从时间上看,EH101直升机打入美国市场的想法不是最近才出现的。EH101的民用型在20世纪90年代中期就已经试飞。凭借较为成熟的设计性能和任务灵活性,EH101有意在美国的国土安全和特种作战方面扮演重要角色,而VVX计划成为一个千载难逢的契机。2002年7月,阿古斯塔•韦斯特兰公司与洛马公司签署协议,联手生产和销售EH101,为了更好地体现出美国本土制造,甚至将其命名为US101。为了能够顺利参加美国总统“海军一号”专机的竞标,双方保证未来“海军一号”直升机65%的制造工作将在美国本土完成,以满足美国军事装备购买海外产品的有关限定条款,并具体指定贝尔直升机公司作为一家子承包商,承担US101的装配工作。
与此形成鲜明对应的是,西科斯基公司凭借近50年来美国总统直升机的生产背景,打出了“爱国”的大旗,认为US101“血统”不纯,而洛马公司则反击西科斯基公司不正当地滥用“美国制造”。与此同时,出于经济利益考虑,英国首相布莱尔与意大利总理贝鲁斯科尼都亲自出面向布什总统和五角大楼进行游说,大力推荐US101。布莱尔甚至表示,如果美国总统能够乘坐由英国研制的“海军一号”直升机,不仅是英国飞机制造业的巨大荣耀,而且凸显出英美两国长久以来的特殊伙伴关系。
西科斯基(Sikorsky)民用型S-92A主要用于海上操作
为赢得VXX项目,双方已经不满足于纸上谈兵,于是一场咄咄逼人的“飞行秀”在美国轮流上演。2004年7月,西科斯基的S-92率先开始在全美巡回演示飞行,并在随后几个月内访问了西科斯基公司合作伙伴工厂,飞到预定的飞行演示地点举行新闻发布会。对此,洛马团队丝毫不敢怠慢。10月初,英国空军的两架“灰背隼”开始了横跨美国大陆的公关之旅,在为期5周时间内和没有任何支援的情况下,按预定计划飞行了大约8000多米,完备率达到100%。在同一时间,装有新型发动机和驾驶舱显示器的US101直升机首飞,更凸显出在飞行速度、续航能力、有效载荷、内部空间、安全余度等方面的优异性能。
三发胜出
与采用两台发动机的S-92相比,US101的一个先天优势就是采用了三台发动机,从而在动力装置方面具有更高的可靠性和安全性。这一设计还要追溯到20世纪70年代后期研制“灰背隼”直升机的关键需求。
当时,英国海军针对护卫舰在格林兰岛、冰岛和英国之间的海峡中行驶的环境特点,对一系列新型反潜直升机方案进行了可行性研究,于1978年选择了具备较大有效载重能力的设计方案。在确定发动机数目过程中,设计人员通过试验发现,如果出现一台发动机失效(OEI)的紧急情况,三发直升机仍然具有80%的可用剩余功率,而双发直升机只有60%。考虑到EH101的使用环境较为苛刻,因此从安全角度考虑,最终决定采用三发设计。或许没有人能想到,时隔25年后,这一设计竟然在大西洋彼岸的美国总统直升机竞争中起到了至关重要的作用。在其它一些重要的技术指标上,EH101也全面胜过了S-92,比如最大起飞重量EH101为14600千克,S-92为12020千克。当然,S-92研制时间比EH101晚10年(1992年宣布研制),使其总体不如EH101成熟也是其惜败的原因之一。
2003年11月底,US101研制小组选择了GE公司生产的CT7-8E涡轮轴发动机。它是T700/CT7系列涡轴发动机的最新改型,最大轴功率达到1864千瓦(2500轴马力),比EH101初期采用的CT7-6发动机的功率提高了370千瓦。
US101旋翼系统性能出色、设计可靠。EH101采用了英国试验旋翼计划(BERP)的先进旋翼系统,其效率比同尺寸的上一代旋翼高30%。凭借高功率的动力和先进主旋翼,EH101的巡航速度达到278千米/小时,最大速度达310千米/小时,比现役VH-3D直升机高18.5千米/小时。
承袭EH101的设计思想,US101同样采用各种冗余设计,可以更好地经受系统、部件的损伤和故障。同时,机上采用了先进的实时状态监控系统(HUMS),可以随时发现故障前兆,从而减轻了维护强度,降低了维护成本。这些多余度设计体现在以下这些方面:
一是每台发动机从各自专门的自密封油箱获取燃油。每个标准油箱的容量为1074升,3个油箱共可装3222升燃油。油箱分别采用双液压泵和一个交叉供油系统,在应急状态下可以互相供油。第四、五号油箱为选装件,最大燃油容量达5370升,可以增加直升机的转场航程。葡萄牙采购的EH101就采用了5个油箱,航程达到1650千米,远远超过VH-3D直升机的1110千米航程。
二是液压系统和润滑系统也设计有足够的系统余度,可以在出现故障情况下保持继续飞行。如三套独立的电子和液压系统设计有助于在紧急情况下维持飞行;采用双润滑回路,每条回路有各自的滑油泵、过滤器和冷却器,可以有效保护主传输系统和其它齿轮箱。如果润滑失效,每个齿轮箱还具有30分钟的“干运转”能力。
三是主旋翼桨毂采用一种金属核心和两个复合材料外环和内环。这是一种多重轴承环形,如果其中一个断裂,另一个能承受全部载荷。与VH-3D直升机的金属翼梁、玻璃纤维表面的桨叶相比,US101的主旋翼和尾桨桨叶均采用复合材料,具有更大的损伤容限。US101还得益于新一代铝锂合金和非金属复合材料,具有更长的设计使用寿命。
此外,EH101具有全天候飞行能力,已经装备了在各种气象条件下承担运送总统所需的设备。主旋翼和尾桨的桨叶、发动机进气道、飞行员的挡风玻璃都采取了防冰措施,直升机可在结冰条件下正常飞行。在加拿大试验时,EH101曾在机身外部积冰厚达15厘米的情况下继续飞行。
空中官邸
US101的座舱设计有飞行员和副驾驶的两套飞行控制系统,双余度的飞行管理系统控制着包括导航、座舱显示、实时状态监控等系统。与EH101目前采用的6台SDS-400显示器不同,US101的驾驶舱采用了5台25.4厘米×20.3厘米SDS-5000多功能大屏幕液晶显示器,显示面积增大70%,并增强了对飞行、系统和任务数据的管理。每台显示器均有多功能按键,可以容易地选择所需信息,允许变换显示格式,以便在显示飞行、系统和任务数据时提供增强的态势感知和更大的灵活性。
US101将采用各种无可比拟的“空中办公室”技术,可以与国防部、白宫军事办公室和国家指挥管理机构系统兼容,确保美国总统可以在直升机上随时与世界各地保持联系。洛马公司已决定将在US101上选用ARING429或MIL-STD数据总线结构来集成各种航空电子设备,其中包括所采用的涵盖语音和数字无线电全部频率范围的通信设备。
作为总统短途旅行的“空中白宫”,客舱环境的宽敞舒适成为至关重要的设计要求。US101的客舱长6.40米,宽2.44米,高1.83米,比S-92大三分之一,现有的结构可以舒适地乘坐14-24名乘客。由于主动控制结构响应(ACSR)系统采用了计算机控制的液压致动器,EH101的振动级别已经降低了85%,其民用型在使用过程中已经得到了充分肯定。目前,洛马公司已经提议包括盥洗室和厨房设备在内的机舱布局,正在研究更先进的声音处理设备,因此US101将带给美国总统一个平稳舒适、适于交谈的办公环境,并且还延长了电子设备和办公系统的寿命。
考虑到总统处于危险情况下生死攸关,US101还具备一种更加安全的机舱环境。目前,EH101按照MIL-STD-1290标准设计采用了一些安全措施,如防撞的自密封油箱连接、分散连接的电缆等可以避免坠毁时产生火花,同时机身可以屏蔽电磁脉冲,起落架可以吸收9.75米/秒的垂直冲击。洛马公司将与其它供应商合作,综合考虑机组人员和乘客座椅所采取的能量衰减措施。值得一提的是,EH101民用型有6个离机舱门和可空中抛放的机舱窗户,这为US101提供了应对突发危险情况的设计基础,可以避免曾经在VH-3D和VH-60N直升机上出现过的意外再次发生。
随着全球恐怖主义和肩射地空导弹的扩散,总统直升机面临的威胁与日俱增,因此防御措施至关重要。目前,现役VH-3D直升机装有ALE-47曳光和箔条布撒器、ALQ-156导弹告警接收机、ALQ-144红外干扰机和其它一些涉及飞机可生存设备(ASE)的零部件。同样,英国空军的“灰背隼”HC.3直升机装有一种综合防御辅助系统,集成了“天空卫士”雷达告警接收机、AN/AAR-57(V)通用导弹告警系统、AN/ALQ-24“复仇女神”定向红外对抗系统、AN/AVR-2A激光告警系统和AN/ALE-47布撒器。无疑,US101直升机将会博采众长,全面集成一些完全在美国国内生产的ASE设备,以确保万无一失。
