打破陈规US101荣膺新一代“海军一号”

  2005年1月28日，美国时间下午5点，美国海军正式宣布选择US101直升机作为新一代“海军一号”（严格来讲，美国总统直升机Marine One得正确译名应该是“海军陆战队一号”，但“海军一号”似乎更加简洁、直观，

于是就约定俗成在中国叫开了）。作为US101直升机合作团队，洛克希德?马丁公司、阿古斯塔?韦斯特兰公司核贝尔公司如愿以偿赢得了美国海军一份价值17亿美元的合同，开始着手新一代总统直升机的系统研制和验证阶段，并将提供3架试验型和23架生产型，预计总价值将达到60亿美元。竞标结果一经发布，洛马团队欣喜不已，西科斯基公司则黯然神伤。两年多以来，双方的龙争虎斗已经不再停留在型号技术层面，而是更多地考虑到远期战略发展。最终，洛马公司团队打破陈规，取代了西科斯基公司长久以来独家制造“海军一号”的地位。
  溯根求源
  提起“空军一号”，几乎无人不知，但说到“海军一号”，了解它的人似乎就不多了。作为美国总统的日常行政专用直升机，“海军一号”的诞生和发展最早可以追溯到近半个世纪前的“陆军一号”。
  1957年，艾森豪威尔总统向身边武官们询问有关使用直升机进行短途旅行的事情。美国空军和陆军武官均对直升机是否安全表示怀疑，而出身海军飞行员的海军武官奥兰德对此则有不同看法，认为直升机在日常使用方面非常安全的。于是，艾森豪威尔总统将这件事交给情报部们来评估，最后得出的结论是：乘坐直升机短途往返与传统的总统车队旅行具有极为相似的安全性。因此，美国空军受命临时从贝尔公司采购了两架UH-13J直升机供白宫使用。

  1957年7月12日，艾森豪威尔总统登上一架UH-13J直升机，从白宫飞到戴维营，从而成为第一位乘坐直升机旅行的美国总统，随后每周乘坐该机往返于白宫、戴维营和盖茨堡农场。两个月后，西科斯基公司被选为总统直升机的承包商，其生产的H-34C型直升机正式入主白宫承担行政运输任务，编号VH-34。该型直升机是西科斯基公司在为美国海军研制的S-58反潜直升机基础上改装的军事运输型。
  1958年1月，美国陆军“行政飞行特遣分队”应运而生，海军陆战队HMX中队也独立出一个HMX-1中队，双方联合承担紧急情况下总统及其家人和重要政府官员的撤退任务。在满足这项任务的基础上，这两支部队还为总统提供日常行政服务。此后，7架VH-34直升机被称为“陆军一号”，前后使用了三年多时间。
  1961年，VH-3A“海王”直升机开始陆续替代VH-34D直升机，承担总统行政运输任务。该机的原型是西科斯基公司为美国海军研制的舰载全天候反潜直升机。通过广泛地内部改进，不久成为广受喜爱的VIP运输直升机，并在其后35年间一直服役使用。一年后，肯尼迪总统要求VIP直升机应该具有与众不同的标志。于是，直升机开始喷涂上蓝白相间的图案，在机身两侧喷涂有United States of America字样，在尾梁两侧涂有美国国旗，在机头两侧涂有总统标志。
  1976年，福特总统决定让服役时间长达15年的10架VH-3A直升机退役，西科斯基公司生产的11架全新VH-3D直升机登场亮相。同年，海军陆战队HMX-1中队全面接管了“总统行政机队”的直升机运输任务。他们根据白宫军事办公室的命令，为美国总统、副总统、内阁成员、外国首脑和其他要人提供安全、及时的直升机运输，并随时准备承担紧急情况下运送总统远离华盛顿的任务。1988年起，HMX-1中队又陆续装备了8架VH-60N“白鹰”直升机，辅助承担运送总统及白宫官员的任务。
  评估方安
  作为总统的贴身坐骑，VH-3D直升机无疑需要极其细致地维护，导致日常使用成本非常高昂，从而成为美国现役直升机中最昂贵的型号。为此，白宫在2001年将更新总统直升机的型号和数量提上议事日程，最初计划在2011年开始更换总统专用的直升机队。然而，突如其来的9?11让总统直升机的安全成为一个至关重要的现实问题，白宫做出了加快这一工作进度的决定。

  2002年12月，白宫正式要求国防部长办公室着手启动一项“总统直升机替代机型”(VXX)计划，旨在用一种现代化平台替代目前使用的VH-3D“海军一号”直升机，到2007年初步部署一支总统直升机替代机队。美国海军航空系统司令部(NAVAIR)负责总统直升机机队的选型和采购。
  2003年2月，NAVAIR发布了一项有关VXX计划的声明，希望在2004年做出采购决定，新型直升机将在2007年或2008年具备初始使用能力，在2013～2014年间达到全部使用能力。不久，洛马、西科斯基和贝尔直升机公司先后向NAVAIR提交了各自的初步研究报告，提供的候选机型分别为US101、S-92直升机和V-22倾转旋翼飞机。
  尽管美国海军并未排除倾转旋翼或其它垂直起降的概念，但V-22倾转旋翼飞机的胜出希望极其渺茫。究其原因，一方面是成本和进度难以保证，更重要的是这种技术尚未成熟，安全性难以保障。特别值得一提的是，在2000年4月8日V-22飞机的坠毁事故中，有4名“海军一号”机组人员丧生，在这层阴影的笼罩下，恐怕无人看好该机。最终经过广泛论证，NAVAIR将下一步研究合同授予洛马和西科斯斯基公司，两家公司各自获得价值50万美元的研究合同，结果是两种已经投产的直升机成为竞争对手。
  2003年6月，美国总统小布什正式宣布将全面更新现役总统直升机机队。洛马公司此刻不失时机地向NAVAIR提交了一份长达600页的VXX初步研究方案，详细解答了美国海军在选择性分析报告中所关心的每一个问题，从而在竞争中占得先机。6个月后，NAVAIR发布了总统直升机的最后方案征询书，计划招标购买23架新型直升机。
  2004年2月2日，洛马公司和西科斯基公司分别向美国海军提交了各自的VXX竞标方案。美国海军原定在2004年5月确定VXX项目的获胜者，但是在对有关方案进行了详细评估之后，将这一时间推迟到2005年初，原因是为进一步评估两种竞选方案的技术成熟性留出充足时间，特别是专用通信设备和防护系统怎样综合到直升机上。1个月后，美国海军分别向两家公司授予价值5650万美元的合同，合同规定的任务各不相同，主要是美国海军针对两家公司的弱项，要求其加以完善。
  龙争虎斗
  长期以来，西科斯基公司在直升机行业名声显赫，特别是自1957年以来一直是美国总统直升机的制造商，并以此为荣。最新研制的S-92直升机不仅获得了2002年度美国航空工业最高荣誉“罗伯特?科利尔”奖，而且已经被土耳其等国选为总统直升机获得了加拿大政府的28架订单，目前意向订货超过了60架，可以说是一种相当成功的商业机型，因此成为美国总统专用直升机似乎顺理成章。然而，洛马公司与阿古斯塔?韦斯特兰公司联手，强力推出EH101直升机的美国型号US101，杀了西科斯基公司一个措手不及。

  EH101直升机是英国韦斯特兰公司和意大利阿古斯塔公司联合研制的中型直升机。1980年6月，两国成立了欧洲直升机工业(EHI)集团，各占一半股份，负责研制、生产和销售一种军民两用的多用途直升机。非常有意思的是，新型直升机最初编号为EHI01型，但在文件中却误将字母I打印成数字1，结果将错就错地认可了EH101编号。EH101“灰背靠”直升机于1987年首飞，是第一种满足北约军事性能参数的直升机，其后发展较为顺利，先后研制出海军型、商用型和通用型等几种型号，目前已经有90架陆续销售到英国、意大利、加拿大、丹麦、葡萄牙和日本等国，飞行时间共计超过5万小时。

  从时间上看，ET101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，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US-101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，处于经济利益考虑，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。布莱尔甚至亲自表示，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膺，而且凸显出英美两国长久以来的特殊伙伴关系。
  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年东风1号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、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目前采用目的6台SDS400显示器不同，US101的驾驶舱采用了5台25.4厘米×203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/秒冲少的垂直冲击。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-6ON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曳光和结条布撒器、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。
  正是凭借着EH101直升机的良好设计，US101当仁不让地荣鹰新一代“海军一号”。由于研制和生产进度的安排，US101最快将在2009年开始服役，而宣布更换总统直升机的小布什到时任期将满，几乎无缘乘坐新一代“海军一号”，这么好的“良驹”只有留给下任美国总统了: