舊瓶新酒（一）：翻天覆地的CH-53K

江雨

2015年10月27日，西科斯基公司CH-53K“種馬之王”重型直升機成功首飛（其首架機推出時本刊2014年第11期有文章介紹）。首飛的工程研制型1號原型機在30分鐘飛行時間里，完成了起落、懸停、側向和前/后向飛行控制，并在離地9米高度進行了地效懸停試驗。1號原型機與隨后計劃試飛的3架樣機將在3年里完成總計2 000小時的定型前飛行測試。

CH-53K從項目合同開始到現在已過了10年，首架原型機測試時間也比計劃晚了1年，估計到2019年才會裝備。美國海軍陸戰隊將裝備200架左右，等量替代目前的CH-53系列，在替換其它國家的CH-53市場上也大有潛力。

目前服役的CH-53E“超級種馬”主要裝備美國海軍陸戰隊，能運載陸戰隊機動部隊的幾乎全部裝備，還能承擔特種作戰等任務。冷戰后局部戰爭中的任務量加劇了CH-53E的壽命消耗。美國海軍陸戰隊在本世紀初力圖對CH-53E進行延壽和換發改進，但在論證中認為機體設計較早，難以適應很多新裝備，改造延壽的投資經濟性難以補償性能的不足，于是轉而制造CH-53K。

CH-53K設計改進的原則

CH-53采用單旋翼帶尾槳的常規布局，從開始到現在的機體尺寸和布局始終沒有大的變化，機艙尺寸差異不大，只是載荷隨動力改進明顯提高。CH-53D（CH-53A改進型）是首代CH-53中性能較好的型號，采用2臺軸功率3 696馬力的T64-GE-416發動機，旋翼采用6葉槳，機艙尺寸為9.14×2.29×1.98米，貨艙后帶有兼當跳板的尾艙門。

CH-53雙發系列在1964年首飛，陸軍的CH-47的首飛時間則為1961年。CH-53系列和陸軍的CH-47開始設計時都考慮到重載運輸要求，載荷類型也接近，都是按60年代初期的裝備條件規劃。1974年首飛的CH-53E作為海軍陸戰隊重型運輸直升機，改進意圖是增加載荷量，以適應80年代的裝備發展。

CH-53E增加了1臺T64-GE-416發動機和1片旋翼槳葉，貨艙仍保留雙發CH-53的標準，最大載荷由6.8噸增到13.6（內載）～14.5（外掛）噸，也是美軍現役載荷指標最高的直升機，但其發動機功率存在不足，旋翼升力性能也不好，為此CH-53K采用了T408渦軸發動機。T408是GE38-1B的實用型號名稱，GE38-1B則是利用CFE730（公務機用渦扇）和TF407渦槳發動機（曾作為P-3C換發改進的P-7A動力方案）的核心機，通過適應性改進后完成的大功率渦軸發動機。T408的技術水平達到本世紀初期較先進標準，功重比相比T64-GE-416大幅提高，零件數也減少了63%，可靠性和維護性更好。

CH-53K采用3臺發動機，主減速器和傳動系統（以RAH-66系統改進）的重量只有約2 400千克。CH-53K的總功率已經超過了俄羅斯米-26，傳動系統重量則比雙發的米-26要低1/3，體現出美國直升機動力-傳動技術的功底。

按西科斯基公司的宣傳，CH-53K全新動力系統的功率提高很大，復合材料旋翼產生的升力超過CH-53E的3倍，但CH-53E最大起飛重量為33.3噸，CH-53K僅提高到38.56噸，最大載荷仍維持在14噸標準。米-26的動力-傳動技術水平遠不如CH-53K，機體更大，結構重量系數較低，但最大載荷達到20噸，不過飛行性能明顯不如CH-53K，尤其是高溫和高原性能差距更明顯。按照估算數據對比，CH-53E在海拔2 600米高度的有效載荷為9噸，海拔4 000米高度則會降低到4噸。CH-53K采用新的動力-傳動系統后，最大載荷雖然沒有大的提高，但在2 600米高度的載荷可以達到13噸，4 000米高度仍然能夠維持12噸的有效載荷。CH-53K的高溫和高原載荷量比CH-53E增加了超過1倍，具備復雜氣候條件下提供更大有效載荷的能力。米-26雖然最大起飛重量可以達到56噸，但僅空機重量就有28噸，滿載20噸正常起飛重量（49.5噸）時的燃料載荷只有1噸，無地效懸停高度（標準大氣）也比CH-53E低1 000米，更是遠不如CH-53K的性能指標。米-26TC（民用型）最大載荷雖能達到22.5噸（標準集裝箱），但載荷15噸的最大航程只有500千米，載重13噸的航程為1 164千米，載重8噸的航程才能達到1 625千米。

CH-53系列設計時對兵員運輸要求不高，但對重型裝備吊運的要求卻非常明確，是以兩棲運輸為主要目標的通用重型直升機，機體規格也充分考慮到兩棲艦和灘頭環境，以及同時期陸戰隊直升機的配套情況。米-26則是蘇聯時代（也是到目前為止）最大的運輸直升機，是以蘇聯陸軍集團軍單位的快速運輸為主要目的，20噸的最大載荷和12×3.25×2.95米的機艙規格，均與安-12（20噸載荷、13.5×3.5×2.6米機艙）相當。米-26以安-12的運載條件為模板設計，巨大的機艙規格是米-26使用的基礎。

對比來看，CH-53K在同樣載荷（13噸）時的高溫高原性能明顯高于米-26，載荷航程也更理想。CH-53系列適合運輸高密度的集中式載荷，米-26的機艙空間遠比CH-53大，但集中載荷戰術運輸條件并不比CH-53E高，大空間機艙更適合運輸分散的低密度（兵員、燃料）載荷。CH-53E/K能滿足米-26近90%的運輸功能，野戰條件下的戰術運輸方式更靈活，戰場生存能力也更高。俄羅斯與別國合作研制的新重型直升機，據稱就是類似CH-53E的規格和布局，擁有非常好的高溫/高原飛行性能。