北約再推下一代直升機聯合研發,如何避免重蹈NH90覆轍? |
送交者: 力挽狂瀾 2022年04月18日19:31:30 於 [軍事天地] 發送悄悄話 |
2月底,據媒體報道,由多個歐洲國家聯合推動的NGRC(下一代直升機項目)預計將今年晚些時候簽署一份協議,以使該項目從意向階段推進到概念階段。 2030年開始,北約大多數直升機將陸續開始退役,這成為了新一代直升機研發的契機和動力。 NGRC:下一代高速直升機 根據報道,在該協議簽署完成後,NGRC項目將正式開始招標,向航空工業界企業發布6至8項研究計劃,以此形成初步的設計審查,並提出首選的設計解決方案。 這一階段預計將持續到2025年,如果順利的話,各參與國希望項目的研發生產進度,能實現在2035年達到初始運行許可。 目前NGRC項目還處於意向階段,因此該機可能採用的較具體設計特徵、關鍵性能指標等,都還處於不確定狀態。 目前比較明確的性能要求是, NGRC需要比傳統直升機飛得更快,巡航速度要達到333-407千米/時。 此外需要至少4噸的載荷能力,1650千米的航程,最大起飛重量要達到17噸。 單價不應高於4200萬美元,每小時飛行成本不應高於12087美元。 NGRC的全部參與國家均為北約成員國,項目的初始參與國包括法國、德國、希臘、意大利、英國;之後荷蘭、西班牙、美國作為觀察員國家加入該項目,荷蘭隨後進一步成為了該項目的正式成員。 從國家能力上來說,法國、英國都是老牌的直升機研發強國,技術能力很強,工程經驗豐富;如果能實現理想的高效協同分工合作,研製一款先進直升機並不算太難。 然而正如過往的很多歐洲多國聯合研發項目一樣,多國之間相互掣肘內耗、管理混亂帶來的人為困難,已經遠遠超過了純粹的工程技術困難和風險,成為決定項目成敗的最主要因素。NGRC是否能成功,目前看關鍵依然取決於此。 多國聯合研發的前車之鑑 從歷史上看,歐洲曾經有一個和NGRC相似程度極高的項目,那就是1984年開始推動研發的NH90中型直升機。甚至可以說,NH90項目上出現過的問題,如果背後的原因沒有得到根本性解決,那麼一定還會在NGRC上重現。 此前,北約多國聯合研發的直升機NH90由於可靠性和維護性問題,妥善率遠不及預期,而維護成本遠超預期,特別是氣候環境較為惡劣的澳洲,該機的每小時飛行成本已經上升到了高達5萬美元。這迫使澳洲重新採購黑鷹直升機替換NH90。 NH90的研發參與國和NGRC差不多,最初也是法國、德國、意大利、英國、荷蘭。但由於存在設計思想上的分歧,英國在1987年宣布退出,項目隨後由剩餘四國聯合完成研製。 僅從技術應用和性能指標上來說,NH90是一種相當先進的直升機——比如它是全世界第一種量產的全電傳直升機,在貼地飛行時能實現自動保持姿態等先進功能。但是,實際交付澳大利亞等國後的使用經驗則證實,該機的可靠性和可維護性相當糟糕,存在大量設計和裝配的缺陷。 NH90的機艙地板和機尾艙門坡道非常脆弱而且缺乏保護,完全不適合粗暴使用。 譬如,在NH90上有一個非常明顯的低級設計問題,可以反映出全機的研發管理水平問題,那就是碳纖維複合材料製成的機艙地板和機尾艙門坡道: 這種設計一方面完全違背了材料本身的特性,另一方面又沒有對應的有效保護措施作為彌補,最終導致了損壞問題頻發。 碳纖維複合材料的優點是重量非常輕,並能在結構完整無損的情況下提供很高的強度。因此,從20世紀70年代開始,它大量取代鋁合金被應用在飛行器結構設計上,以有效減重。NH90直升機使用它來做地板和尾艙門坡道的目的,毫無疑問就是為了減重。 機艙地板和尾艙門坡道的材料設計,是NH90追求全複合材料機身的附帶結果。全復材機身帶來了15%的減重性能優勢。 但另一方面,碳纖維複合材料也有着極大的弱點,那就是不能耐受衝擊。即使是在低能量衝擊下,碳纖維複合材料也很容易出現樹脂基體的開裂和不同纖維層之間的剝離分層,從而導致整體結構的強度急劇降低。 但直升機的機艙地板和尾艙門坡道,恰恰是全機遭受衝擊最頻繁的地方。全副武裝的士兵在快速進入和離開機艙時,鞋底的粗暴踩踏和隨身武器裝備的粗暴砸落的現象,都是必然會大量出現並且貫穿於整個機身使用周期的。特別是由於鞋底溝紋中嵌入小石子等因素,尖銳物的衝擊更是難以避免。 在最頻繁的使用場景中,把材料最脆弱的一面,缺乏有效保護、甚至是毫無保護地暴露在其最害怕遭遇的工況下;如果這都不算低級設計錯誤,那麼也就沒有什麼設計缺陷能算低級錯誤了。 F-22為了減重,曾考慮機翼主承力結構採用複合材料製造,但最終由於複合材料耐衝擊能力不佳,無法滿足抗損傷能力要求,換成了鈦合金。 NH90從1986年12月才開始批准初步設計,當時歐洲等國已經有非常豐富的碳纖維複合材料使用經驗。 這種情況下,NH90的機艙地板和尾艙門坡道設計能夠通過層層審核,只能說明其研發管理流程存在大量的混亂和失控現象;即使是對於顯而易見的設計風險,都喪失了警惕性和嚴謹性。 從總體上評價的話,NH90項目在推進的過程中,維持和發展歐洲航空工業、帶動關鍵材料設備產業、協調各國之間投資分工的利益矛盾的重要性和所占用的精力,大大超過了其在實用性考慮上的精力。以至於NH90最終成為了一個設計重心幾乎完全放在堆砌先進技術,而對客戶實際使用場景考慮嚴重不足的畸形型號。 在這種背景下,NH90上涉及動力系統、機身機構、機載設備等多方面的問題頻發,也就不會讓人感到意外了。 類似的問題如果不能從根源上得到解決,NGRC這個項目,將會難免重蹈NH90的覆轍。 |
|
|
|
實用資訊 | |
|
|
一周點擊熱帖 | 更多>> |
|
|
一周回復熱帖 |
|
|
歷史上的今天:回復熱帖 |
2021: | 屁馥喇嘛,看見你的同胞那樣被人在背後 | |
2021: | 馬斯廷艦監視航母一笑置之 | |
2020: | 改造香港 李柱銘等10人被捕 | |
2020: | 港警逮捕達15人5月18日開庭審訊 | |
2019: | 擊沉一艘航母究竟有多難?耗時25天才擊 | |
2019: | 巴鐵購中國預警機性能出色 為何卻要增 | |
2018: | 中國想獲優勢只有殲20上航母 | |
2018: | 人比豬蠢 - 中興通訊被罰罪有應得 | |
2017: | 美三航母群聚朝鮮海面乃有意製作之謠言 | |
2017: | 落後才會挨打,還是先進才會挨打? | |