Mi-38軍民兩用直升機

文:許德英

編按:

 1991年前蘇聯解體後,結束「冷戰期」美蘇兩強的戰略對峙;「後冷戰期」的來臨,全球多數國家都能因應局勢緩和而適度刪減國防預算。當前面對的問題是,世界各地的區域性衝突與恐怖組織的危害行動,仍然不斷地發生且日趨嚴峻;美國與俄羅斯在高科技的研發與採購的預算上,最多只能在數量上加以精實,但在各種武器裝備的質能上,從來不敢掉以輕心。

 觀察此種情境,可在近年來各種武器裝備的展示中略見端倪。美俄兩國的軍火製造集團,無不卯足全力來展現其性能優異的軍備,吸引有作戰需求的國家下訂單採購或進行合作生產,企圖據此能大幅降低研製的高額成本。俄羅斯Mi-38軍民兩用多功能中型直升機,就是在此種情境下的代表作之一,本文針對其研發生產背景、多功能傑出特性、未來發展趨勢等範疇,依序為讀者做一介紹。

 ●研發背景

 Mi-38直升機係由俄羅斯「米爾」(Mil)莫斯科直升機工廠研製,主要用來接替日漸老舊的Mi-8「喝采」(Hip)直升機,以及其外銷型Mi-17直升機。檢視Mi-8/17直升機的研發背景與使用現況,當可進一步了解俄羅斯研發Mi-38直升機的必要性。  Mi-8直升機於1961年7月7日完成處女航,因其性能優異、造價便宜而吸引許多採購國,諸如:亞洲、南美、中東、東歐,以及非洲等地區的第三世界超過80個國家採購部署。自1961年起共計生產超過1萬7000架,創下直升機產量最高的世界紀錄,目前尚有2,500多架服役中。

 依Mi-8直升機構型研改的家族系列眾多,主要的是Mi-14海軍直升機、Mi-19空中指揮直升機(指揮裝甲車、機動砲兵與步兵)、Mi-24陸軍攻擊直升機,以及在1975年完成處女航後量產的外銷型Mi-17直升機,迄今已生產超過1200架,其中有300架供俄羅斯使用,其餘900多架都外銷供全球超過60個國家使用。

 不可思議的是,美國居然在2005年開始陸續採購Mi-17直升機,原來是為了支援阿富汗重建空軍戰力;截至2010年已採購31架,並計畫在2016年前再採購42架。Mi-17直升機將成為阿富汗空軍的主力部隊,當擁有共計146架軍機(Mi-17直升機佔半數)及8,000名空地勤官兵時,其空軍獨力作戰的能力終告完成,美軍才能逐步減少支援的部署兵力,進而如期撤出阿富汗。

 值得關注的是,外銷型Mi-17 與Mi-8直升機的不同處,除了垂直尾旋翼位置由右側改到左側、發動機進氣道前設置防沙塵罩、更新航電裝備之外,最主要差異是2具TV3-117MT渦輪發動機(每具1,950軸馬力)提升為TV3-117VM渦輪發動機(每具2,190軸馬力)。由此可見,Mi-17直升機除了更換發動機以加大馬力外,其基本架構的現代化提升空間已達極限,這也是必須賡續研發Mi-38直升機的主要關鍵因素。

 Mi-38直升機的研發過程波折不斷,1983年研發計畫正式建案,但歷經機體結構多次修正,才於1989年巴黎航展公開全尺寸模型。第1架原型機早在1996年就開始研製,不料於1998年發生合作研製的歐洲直升機公司有股權爭議(非俄羅斯國而超過25%上限),又於2003年7月表示退出合作計畫(2005年正式生效),因而延至2004年10月1日才完成首飛。第二架原型機雖於2007年上半年組裝完成,但因更改不同發動機的配置考量,延至2010年12月24日才完成首飛。第三與第四架原型機,則順利地分別在2013年11月29日與2014年10月16日完成首飛。這些波折與目前尚有許多適航認證項目待完成,導致原本2013年開始量產的計畫,不得不再度延後至2016年。

 研發的正面訊息是,原型機在試飛時打破多項記錄;諸如無載重飛達高度8620公尺、載重1000公斤飛達高度7895公尺、載重2000公斤飛達高度7020公尺、6分鐘爬升至高度3000公尺、10分52秒爬升至高度6000公尺等。此外,第1、3、4架原型機配裝俄羅斯2具TV7-117V型渦輪發動機,第2架原型機則配裝加拿大2具PW-127T/S型渦輪發動機,並預劃在第1批量產50架時裝置;可選擇裝置不同的發動機,證明Mi-38直升機具有彈性的組裝空間,這都是開發合作生產與採購商機的另一有利因素。

 ●多功能傑出特性

 Mi-38是新一代多功能中型直升機,運用諸多先進航太科技與配備整體化的機載系統,係同級直升機中最具適航性能與安全標準的機型,機體框架採用複合材料,具有機艙空間大、雜訊低、振動小等特性,足以擔負多種軍民航作業,諸如:戰術運輸、特種作戰、觀測偵巡、醫療後送、首長專機、森林滅火、建築吊裝、海上補給、近海油田作業、航拍航測,以及對地/海攻擊等任務。

 為了接替Mi-8/17直升機的多功能任務,Mi-38直升機的設計在諸如:服役壽限、系統可靠性、起降條件、載重與載客量、發動機燃油效率、維護工時與費用等方面都大幅提升,相較之下更能彰顯其傑出特性。另考量在多種氣候、地形等環境下執行任務,Mi-38直升機的機體結構與機載系統,皆能在攝氏溫度-60度到+50度之間安全運作。

 其他先進航太科技的運用,諸如:主尾旋翼採用複合材料與先進幾何形狀、旋翼前緣裝有防冰系統、旋翼軸承裝置液壓減震器;單發動機故障時,另1具可緊急增加動力以確保安全飛航;3套獨立液壓系統,若有2套故障,僅剩一套仍可安全操控;電力系統配置3套交流發電機與2套直流電瓶交互供電獨;艙內座椅可折疊,另配置起重梁、絞車盤、遙控液壓載台;貨艙地板設置滾輪滑道,後貨艙門設置裝貨跳板可遠距離液壓操控;艙口可選擇安裝航空攝影與照像裝備;外部吊重系統具備戰術與緊急投放、吊索收放功能。

 至於機上航電系統,當然採用先進數位化「玻璃座艙」(Glass Cockpit),五具多功能彩色液晶顯示器(Liquid Crystal Displays, LCD),除顯示飛航相關資訊外,並可顯示貨物裝卸與維護等各種資訊。

 飛航系統採用四重多工自動駕駛、自動盤旋與落地系統,以及自動導航、天氣與導航雷達、航空器監控等系統。 機體採用金屬半硬殼式加尾梁的傳統構型,並在機身兩側設置短翼(可加裝2具外掛架以吊載各型武器或副油箱)。單一水平主旋翼(6葉)、右側垂直尾旋翼(4葉)及垂直尾翼下的雙水平尾翼。併列式雙座正副駕駛艙,前三點不可收放式起落架(鼻輪雙輪、主輪單輪,皆裝設減震支柱;改裝為攻擊機時,則可收放以增加操控靈巧性;擔負海上運輸任務時,則加裝浮翹以進行水上起降)。客艙可載運30人、或16具擔架傷患與3位醫護人員、或12名首長與貴賓。

 ●未來發展趨勢

 目前部署Mi-8/17直升機的許多國家,都是採購Mi-38直升機的潛在客戶,預估軍民用市場的最大需求量約300架,其中200架為俄羅斯本身的汰換需求,其他100架則外銷國際市場。相較於其他同類型新一代直升機的競爭,諸如:EH-101、NH90、S-92等型直升機,每架售價大都超過2500萬美元,幾乎是Mi-38售價約1300萬美元近2倍之多;因此,Mi-38直升機將會是這些潛在客戶的最好選擇標的。

 問題是,當前部署Mi-8/17直升機的使用國,大都把提升計畫延續到2020年,根本都還沒有汰換的規劃或需求。另一個不利因素是,雖然Mi-38直升機能安裝歐美產製的發動機及航電關鍵系統,大幅增加國際市場的競爭優勢,但因合作研製的歐洲直升機公司已退出,以及試飛課目尚未完成適航認證等因素,所以迄今還沒有獲得任何採購訂單,這將造成2016年開始每年量產10-12架的計畫,依然是充滿著不可預期的變數。

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