陆军订购了80架TTH战术运输型,并可能大幅增加订单;意大利订购了约120架NFH及TTH,部分用于替代意大利海军的AB-212和SH-3D直升机;荷兰订购了20架NFH;葡萄牙计划订购10架TTH。
NH90还顺利赢得了“北欧标准直升机计划”(NSHP)的竞争,挪威、芬兰、瑞典三个北欧国家将订购约70架NH90。至2002年12月,希腊成为NH90最新的订户,计划耗资21亿美元订购20架NFH及TTH。
其他的潜在用户包括阿曼、新加坡、加拿大、澳大利亚等。鉴于北约各国的军费预算都并非宽裕,上述订单还存在着不小的变数。NH90的造价在1700万~2000万美元之间,如果获得更多的订单,价格将进一步下降。
北约直升机管理局(NAHEMA),代表着1991年发起NH90直升机设计与开发的各国政府,包括法国、德国、意大利和荷兰,葡萄牙在2001年加入,管理和控制着整个NH-90项目。
法国
美国《预测国际》网站2010年5月6日报道, NH工业集团于5月5日在欧直公司的法国Marignane工厂宣布其完成了法国海军第一架NH90 NFH的交付工作。这是向法国客户交付的第一架NH90直升机。
德国
截至2016年12月8日,德国国防军已经接收18架NH-90(含NFH、TTH)各型直升机。
比利时
英国《防务新闻》2005年12月14日报道 比利时已决定订购10架NH-90多用途直升机,从而成为订购该型直升机的第14个国家。比利时通过北约直升机管理局(NAHEMA)订购了这批直升机及其相关支援服务。
NH工业公司表示,为比利时生产的首架海军型NH90直升机2013年4月5日在德国成功进行了持续45分钟的首飞,并对该型的基本系统进行了测试。比利时希望用海军型NH90直升机替换海军装备的“海王”直升机。此前,比利时还订购了4架运输型NH90直升机,首架运输型NH90已于2012年12月21日交付。
卡塔尔
当地时间2022年4月9日,卡塔尔军方向外界表示,卡塔尔空军已于日前从意大利接收了首批2架专门用于海上任务的NH-90 NFH型直升机。卡方此前还从法国接收了2架专门执行陆地任务的NH-90 TTH型直升机。
澳大利亚
中国军网-中国国防报2023年10月16日报道,
澳大利亚国防部长
理查德·马尔斯宣布,澳大利亚已正式退役该国国防军装备的所有NH-90(澳大利亚型号为MRH-90)直升机,比预计退役时间提前了15年。澳大利亚决定回到10多年前的最初选择,以美制UH-60M直升机取而代之。
服役动态
升级计划
2024年7月,欧洲NH工业公司与北约直升机管理局签署了一项合同,宣布正式启动NH-90直升机Block1全面升级工作。
终止合同
2022年6月中旬,挪威国防大臣
比约恩·阿里尔·格拉姆宣布,军方决定撤销购买NH工业公司所产NH-90军用直升机的订单,理由是该型直升机性能不可靠且交付延迟,引发各界揣测。
坠机事件
2008年6月1日,一架意大利空军的NH-90型直升机(序号:MM81519 EI-202)在参加航展期间飞行表演中,于布拉恰诺湖(Bracciano Lake)坠落,飞行员丧生。
总体评价
NH-90直升机是世界最大规模的联合直升机研制项目,也是多国国防装备研发合作的典型,从细节到主体设计无一不体现欧洲国防科技水平。NH-90的诞生结束了北约自20世纪60年代以来西科斯基、贝尔、阿古斯塔、法国宇航等厂商的直升机在北约体系内使用型号繁多杂乱的历史。
NH-90直升机的基本飞行性能很突出,与空重、载重、任务都相似的美国“黑鹰”直升机相比,NH-90在最大速度、巡航速度、升限、悬停高度(有或无地效)等多个方面都相仿或更为优秀。
NH-90直升机能够赢得进入21世纪对通用直升机的各种挑战,能胜任陆军航空兵的所有支援任务,其原因主要是:
1、该型直升机能满足用户提出的扩展要求,大幅度提高了在夜间和恶劣气候条件下战术直升机的飞行性能。
2、该型直升机的全寿命费用是可负担的,因为:通过提高可靠性和维护性降低了使用成本;通过相应提高直升机利用率,降低了采购成本;
基于NH-90战术通用直升机的研制成功,北约直升机工业公司面对各种用户提供多种技术解决方案。