陸戰隊一號新機種 S-92直升機

 國外媒體月前大幅報導,美國總統「海軍陸戰隊一號」專機決定採購S-92中型直升機,以取代VH-3D、VH-60N直升機。獲得十二億四千萬美元訂單的塞考斯基(Sikorsky)公司,將依合約進行作戰測評與研改作業,以及送交六架該型直升機與二架模擬訓練機給美海軍陸戰隊,並在二○二三年前完成二十一架的交機。本文先就美國總統專機緣起,再針對S-92直升機的研發生產背景、高性能傑出特性、未來發展趨勢等範疇,依序為讀者做一介紹。(編按)

 美國總統搭乘任何單位的專機飛行時,航行管制的無線電呼號都稱為「某單位一號」 ,諸如:搭乘海軍陸戰隊專機進行國內短途飛行時,其呼號即為「海軍陸戰隊一號」(Marine One),而不是專指那一架飛機的編號;若是搭乘空軍或陸軍的專機時,其呼號是「空軍或陸軍一號」;至於總統搭乘民航客機時,其呼號則為「總統一號」(Executive One)。

 美國是航空先進國家,不少國家以此做為「他山之石」的借鏡,諸如:日本總統專機的呼號為「Japanese Air Force One」、我國總統專機也被媒體稱為「空軍一號」。美總統專機大都兩機一組出勤,讓外界不知道總統搭的是哪一架,除了提升安全之外,又有現成的預備機可供支援;另因總統專機並無武裝,視飛航情境需要,大都配有戰機隨伴或區域護航等的防衛措施。若非現任元首搭乘總統空軍專機,也不能使用「空軍一號」的呼號。

 值得一提的是,總統空軍專機駐地安德魯斯空軍基地與白宮距離十六公里,通常都會先搭乘海軍陸戰隊的專機前往轉機,也就是VH-3D、VH-60N,或是下一代的VS-92直升機(首長專機增列V字)。

 研發生產背景

 一九九一年十二月二十五日前蘇聯解體,冷戰結束後的國際緊張局勢趨緩,美國塞考斯基公司預估中型多功能直升機的市場展望,在一九九二年以S-70直升機的飛控與旋翼系統為基礎,立案研發四葉水平主旋翼、雙發動機的S-92直升機,以因應二十一世紀軍、民航的作業需求。

 一九九二年首度公開S-92全尺寸展示機,並在一九九三年開始接受採購訂單,接著在一九九五年六月參加巴黎航展,與同時展出的AS-332「超級美洲獅」(Super Puma)直升機互別苗頭,相互競爭直升機市場的採購訂單。但當時的國際市場並不景氣,整個研發與生產計畫因而延期,直至一九九八年十二月二十三日,才完成首飛任務。

 二○○○年七月,S-92直升機進行機體結構提升設計,諸如:第三架原型駕駛艙後的機身加長四十公分以增加三位乘客座椅,並加大艙門以利搜救操作;機尾樑架縮短十點四公尺及水平尾翼從左側改置右側,經由機體重心的調整,排除試飛時遭遇的俯仰安定性問題,並提升操控的穩定與安全性。隨後在二○○二年十二月十九日,獲得美國聯邦航空署(Federal Aviation Administration, FAA)的適航認證,並於二○○四年六月八日,獲得「歐盟航空安全局」(European Aviation Safety Agency, EASA)的適航與安全認證。

 值得提出的是,為降低研發生產成本以提高市場競爭力,除保持現有零組件的共用性,諸如與S-70直升機傳動系統組件,就有約百分之四十的共用性;更與許多國家的廠家合作生產,諸如:日本三菱重工業公司、西班牙格曼莎(Gamesa)公司、巴西航空工業公司、我國漢翔航空公司、中國大陸景德鎮直升機集團等,除能分擔生產風險之外,更能獲得合作生產國的採購決策優勢。  自二○○四年九月首架交機給客戶營運迄今,發生過三件重大飛安事故,造成二架墜毀、十七人殉職,其事故簡述如后:

 一、 二○○八年七月二日,一架S-92直升機由海上鑽油平台飛返陸地,發生主變速箱的過濾螺栓斷裂,造成滑油大量漏出而緊急迫降成功,機上二位飛行員及十四名乘客皆平安。

 二、二○○八年七月十九日,一架S-92直升機在惡劣天氣下飛行,墜毀在山坡上,所幸機上二位飛行員及十四名乘客僅受輕傷。

 三、二○○九年三月十一日,一架S-92直升機在飛往鑽油平台途中墜海,機上二位飛行員及十六名乘客僅一人重傷獲救,其他人全數殉職。經調查,係因主變速箱的過濾螺栓斷裂,造成滑油大量滲漏而墜機。

 高性能傑出特性

 S-92為軍民兩用中型多功能直升機,採單一水平主旋翼(四葉)、垂直尾旋翼(四葉)、併列式雙座駕駛艙、前三點可收放式起落架(鼻輪與主輪皆為雙輪)等之傳統直升機構型;最特別的是,垂直尾旋翼與水平尾翼皆置於右側,不同於一般直升機分置於左右兩側,因此其垂直尾旋翼向左傾斜約二十度,以保持飛航時的氣動力平衡。

 機體與機尾樑架之主結構採用鋁合金,而其外部蒙皮、外油箱、駕駛艙罩、整流罩等組件,則採用碳纖維複合材料。機身兩側各設置一具浮筒式流線型外油箱,每個油箱容量一一三四公升,加上機內油箱,最大航程可達一○九○公里,另亦可視任務需要進行空中加油。

 而低營運成本是其傑出特性之一。諸如:採用具彈性軸承的合金槳穀先進設計,使用壽限可延至五千飛行小時,因而降低維修成本(是S-70直升機的三分之一);採用先進的傳動系統與減速器,延長廠檢週期至六千飛行小時(是傳統裝備的二倍),大幅提升執勤的耐久性。

 此外,因大量採用碳纖維複合材料,佔機體淨重的四成左右,不但減輕機體重量、提升機身的耐腐蝕性與抗破裂能力,更把機身使用壽限延長至三萬飛行小時。

 據估計,軍用型S-92直升機每架售價約三二○○萬美元,民用型的售價會更便宜些(因軍用型增設裝甲、自封油箱、雷達預警器、熱燄與干擾絲誘餌投放器等,以提高戰場存活率)。

 此外,採用MIL-STD-1553B或Anmc-429資料匯流排整合相關飛航資訊,具備多功能、高安全性、高可靠度等優點,另安裝主動減震裝置以降低客艙噪音。大多用來執行客貨運、空中搜尋與救難、資源探勘、新聞多媒體傳播等任務,在同類直升機中佔有高性能、低售價、低營運成本的競爭優勢。

 主要性能諸元如后:正副駕駛二員、載客十至九二十二員。機長十七點一○公尺、機寬五點二六公尺、機高四點七一公尺、客艙高一點八公尺、主旋翼直徑十七點一七公尺、旋翼面積二三一點五四平方公尺;淨重七○三○公斤、最大起飛重量一二○二○公斤、最大載重四六九○公斤、最大吊重四五○○公斤;兩具CT7-8A型渦輪軸發動機(每具二五二○軸馬力);巡航速度二八○公里/小時、最大速度三○六公里/小時、爬升率七點四公尺/秒、實用升限四二七○公尺、最大航程一○九○公里。

 未來發展趨勢

 我國漢翔航空負責S-92駕駛座艙之細部設計、製造、組裝及測試等相關工作,一九九七年第一架駕駛座艙出廠,並於二○○三年獲得美國聯邦航空署認證進入量產,拓展國內航太工業商機。漢翔航空多年來皆依合約如期交付產品,並於二○○八年七月二十五日舉行第一百架駕駛座艙出廠典禮,此係與美國塞考斯基公司合作生產之成果,立下兩國航空工業長期合作的里程碑。

 二○一○年二月,英國決定採購二十五-三十架S-92直升機執行搜救任務,而當時的競爭對手是EC-225直升機;相對於二○一二年七月十日,我國空軍完成三架EC-225救護直升機成軍典禮,打敗的卻是S-92直升機。檢視獲選與否的關鍵,雖然我國具有維修與操控S-70C直升機的經驗(S-92係其衍生機型),與合作生產S-92駕駛座艙等有利條件,但性能需求、後勤維修、品質保證、外銷價格等的綜合考量,才是採購選項的決定因素。

 截至二○一四年元月,已生產二一九架S-92直升機,美國、中國大陸、南韓、泰國、沙烏地阿拉伯、汶萊、巴林、科威特、卡達、亞塞拜然、土庫曼斯坦、土耳其、英國、愛爾蘭、巴西、加拿大、挪威、澳洲等為主要使用國。目前S-92直升機是許多國家總統專機的熱門機型,已決定採購的國家有美國二十一架、南韓三架、土耳其二架、土庫曼斯坦二架等;至於未來發展趨勢會如何?近年來市場競爭資訊將可略見端倪。(文:許邁德)

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