美国新重型直升机CH-53K 接近形成初始作战能力
U.S Marine's New Heavy Lift Helicopter CH-53K Approaching lOC
李明/中国航发研究院
9月30日，GE公司向美国海军航空司令部交付了首台生产型T408涡轴发动机，用于配装最新的重型运输直升机CH-53K“种马王”，这意味着该机离形成初始作战能力（IOC）更进了一步。
CH-53K基本情况及发展历程
美国当前主要有3种重型军用直升机，分别是陆军的CH-47支奴干、海军/海军陆战队的CH-53E“超级种马”和V-22“鱼鹰”。其中，CH-53E机队在伊拉克、阿富汗战争中损耗严重，后续将面临大批的停飞或退役，但海军陆战队却向舰上对陆地的机动运输能力提出了更高需求，新直升机相比CH-53E的运输能力要提高一倍以上。为不额外增加后勤保障压力，同时能适应舰载需求，美国海军分析中心和兰德公司分别进行了新直升机方案的评估。
美国海军分析中心在对海军陆战队兵力结构、各直升机数量及运输能力比较分析后发现，V-22与重型直升机协同作战更能发挥整体优势，若以CH-53K取代CH-53E会是最好的选择。兰德公司对CH-53K、单旋翼与纵列式旋翼两种新型常规构型、无尾桨的共轴“空中吊车”直升机、桨尖安装小型发动机的桨尖喷气直升机、带升力风扇的复合直升机、4旋翼倾转旋翼机等7种方案，进行了包括技术、生存性及可生产性等方面的全面、综合评估。评估发现所有方案的费用都很高，且需要多年的研发时间，而以CH-53E为基础改进改型的CH-53K是满足未来重型运输直升机需求的最佳选择。
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CH-53K重型直升机
美国海军陆战队于21世纪初启动了CH-53K的研发工作，原计划在2015年形成初始作战能力（IOC）被推迟到2019年12月，但受高温燃气吸入、尾桁尾桨结构、主旋翼阻尼器过热、燃油系统异常等问题影响，该时间将继续被推迟。
CH-53K在2015年首飞，2018年首架交付美国海军陆战队。2017年进入低速率初始生产（LRIP），第一批次生产2架、第二批次生产6架，第三批次生产8架，第四批次生产13架。预计在2021年年初进行初始作战测试和评估（IOT&E），2023—2024年开始部署。按当前计划，CH-53K订单总量200架，约277亿美元，于2020年开始批量交付，持续生产到2028年。
CH-53项目发展历程
由于具有超强的环境适应能力、强大的运输能力及一定的抗损伤能力，CH-53K届时将担负起多种运输、突击支援等任务，对海军陆战队的作战能力形成阶跃式提升。
力矩分流式减速器：3个功率输入模块，通过4个驱动轴分流后输出给主旋翼驱动齿轮，具备30min干运转能力。
CH-53K装备能力及技术特点分析
CH-53K是美国最大最重的军用直升机，航程、有效载荷、生存能力、可靠性、成本等性能指标都较现役CH-53E有大幅提升。最大起飞质量高达39.9t，巡航速度为315km/h；单点挂钩的额定载荷为16.3t，双点挂钩最多可承载11.4t。特别是在海军高温/炎热环境下，能在204km的任务半径内，承担约12t的外部负载，该项能力是CH-53E的3倍。
CH-53K技术特点
CH-53K性能及结构参数表
突出的运输能力，使其可执行以下多种任务：第一，重型运输任务，包括武器、装备、物资、人员等突击运输；第二，支撑前方弹药与燃料补给和快速地面加油；第三，对撤退和海军特殊军事活动的突击支援；第四，医疗后送；第五，坠机、装备及人员的回收；第六，突击支援的空中控制。
复合材料机体：轻质、坚固，减轻质量，提高载重能力。
全数字化设计：降低研发成本，优化设计方案。
这些突出能力的形成，一方面由于CH-53K延续了CH-53E的经典布局，设计之初就考虑了其使用需求及CH-53系列多年的使用经验；另一方面，除先进动力系统外，还综合集成旋翼系统、复合材料机体等多种先进技术，其中电子及飞控系统等还考虑了未来的软件升级。
民事审前程序的二元性价值改造并非要创设一个全新的审前程序，而是要将效率和公正这两个目标在审前程序的制度设计中进行恰当的安排。具体来说，目前的一元性价值的审前程序忽略了审前程序直接解决纠纷的功能，影响了司法效率，但改革决不能矫枉过正，例如正在修订的民事诉讼法欲将诉前先行调解纳入其中，但由于未设定严格的条件限制，虽然缓解了法院在结案率上的压力，但极有可能对民事审判确定社会行为的规范和标准这一基础性功能产生致命打击。同时，防止先定后审、避免单方接触、消除强制调解等也是我们在改造民事审前程序时必须考虑的。因此，对民事审前程序的二元性价值改造可以通过以下几个方面来进行.
旋翼系统：第四代复合材料旋翼桨叶及先进的叶型、后掠的桨尖、加宽的桨叶等优化设计提高了悬停和前飞性能；可自动折叠，适应舰载需求；弹性、低维护需求的主旋翼桨毂；全新叶型尾桨。
观察组：在饮食干预的基础上给予胰岛素治疗。根据孕周进行剂量调整，对孕周＜30周者，每日皮下注射胰岛素量0.8 U/kg；30～35周者，注射胰岛素量为0.9 U/kg，＞35周者，注射胰岛素量为1.0 U/kg,每日按照4:2:3:1的比例，分别在患者三餐前及睡前4个时间段进行注射。每周监测空腹及餐后2 h血糖，根据血糖结果调整胰岛素剂量，避免低血糖发生。
动力系统能力提升，是CH-53K性能发生飞跃的核心因素。2006年，针对CH-53K的需求，GE公司正式开始研发T408，内部编号GE38-1B。
综合飞行器健康监测系统：具有诊断功能，可检测轴平衡、旋翼平衡、旋翼轨迹和平衡以及尾桨平衡。
经统计结果显示,研究组冠心病患者的血清总胆红素、直接胆红素与间接胆红素三项指标均低于对照组健康体检者水平,P<0.05,;研究组的血清尿酸水平高于对照组,P<0.05,两组间胆红素与尿酸水平比较均存在统计学意义,见表1所示。
纵观以上几个例子，这些网络用语都不承担浓重的实际意义，仅表示情感上的宣泄和意料之中的无奈。他们都是“我去”“我擦”“不是”“果然”等词的强行拆分，填入“A了(嘞)个B”中。
数字化座舱：具备联合交互操作功能，提高人机功效。
利用其强大的装载和吊运能力，CH-53K可以与高速、远航程的倾转旋翼机V-22形成优势互补；CH-53K还可以像CH-53E一样，改装成反潜、搜救、扫雷直升机及特种作战直升机，具备更大的控制范围和作战潜力。
先进技术在提升CH-53K运载能力的同时，还将大大提高可靠性、维修性、协同作战能力，同时降低全生命期成本，使之成为好用、用得起的先进装备。
先进动力系统发展及特点分析
电传飞控系统：光电系统取代复杂、笨重的液压机械系统，具有先进的增稳和飞行控制模式，降低飞行员负担。
CH-53K选用了3台T408涡轴发动机，单台额定功率为5600kW（地面测试最高达6200kW），相比CH-53E采用的T64发动机，其功率增加了57%，单位燃油效率提升了18%，但零件数减少了63%。
T408系统及性能参数表
T408发动机发展历程
T408发动机
T408是在GE27先进技术验证机、T407涡桨发动机的基础上发展而来，借鉴了GE27核心机的总体结构、单元体结构、高压比单转子压气机及其冷却方案、润滑系统和支承方案；还参考了T407的3级动力涡轮，其中气冷的第一级涡轮可提高耐久性和功率增长能力，并有一个独立的封闭模块以防止轴承和油槽受污染。
T408还融合了一系列新技术，包括新的三维气动设计、冷却方案和先进材料，与T407相比，同等进口气流和燃油消耗下，功率提高约45%。热端部件的冷却设计可防沙粒堵塞，并采用改进的材料和涂层，以防冲蚀和腐蚀。压气机叶片前缘设计得更坚固，以提高耐久性；同时采用T64发动机的抗蚀涂层。由于采用了整体叶盘压气机、无螺栓转子、低稠度/高功率涡轮及空心管路附件系统，从而减少了发动机零件数。
针对特定作战环境设计的T408，已完成超过6000h包括飞行试验在内的各种试验，验证了其出色抗风沙侵蚀和盐水腐蚀能力以及强耐久性，能够理想地在海军陆战队严酷的作战环境下使用。由于耗油率较低，T408还能显著降低CH-53K的使用成本。
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结束语
CH-53新型重型直升机经过近15年的发展，性能超过预期。虽然发展中遇到不少技术问题，但这也是新机研发必经的坎坷。CH-53服役后，将大大提升海军陆战队的登陆作战和垂直突击能力，观其研发历程，有以下初步认识。
首先，需求明确是前提。根据长期的实战经验，经历了伊拉克战争的损耗，同时考虑美军未来会频繁介入局部战争、海军陆战队将承担大量地面战斗任务的特点，急需补充、加强重型运输直升机，以提高快速机动的运载能力；同时需要提高维修性、可靠性，降低使用成本。发展之初，新型直升机的定位清楚、需求明确，为后续的方案选型、主要参数等关键决策的确定奠定了基础。
(1)减振器在三种场强条件下的降幅效果明显，保持激励振幅A不变，当激励频率处于低频段(ω<100HZ)时，减振器在E=1000V和压电供电的条件下其减振效果明显优于无电场的情况，但在较高频段(ω>150HZ)时，不仅没达到进一步减振的效果，反而振幅有所增加了。
其次，融合新技术，继承性发展。根据任务需求，在对7种方案全面综合评估后，发现将CH-53E改型发展的CH-53K是最佳选择。一方面是由于CH-53系列直升机已服役50多年，其总体布局经历了实战的考验，延续改进了舰载兼容性；另一方面是改型的技术难度相对低，相应的费用和风险也较低，能够较迅速形成作战能力。在发展中，CH-53K融合了新设计、新材料等大量新技术，例如旋翼桨叶、复合材料机体等；或借鉴了已有的成熟先进技术，例如来自RAH-66科曼奇的分流减速器；这些新技术的融合，是CH-53K能力的重要保障。
最后，动力是核心能力。“一代动力、一代装备”，CH-53K区别于其他CH-53直升机的关键是前者采用了全新的动力，相比同量级的其他发动机，T408针对实战经验、严酷使用环境进行了优化设计，其功率更大、结构更简单、更省油、更能抗沙粒侵蚀、更耐用。5600kW的额定功率使T408成为美国功率最大的涡轴发动机，仅次于乌克兰的D-136涡轴发动机，强劲的动力使两者配装的米-26、CH-53K分别成为运载能力世界第一、第二的直升机。但米-26采用的D-136发动机为20世纪70年代研制，T408较其而言，最大热效率提高了7.4%，起飞耗油率降低了6.9%，综合性能更优。
（李明，中国航发研究院，高级工程师，主要从事航空发动机发展战略与科技情报研究）