SH-3海王反潛直昇機

第一架XHSS-2海王(Sea King)艦載直昇機原型機進行水面降落測試。攝於1959年左右。

在1961年9月,隨著美國三軍引進通用編號系統,海王直昇機被賦予H-3的型號

三架屬於第六反潛直昇機中隊的(HS-6)SH-3A海王反潛直昇機飛過基薩奇號反潛航空母艦(USS Kearsarge CVS-33)

一架SH-3反潛直昇機正懸翔在諾克斯級巡防艦巴格利號(USS agley FF-1069)進行不落地加油,攝於1981年3月9日。

一隊正在飛行的美國海軍SH-3H海王式反潛直昇機。

一架美國海軍SH-3H海王式直昇機,攝於1995年。

一架正在操作吊放式聲納的美國海軍SH-3H海王式直昇機。攝於1989年

一架HH-3A戰鬥搜救直昇機在艾賽克斯級(Essex class)航空母艦好人李查號(USS Bon Homme Richard CVA-31)上空。

一架SH-3H海王反潛直昇機旋翔作業,背景包括星座號航空母艦(USS Constellation CV-64)、

紀德級飛彈驅逐艦錢德勒號(USS Callaghan DDG-994)以及長堤號(USS Long Beach CGN-9)

核子動力巡洋艦。

加拿大皇家海軍的CH-124A海王直昇機。

一架日本海上自衛隊的海王反潛直昇機。

巴西的ASH-3D海王反潛直昇機,這是由意大利奧古斯塔公司生產。

西班牙海軍的SH-3D海王直昇機,攝於2009年。

 

 

──by Captian Picard


 

起源

在1957年,美國海軍展開一項高性能直昇機計畫,打算開發一種籌載與飛行性能良好、兼顧反潛與海面搜救的全天候直昇機,取代1950年代美國海軍航空母艦配備的塞考斯基飛機公司(Sikorsky Aircraft Corporation)的HO4S-3(賽考斯基S-55的反潛版)以及HSS-1(賽考斯基S-58反潛版,1955年服役)等早期的反潛直昇機型;這些配備活塞發動機的早期反潛直昇機不僅籌載性能極其有限,而且都只能在日間與天候良好的情況下操作。同樣由賽考斯基研發的S-61設計在競標中獲勝,美國海軍於1957年9月23日與賽考斯基簽署新反潛直昇機的發展合約,美國海軍稱之為HSS-2海王(Sea King)。第一架原型機XHSS-2在1959年3月11日首次試飛,隨後又完成7架預量產型的YHSS-2,整個測試評估在1960年就完成,而量產型HSS-2則在1961年開始交付美國海軍,第一支海王直昇機中隊在1961年6月就達到初始作戰能力(IOC)。隨著美國引進三軍通用編號系統,HSS-2在1961年9月被重新賦予SH-3的代號。

在1961年底至1962年初,美國海軍用一架修改過的HSS-2直昇機,打了破國際航空聯盟(Federation Aeronautique Internationale,FAI)的一系列飛行速率記錄(含3km、100km、500km、1000km)。在1962年2月5日,這架HSS-2締造了常規直昇機的210.6mph(338.93km/hr)的最快飛行速率紀錄,一直保持到1963年7月23日被一架法國修改的超級大黃蜂(Super Frelon)超越(達217.7 mph,350.35km/hr)。

基本介紹

海王式是美國海軍第一種原始設計就使用渦輪軸發動機的直昇機,也是第一種量產的渦輪軸發動機直昇機。相較於傳統的活塞發動機,同功率的渦輪軸發動機大約重量只有前者的1/3或更低,意味直昇機更多的體積與功率能用來增加直昇機的實際籌載,性能大幅提升;此外,渦輪軸發動機的震動與噪音都低於活塞發動機,對於搭載許多精密偵測儀器的反潛直昇機而言比較有利。先前的HSS-1活塞發動機直昇機由於籌載有限,每架直昇機執行任務時不能同時搭載吊放式聲納或魚雷,因此只能在偵測與攻擊任務中擇一,如要兩者同時滿足就必須出動至少兩架直昇機來編組運用,效能並不經濟。早先在1956年,美國海軍利用一架HSS-1測試渦輪軸發動機,編號為HSS-1F,1957年1月30日首次試飛;HSS-1F以兩具XT58渦輪軸發動機取代原本的一具R-1820活塞發動機,但佔用的機艙體積不到後者的一半,重量也只有後者的40%。不過,HSS-1F仍遷就原本S-58/HSS-1配合活塞引擎的原始設計,將機首用來作為機艙來放置發動機與減速齒輪,嚴重影響機體內部可用空間的配置,直昇機駕駛艙只能安排在機首上部,與機艙後面的貨艙隔開(兩者在不同層甲板,中間還被往上延伸到機頂的主旋翼傳動軸阻隔),使得兩個空間的連通十分不便。而海王式原始設計就採用渦輪軸發動機,由於其體積小、重量輕,包含渦輪軸發動機、減速齒輪與尾旋翼傳動軸都佈置在機體頂部,不佔用機體內部空間,因此機首駕駛艙與中後段籌載艙成為在同一平面的連續空間,不僅可用體積與便利性都十分出色;兩具渦輪軸發動機設置在駕駛艙上方的機頂,主減速齒輪箱設置在發動機後方、貨艙頂部的位置,傳動軸從渦輪後方伸出並連結齒輪箱,而尾旋翼的傳動軸也沿著機體頂部脊樑延伸到機尾。海王式採用全金屬五葉片全鉸接式主/尾旋翼,主、尾旋翼轂由鋼製造,槳葉採用賽考斯基開發的翼形(後來成為該公司標準翼形中的NACA0012對稱翼剖面),帶有8度負扭轉來提高垂直面性能。為了適應美國海軍當時的水陸兩用需求,海王式採用類船型機體設計,能在水面上將落(不過除了海上搜救型號之外,一般海王衍生型號在平時不會在水面降落);起落架為後三點構型,機體前部兩側用來裝置前主起落架的容艙兼具浮筒功能,在水面降落時可維持機體在水面的穩定性,而浮筒兩側還有緊急使用的氣囊。海王式的機身由鋁合金製造,底部船型吃水部分具有防腐蝕與水密處理。

海王式機長16.7m,高5.13m,主旋翼直徑19m。為了配合航空母艦機庫與升降機的狹小空間,海王式的主旋翼與尾椼都為可折收式;此外,海王式是全球第一種配備自動折疊或部署主旋翼機構的直昇機,大幅加快了航空機整備速度並減少整備的人力需求。第一代SH-3A使用兩具GE的T58-GE-6或T58-GE-8B渦輪軸發動機,前者單機最大輸出功率為1050軸馬力,後者提高為1250軸馬力;而配合T58系列渦輪軸發動機的機電式控制系統則由漢米爾頓標準(Hamilton Standard)公司提供。SH-3A空重11865磅(5382kg),最大起飛重量約19100磅(8664kg),比前一代的S-58提高35%以上,有效籌載則增加將近40%。SH-3最大外載重量為840磅(381kg),能同時攜帶吊放式聲納與一枚MK-44輕型反潛魚雷。海王式最大平飛速率166海里/小時(267km/hr),最大航程621英里(1000km),實用升限14700英尺(4481m),爬升率每分鐘1310至2220英尺(400~670m)。依照美國海軍要求,海王式擁有當時第一流的全天候作業能力,航電包括Ryan AN/APN-130都卜勒導航雷達以及雷達高度計,以及漢米爾頓標準(Hamilton Standard)公司的自動穩定系統和與之結合的電力飛控系統,具備日、夜間儀器飛行以及定位懸翔能力,對於反潛與海上救難(尤其是惡劣天候下)特別有利。反潛方面,海王式配備一具Bendix公司的AN/AQS-10吊放式聲納,並可攜帶一枚MK-44輕型反潛魚雷。

生產與衍生型號

美國海軍SH-3D直昇機正在回收阿波羅17號(Apollo 17)登月太空船指揮艙。

第一代SH-3A從1959年投入生產開始,至1965年總共為美國海軍生產245架,裝備於美國海軍20個反潛直昇機中隊,全面替換了原有的HSS-1/SH-34系列;在1965年以後則生產進一步改良的SH-3D,美國海軍總共訂購73架新造SH-3D。SH-3D改良的發動機與航空電子,發動機為兩具T58-GE-10渦輪軸發動機,單機功率提高到1419軸馬力,使得籌載量增加,最大起飛重量提高到20500磅(9300kg),因此能同時攜帶吊放式聲納以及兩枚324mm輕型魚雷;航電方面,SH-3D換裝新的AN/APN-182都卜勒導航雷達(以AN-130為基礎,增加AYK-2導航電腦),並以AN/AQS-13吊放式聲納取代AQS-10。隨著SH-3D入役,早期型SH-3A的需求量減少,因此美國海軍將105架SH-3A與SH-3D改作為運輸任務的UH-3H,撤除反潛裝備,而其中六架還加裝7.62mm機槍來擔任戰鬥搜救任務。HH-3A主要用來執行戰鬥搜救任務,在機艙門內加裝機槍,有12架SH-3A之後撤除了反潛裝備改裝成HH-3A。

一隊美國海軍UH-3H運輸直昇機起飛。攝於2003年

接下來的發展型號是強化多任務能力的SH-3H,除了進一步改進反潛搜索之外,還增加攜帶反艦飛彈的能力,使之具備包括反艦、反潛等更多元的機能。美國海軍在1971年6月首度決定將11架SH-3G升級為SH-3H,總計有163架SH-3A、SH-3D與SH-3G陸續被升級為SH-3H構型。SH-3H配備AQS-13B吊放聲納(改良自SH-3D的AQS-13A,改進項目包括增加操作時的自動化程度,並增加若干內建的自我測試單原來改善可維護性),並增設SH-2F LAMPS 1輕型空載反潛直昇機的ASQ-81(V)磁異探測器(MAD)以及LN-66HP水面搜索雷達(安裝於機體後段底部,但實際裝備的機體似乎不多)。SH-3H也加裝完善的電戰自衛裝備,包括同樣來自SH-2F的AN/ALR-66(V)1雷達截收裝置以及AN/ALE-37干擾彈灑佈器。

除了美國海軍航空母艦的反潛直昇機中隊以外,美國海軍一般水面艦艇的艦載直昇機體系也曾利用SH-3,作為過渡性的輕型空載直昇機反潛系統二型(LAMPS-2)的載台;LAMPS-2是為了配合搜索範圍可達第二匯聲區的SQR-15拖曳陣列聲納 (詳見美國海軍聲納系統一文)而規劃, 因而需要一種比LAMPS-1/SH-2更大的直昇機 ;美國海軍曾改裝兩架HH-2D搭載部分LAMPS-2的設備如APS-122雷達,成為YSH-2E,在1973年試飛。 搭載LAMPS-2的SH-3配備AN/AQS-81B吊放聲納,功率5KW,纜線長150m,機上還有22管聲納浮標、配套的ARR-75聲納浮標信號接收器與AN/ASQ-81磁異偵測器(MAD)。雖然SH-3可獨立偵測潛艦,但當時電子科技不夠發達,即便是體型較大的SH-3,機上空間仍不足以容納聲納浮標信號處理系統,故聲納浮標的資料仍須透過AKT-22資料鏈傳回母艦的SQR-17信號處理系統處理,因此LAMPS-2與LAMPS-1相同,無法飛至母艦的水平線外進行反潛作戰。由於SH-3體積較大,只能在史普魯恩斯級驅逐艦等大型艦艇上操作;但即便是史普魯恩斯級,飛行甲板與機庫尺寸也是配合LAMPS-1/SH-2F直昇機,因此在改裝工程之前,要操作SH-3也嫌勉強。之後美國海軍 跳過LAMPS-2,發展可在搭載艦艇水平線以外進行作業的LAMPS-3,使用新的SH-60直昇機作為載台。

 

外銷

除了供美國海軍使用之外,SH-3也廣受北約國家和日本的歡迎;最後海王系列直昇機總共被14個國家採用,授權四外國廠商(英國、加拿大、日本、義大利)生產,總產量超過750架,是1960至1980年代西方陣營數量最大、最主要的反潛直昇機種。

加拿大

海王式最早的客戶是加拿大皇家海軍。原本加拿大操作前一代的HO4S-3反潛直昇機(3.6噸級),加拿大在1959年展開新一代具備全天候能力反潛直昇機的招標,競爭者包括賽考斯基S-61(海王的賽可斯基公司編號)以及凱曼航太(Kaman)的HU-2K海妖式(後來進入美國海軍服役的編號為SH-2),當時兩機都還在發展階段;由於考慮到搭配中小型水面艦艇的需求,一開始加拿大較青睞較小的HU-2K,而非重達9噸級的海王直昇機。在1960年12月,海軍財政委員會( Treasury Board )表示HU-2K比S-61更適合需求,決定斥資1450萬美元購買12架。然而加拿大與凱曼航太價格談不攏,1961年1月27日海軍委員會(Naval Board)開會時,凱曼航太的12架HU-2K的總報價達到2300萬美元,幾乎比一開始暴漲一倍;海軍委員會雖然仍青睞HU-2K,但加拿大皇家海軍部分高層卻對此表達強烈質疑,除了飛漲的報價之外,也認為先前評估凱曼航太對於HU-2K的報告過於樂觀。隨後美國海軍證實,HU-2K的實際重量將比凱曼航太宣稱的數字高,即便凱曼航太承諾改進發動機性能,籌載與飛行性能也達不到該廠宣傳的數字。而正在測試的海王式則表現出明顯高於HU-2的性能,因此加拿大最後在1961年12月20日正式選擇海王式。

加拿大皇家海軍共購買41架海王式,前四架由賽考斯基原廠生產,後續37架則由賽考斯基提供組件,在位於魁北克(Quebec)蒙特婁((Montreal)的加拿大聯合飛機公司(United Aircraft of Canada,日後成為Pratt & Whitney加拿大分公司),1963至1967年交付。最初加拿大賦予海王式CHSS-2的編號,1968年起依照加拿大的新編號系統改稱CH-124。為了讓不到五千噸的水面艦艇能在廣泛海象與天候下有效起降九噸級的CH-124,加拿大開發了 捕獸器(Beartrap)輔助降落系統,後來被美國引進成為快速輔助降落系統(RAST),並廣泛被西方國家採用。加拿大第一種配合海王的水面艦艇,是1960年代設計、1970年代陸續建成服役的部族級驅逐艦(Tribal class),艦上有寬大的機庫、起降甲板與熊阱系統,能操作兩架海王式。

 加拿大也持續為其CH-124機對進行改良,首先經過海王提升計畫(Sea King Improvement Program,SKIP)改良,提升航空電子與安全性,型號稱為CH-124A,包括在發動機艙後方的機頂設置一個搜索雷達(與英製海王相似)。少量的CH-124拆除吊放式聲納系統,將空間用來籌載貨物,並加裝磁異偵測器(MAD),稱為CH-124B。在1991至1992年,6架CH-124B被改為CH-124B2,保留聲納浮標處理器,並且再度裝回吊放式聲納;然而,由於冷戰結束後反潛已經不再是主要任務需求,所以CH-124B2還是拆除了聲納來增加運兵能力。一架CH-124被改為CH-124C構型,由加拿大直昇機操作測試與評估單位(Helicopter Operational Test and Evaluation Facility)使用。此外,一開始有四架海王式通常移除反潛裝備作為人員運輸之用,這四架並沒有正式的型號,但加拿大皇家海軍私下稱之為CH-124U;其中一架在1973年墜毀,其餘三架後來都改為CH-124A規格。

日本

幾乎在加拿大選擇海王式的同時,與賽考斯基長期合作的日本三菱重工也在1961年決定從賽考斯基引進S-61系列。為了向日方推銷,賽考斯基在1962年初將兩架HSS-2反潛直昇機與兩架民用的S-61L拆解後以海運方式運至日本進行性能展示。在日本第二次防衛力整備計畫(1962至1966年度)中,海上自衛隊正式決定採購海王式來替換海自既有的HSS-1/1N反潛直昇機。日本自用的HSS-2海王式與美國SH-3A相似,機體由三菱重工名古屋航空宇宙系統製所生產,配備GE授權石川島播磨重工生產的T58-IHI-8B渦輪軸發動機。日本首批HSS-2於1964年3月交付海自單位,全都部署於陸基反潛直昇機單位來取代HSS-1/1N,到1973年共採購了55架HSS-2;此外,海自還訂購18架沒有反潛設備的S-61A,專門用於海面搜救。

1974年起,三菱重工的生產線開始生產改良後的HSS-2A,規格相當於美軍SH-3D,發動機改為GE授權石川島播磨重工生產的T58-IHI-10M;三菱總共為日本海自生產28架HSS-2A,其中一部份裝備從加拿大引進的RAST輔助降落系統來搭配1973年起服役的榛名級直昇機驅逐艦,成為海自第一種艦載有人駕駛反潛直昇機。在1979年起,三菱重工開始生產規格相當於SH-3H的HSS-2B, 配備AN/AQS-13F(或AN/AQS-18)吊放聲納、AN/AQS-81磁異探測器與電子戰裝備(當時自衛隊不能擁有攻擊性武器,因此HSS-2B未配備反艦飛彈),發動機也改為石川島播磨重工生產的T58-IHI-10M2;由於此時海自開始組建八八護衛群,因此HSS-2B產量高達84架。

總計三菱重工為海自生產了167架HSS-2/2A/2B反潛直昇機,外加18架S-61A搜救直昇機,總產量達185架,是僅次於美國的第二大海王式使用國,而三菱也是次於美國賽考斯基、英國偉斯特蘭(Westland)的第三大海王直昇機生產廠商。海王式反潛直昇機在日本海自服役到2003年,才完全被後繼的SH-60J反潛直昇機取代。

義大利

在1967年,義大利奧古斯塔(Agusta)從賽考斯基引進SH-3D與民用型S-61與S-61R(貨運型,增加機尾跳板艙門,並改為前三點起落架)的技術和生產授權,而奧古斯塔版的SH-3的編號為ASH-3。

奧古斯塔一開始生產的ASH-3D以美國SH-3D為基礎。與當時美國原裝純粹作為反潛的SH-3D相較,義大利海軍一開始就要求ASH-3D具備包含反潛與水面打擊的多元能力,因此機上的航電與武器裝備做了不少擴充,機首左側增加一具義大利SMA公司的MM/APS-706水面搜索雷達,並使用新設計的雙聯裝武器掛架,執行反潛任務時能掛載二至四枚MK-44/46或義大利A.224輕型反潛魚雷,執行反艦任務時能掛載二枚Marte Mk.2或法國AM39飛魚(Exocet)反艦飛彈,或者是四枚較輕型的AS.21反艦飛彈(單枚76kg)。由於籌載增加,ASH-3D換裝GE授權義大利Alfa Romeo公司生產的T58-GE-100渦輪軸發動機,單機功率達1500軸馬力;憑藉功率的提升,ASH-3D最大起飛重量進一步提高為20980磅(9525kg)。而1970年代中期以後,奧古斯塔的生產線轉為ASH-3H,加入了比照SH-3H的改良項目。

義大利海軍從1969年起接收ASH-3D/H反潛直昇機,共裝備24架,前兩批12架為ASH-3D規格,1970年代生產的第三批起(後12架)換成ASH-3H規格;這24架直昇機中,除了第一架由賽考斯基原廠生產外,後續全由奧古斯塔組裝。

不僅僅是授權生產,奧古斯塔同時獲得ASH-3D的銷售權;由於ASH-3D的多任務能力比原版SH-3D優秀,加上透過義大利能避開許多跟美國直接打交道的政治問題,因此先後有數個第三世界國家向奧古斯塔購買ASH-3D,包括秘魯(6架,後四架為ASH-3H)、阿根廷(2架,均為ASH-3H)、巴西(4架,ASH-3D)等,而巴勒維王朝時期的伊朗也購買了20架ASH-3D。奧古斯塔總共為本國與國外客戶生產了56架ASH-3D,而奧古斯塔的S-61系列總產量(含反潛、運輸、VIP專機、搜救等)約130架。

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