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S-3反潛機
來源:互聯網

S-3反潛機(英文:S-3,代號:Viking,譯文:維京/北歐海盜),是美國一型雙發亞音速艦載反潛機,是世界上首型噴氣反潛機。

S-3反潛機是針對20世紀70年代后的蘇聯核潛艇而研制,以配合P-3岸基反潛機使用,與S-2相比,技術上要先進一些,它速度快、航程遠、反潛能力強并能全天候作戰,可對潛艇進行持續的搜索、監視和攻擊,可實現海上巡邏、反潛戰和空中加油等功能。

S-3反潛機由美國洛克希德·馬丁公司(Lockheed)研制,1972年1月21日首飛,1974年7月服役,美國海軍于20世紀70年代開始在航母上裝備渦扇動力的反潛作戰飛機,用來替換陳舊的格魯門S-2反潛機

研制背景

1967年12月,美國海軍提出VS(X)計劃,要求裝備一種替代S-2“跟蹤者”的新型飛機,通過招標,5家公司提交了自己的方案。最后由洛克希德公司和LVT公司于1969年聯合提出的YS-3A中標。

建造沿革

1969年8月1日,美國海軍與洛克希德公司(現洛克希德·馬丁公司加利福尼亞州分公司簽訂S-3研制合同,1971年11月8日原型機出廠,共生產了8架用于服役測試。

1972年1月12/22日,第一架完成首飛,1974年2月20日開始交付海軍使用,代號Viking,譯文為“維京或北歐海盜”。

1974年7月,S-3A開始在美國海軍服役。1978年中生產結束時,共交付187架。

服役歷程

1983年,美國開始著手於WSIP(航空武器系統改良計劃),至1992年將116架S-3A機型改為S-3B機型。主要是換裝AN/ALR雷達系統及加裝AGM-84反艦導彈導彈的裝載系統。

1987年,S-3B即成為軍備之一,主要裝載的武器有MK46/50對潛魚雷沖天炮等。在波斯灣戰爭中使用MK.82炸彈,摧毀伊軍的雷達、防空武器。所有尚在服役的S-3A后來都升級到了這一標準。

20世紀90年代初,4架被改裝成US-3A艦載運輸機外,“北歐海盜”唯一一種改型就是服役期很短的ES-3A電子戰飛機,其由S-3A改裝而來,在90年代總共生產了16架。S-3主要用作空中加油機,計劃于2008年全部退役。

美國海軍12艘航空母艦均裝備艦載反潛偵察機S-3B。該機投放聲吶浮標偵察對方潛艇時,能將獲取的反潛信息記錄保存并發送給航空母艦。而航空母艦則擔任水聲信息中繼處理中心的任務,每艘航空母艦上均設有反潛數據處理中心,稱為移動反潛數據處理中心。ASWM用于重放處理S-3B或SH-60海鷹直升機F反潛偵察機帶回的盒式錄音磁帶,并在航母返港時將磁帶交給水面艦艇反潛分析中心S2A2C做進一步的分析處理。

美國共有164架S-3,其中在服役的有121架,ES-3A型16架,US-3A型5架,另有22架S-3在沙漠中儲存。為適應冷戰后的環境,美國海軍制定服役壽命評估計劃,使飛機能服役到2015年。

技術特點

設計特點

S-3反潛機是美國第一種裝有渦輪風扇發動機的艦載反潛機,其作戰任務主要是對潛艇進行持續的搜索、監視和攻擊,對己方重要的海軍兵力(如航空母艦、特遣艦隊)進行反潛保護,改型后可作加油機、反潛指揮控制機和電子對抗飛機。S-3裝有兩臺渦扇發動機和巨大的內部彈艙,機身內塞滿了復雜的反潛戰設備。

為適應冷戰后的環境,S-3的主要任務已由反潛擴大到攻擊水面艦艇、空中加油、電子戰。為適應作戰任務的變化,美國海軍已制定服役壽命評估計劃,打算把S-3的壽命由13000小時延長到17500小時,使飛機能服役到2015年,與此同時還計劃改進其航空電子設備,在其通信導航系統中加裝衛星導航接收機。

氣動結構

S-3反潛機機身為全金屬半硬殼破損安全結構,機身短粗;機艙位于前部,中部有分隔式武器艙,尾部裝有可伸縮的反潛磁異探測器幫助搜尋潛艇。機身有兩條平行的縱梁,自前起落架接頭處一直伸展到著陸攔阻鉤處,彈射起飛和攔阻著艦時通過這兩個梁將載荷均勻分布到機身上,此梁在水上迫降或機身著艦時,起保護乘員的作用。

S-3采用上單翼布局,擁有一對大展弦比懸臂上單翼,外段機翼和垂直尾翼可折疊,以便于艦載。懸臂式全金屬結構尾翼,垂直和水平安定面皆有后掠角。垂尾向下折,平尾安裝角由電操縱,升降舵和方向舵液壓作動。

S-3分隔武器艙帶有背角無齒蚌形艙門,武器倉和翼下掛架可掛帶常規炸彈、深水炸彈、空投水雷魚雷及火箭巢等武器,機身腹部的發射管用來發射60個聲吶標。

S-3機組成員共4人,分別是前艙的正副駕駛和后艙的戰術協調員、聲吶員,4人皆備有EscapacI-E零-零彈射座椅。每個座椅皆有一個剛性座椅救生包,當彈射下降時,可以打開給救生船充氣。可碎玻璃座艙蓋在機身頂部,以便于應急情況下彈射乘員。電風擋雨刷,風擋表面電加熱,側艙蓋用空調空氣除霧。裝有液體排雨系統進一步加強風擋雨刷的作用。

S-3液壓收放前三點式起落架。單輪主起落架,向后收入彈艙后面的起落架艙內。雙輪前起落架,帶有艦上彈射起飛桿,向后收入機身。前輪由液壓操縱轉向,有液壓剎車裝置,攔阻鉤。

動力系統

S-3反潛機為了要長時間在海上搜索潛艇,在內翼下吊裝低耗油量的兩臺通用電氣的TF34-GE-2渦輪風扇發動機,位置比較靠近機身,設計上考慮到可用單臺發動機作游弋飛行,以節省油耗。TF34-GE-2渦輪風扇發動機單臺推力41.2千牛(4200千克),加速性較好,能在3.5秒內由進場狀態加速到95%推力,以保證復飛。可用燃油為7192升,分別放在機翼盒形梁、機身中心線兩側和機翼折疊線內側的整體油箱內,翼下掛架也可帶兩個1136升副油箱。

S-3電氣系統包括兩臺75千伏安發電機,供115-120伏400赫交流電。直流電由兩臺變壓整流器供給,輸出28伏200安直流電。威廉研究公司的燃氣渦輪作輔助動力裝置,有一臺5千伏安發電機作應急電源,輸出115-120伏400赫交流電到重要的交流匯流線,并通過變壓整流器輸出28伏30安直流電,應急電力僅供在諸如夜間儀表飛行條件下使用。

S-3采用了加雷特公司航空研究分公司的環境控制系統,用發動機放氣循環致冷裝置進行空調。增壓系統壓差為0.40-0.54×105帕,在7600米高空可保持艙內高度為1525米的氣壓,在12200米高空,保持高度為3505米的氣壓,兩臺發動機驅動的泵可為液壓系統提供動力。

S-3液壓系統是兩套獨立的系統,工作壓力為203×105帕(207千克/厘米2),左系統供起落架、襟翼、機翼和尾翼折疊、攔阻鉤和武器艙門操縱用。它的第二作用是為主飛行控制系統伺服機構提供動力。右系統通過驅動雙腔液壓作動筒的一側來為主飛行控制系統提供動力。

機載武器

S-3反潛機內部炸彈艙和兩個翼下掛架可攜帶3175千克魚雷/深水炸彈/炸彈/水雷/導彈。S-3A的分隔式武器艙內備有BRU-14/A炸彈架,可裝4個MK36空投水雷,4枚Mk 46型魚雷,4顆MK82炸彈,2顆Mk57或4顆MK54深水炸彈,或者裝4顆MK53水雷。BRU-11/A炸彈架安裝在兩翼下外掛架上,可帶SUU-44/A照明彈發射器,Mk52Mk55或MK56水雷,MK20子母炸彈,Aero1D副油箱,或兩個LAU-68A、LAU-61/A、LAU-69/A或LAU-10A/A型火箭巢。也可以把TER-7彈射式3彈掛架裝到BRU-11/A炸彈架上,能帶3個火箭巢,照明彈發射器,MK20集束炸彈,MK82炸彈,MK36空投水雷,或在兩翼下帶MK76-5或MK106-4訓練彈。

航電系統

S-3反潛機上裝備了先進的反潛探測設備和反潛數據處理、控制及顯示系統,包括新改進的多用途計算機、AN/APS-116型X頻帶前視雷達、AN/ASQ-81磁異探測器、SSQ-41聲吶浮標系統等。

性能數據

服役動態

1983年,美國海軍開始著手WSIP航空武器系統改進計劃,至1992年將116架S-3A改進為S-3B型。主要是換裝新型雷達系統及加裝AGM-84反艦導彈“魚叉”反艦導彈。S-3B自1987年服役,主要裝載的武器有MK46/50對潛魚雷沖天炮等。在海灣戰爭中,S-3B還使用MK.82爆彈,摧毀伊軍的地面目標。2003年3月,S-3B在伊拉克戰爭中首次實戰發射了一枚激光制導導彈。3月25日,S-3B飛機和兩架F/A-18C共同執行了對時間敏感目標的聯合攻擊。在攻擊中,一架F/A-18獨立承擔攻擊任務,另一架用目標激光器對目標進行激光照射,引導S-3B發射AGM-65E(Maverick)空地導彈,摧毀目標。2005年,美國海軍首次使用S-3B發射波音公司的SLAM-ER(反應增強型防區外對陸攻擊導彈)導彈,成功擊中185千米外的目標。這使得S-3B獲得了遠程精確對地打擊能力。

2003年11月,美國海軍官員稱該軍的兩個S-3B中隊將于2004年春季撤消,如此同時也開始該老齡飛機的退役過程。海軍計劃到2009年退役全部103架S-3B。S-3B飛機退役后,該機的空中加油任務將由波音公司的F/A-18E/F承擔。

2006年5月,美國航空航天局授予波音公司一份競標獲勝合同,將改裝一架S-3B飛機的通信、導航與電子系統。NASA從美國海軍獲得一架S-3B用于滿足NASA格林研究中心的研究需要。該合同標志著自海軍宣布決定退役機隊以來S-3B首次用于非軍事用途。這是繼波音公司和海軍達成協議2000年到2005年成功開展S-3B改裝項目后的又一S-3B改裝合同。NASA升級項目包括安裝無線電面板和導航設備,如氣象雷達、商用指點標和新的應答機。波音公司將按照NASA格林中心的指示在佛羅里達州Jacksonville的Cecil工廠實施飛機改裝。2006年5月,美國家航空航天局(美國航空航天局)授予波音公司一份競標獲勝合同,改裝一架S-3B“北歐海盜”飛機的通信、導航與電子系統。NASA從美海軍獲得一架S-3B,用于滿足NASA格林研究中心的研究需要。該合同標志著自海軍決定退役“北歐海盜”機隊以來S-3B首次用于非軍事用途。這是繼波音公司和海軍達成協議于2000-2005年成功開展S-3B“北歐海盜”改裝項目后的又一S-3B改裝合同。NASA升級項目包括安裝無線電面板和導航設備,如氣象雷達、商用指點標和新的應答機。波音公司將按照NASA格林中心的指示在佛羅里達州Jacksonville的Cecil工廠對飛機進行改裝。

2006年6月,美海軍稱,夜間低空導航和瞄準紅外系統(LANTIRN)傳感器吊艙正在美國企業號航空母艦艦載機S-3進行試驗。LANTIRN為飛機提供向艦艇傳送的實時視頻、前視紅外和記錄的智能視頻信號,將來還要增加激光照射功能。試驗中,吊艙安裝在機翼的吊裝架上,由一位海軍飛行官操縱。LANTIRN使飛機能密切觀察“企業”號航母,并攻擊小組附近船只。進行此次試驗的VS-32飛行中隊的馬特·拉塞爾陸軍少尉說:“它為我們提供戰區外工作和遠距觀察船只的能力。LANTIRN的兩大優勢是,使我們在更遠的距離觀察到細節,清晰度非常出眾。”“企業”號攻擊小組正在第五艦隊750萬平方英里的工作區內(包括部分印度洋、阿曼海灣、紅海波斯灣)航行,小組的其他艦艇有快速戰斗支援供給艦T-AOE-6、護衛艦FFG47、制導導彈巡航艦CG55、制導導彈驅逐艦DDG74和攻擊潛艇SSN757。

2003年5月1日,美國總統布什坐在一架海軍S-3B飛機的副駕駛座上,降落在加利福尼亞州外海的航空母艦亞伯拉罕·林肯號航空母艦甲板上之后進行了演說。布什的座位是副駕駛座,當這架外型頗為類似小型民航客機的反潛飛機升空后,它的呼號就成為美國總統專屬的「海軍一號」,而布什也成為非常少見的「三軍統帥副駕駛」。

衍生型號

系列型號

S-3A

S-3A是第一個批量生產的型號。該型號采用AN/ALR-47型ECM電子戰系統,具有ESM/ELINT/RWR(電子支援/電子情報收集/雷達偵測)3種功能。ESM電子支援測試系統用于主要是用於潛水艦的探測及識別,ELINT電子情報收集系統能判斷無線電輻射的種類及來源,RWR雷達偵察系統能分析敵方無線電的威脅度,進而發出響應警報。

S-3A機上反潛數據處理、控制和顯示系統包括:尤尼凡克公司的1832A多用途數字計算機,聲學數據處理機,聲吶浮標接收機,指令信號發生器和模擬盒式錄音磁帶記錄器。非聲學探測裝置包括:AN/APS-116高分辨率雷達,OR-89/AA前視紅外掃瞄器,AN/ASQ-81磁異探測器和校正設備,ALR-47被動電子對抗接收機和瞬時頻率測量系統。主要的導航設備有ASW-92(V)CAINS慣性導航儀,AN/APN-200多普勒地速系統(DGVS),AYN-5空速/高度計算設備(AACS),ASN-107姿態航向參考系統(AHRS),ARS-2聲吶浮標參考系統,APN-201雷達高度表和高度預警系統,ARN-83低頻無線電羅盤和ARA-50超高頻無線羅盤導航設備,ARN-84(V)塔康和飛機飛行顯示和干擾系統(FDIS)。

通信設備包括:一臺1千瓦ARC-153高頻收發機,用于遠程通信,兩臺ARC-156甚高頻收發機,AN/ARA-63接收/譯碼裝置,它與艦上儀表著陸系統聯用,數據終端設備(DFS),OK-173綜合機內通話器,APX-72敵我識別應答器/APX-76A電碼選編敵我識別詢問器和AN/ASW-25B自動著艦系統通信裝置。外掛搜索裝置為羅發耳(SSQ-41),R/O(SSQ-47),迪發耳(SSQ-53),卡斯(SSQ-50),迪卡斯(SSQ-62)和BT(SSQ-36)聲吶浮標。

S-3A是一種非常緊湊的飛機,被設計成一種高效運載平臺。該機采用上單翼常規氣動布局和翼下發動機吊艙,怎么看都像普通的民用航空器,顯得平淡無奇。S-3安裝的是GETF34-400型渦扇發動機,全長2.54米(100英寸),最大直徑1.33米(52.4英寸)采用固定噴嘴,推力為41.3千牛(4210千克),是A-10使用的TF34的衍生型。TF34具有充沛的動力和良好的燃料經濟性,對于S-3和A-10來說都是非常適宜。持續輸出功率為7513磅,中間推力能將8159磅維持30分鐘,極限狀態下還可提供5分鐘的9275磅推力。其加速性較好,能在3.5秒內由進場狀態加速到95%推力以保證復飛,這一點對于艦載機來說是一項關事故率的關鍵技術指標。航母搭載的艦載機聯隊編制是高度緊湊的,對出勤率有相當嚴苛的要求。對于反潛機這樣的裝備,一旦因發動機可靠性之類的維護問題被迫趴窩,造成的就決不僅僅是打擊力的貶損,而是反潛防御圈的重大缺口與漏洞。S-3A早期生產型采用的TF34-2型引擎在滿足推力要求的同時(推力基本相當),就存在可靠性不足的問題。

US-3A、KS-3A、ES-3A

S-3A停產后,所有制造工裝都暫時封存。1980年初,美國海軍對通用運輸型US-3A和加油機KS-3A的驗證型進行了鑒定試飛。1982年有三架早期生產的S-3A型飛機被改裝成了US-3A型。此后發展了US-3A通用運輸型,KS-3A加油機型,ES-3A電子偵察型。

1984年,為了研究KS-3A專用空中加油機的替代方案,用一架S-3A飛機在左機翼下攜帶可卸式空中加油設備吊艙作了試驗。采用這種技術可以從加油機的標準內部油箱和右翼下的外掛油箱輸油而不影響加油機本身執行多種任務的能力。這種技術有可能在實際中被采用。

S-3B

1981年8月18日,洛克希德·馬丁公司宣布從美國海軍航空系統司令部得到為美國海軍S-3A“北歐海盜”飛機進行機載電子系統改造的全尺寸工程研制合同。最初經費為1450萬美元。接著又與美國海軍簽訂了由洛克希德公司加利福尼亞州分公司研究制訂S-3A航空武器系統改進計劃的規范。

改造后的飛機定名S-3B。改造工作包括增加聲音情報處理能力,加強電子支援測量能力,采用更加先進的雷達處理技術,安裝新的聲吶浮標遙測接收機系統,以及為攜帶美RGM-84A“魚叉”導彈所需的設備。預計按照上述計劃進行改裝的S-3A飛機將達到160架。先改裝了2架S-3A的全尺寸工程研究機。其中第一架于1984年9月13日開始進行飛行試驗,第二架飛機于1985年2月加入該項研究計劃,飛行試驗于1985年8月完成并于10月重新交付給美國海軍。在經過海軍航空試驗中心3個月的技術鑒定后,這兩架S-3B飛機于1986年3月開始6個月的作戰適用性評定。

S-3B飛機上裝AYS-1聲音信號處理機,它是普魯坦斯公司的產品;采用改進了的桑德斯公司的AN/OL-320/AYS數據處理記憶組,它與國際商業機器公司的AN/UYS-1實行一體化;采用改進了的斯巴利·尤尼凡克公司的AYK-10A(V)大氣數據計算機,它與“魚叉”空艦導彈及其它新的控制系統相連接;裝有經過改進的電子支援測量系統;還裝有赫茲爾坦公司的AN/ARP-78聲吶浮標接收機系統,精密回聲公司的AN/AQH-7模擬盒式錄音磁帶記錄儀,丘比克公司的AN/ARS-2聲吶浮標參考系統和得克薩斯儀表公司的AN/APS-137(V)I雷達。同時采用反向合成孔徑雷達技術和經過改進的古德伊爾公司的AN/ALE-39箔條彈/熱誘餌彈撒布系統;裝有國際商業機器公司的AN/ALR-76電子支援系統,供攜帶麥道公司“魚叉”遠距空艦導彈的設備,供將來使用先進導航和通訊系統(包括全球定位系統和聯合戰術信息分配系統)的設備。

美國軍隊

XHSS-2僅有一架的H-3實驗機YHSS-2原型實驗機。有七架在美國海軍SH-3A反潛機美國海軍(245架);從HSS-2設計而來HH-3A偵搜救援(12架都是由SH-3A改裝來)CH-3A美國空軍運輸版(3架從SH-3A改裝來后來又改裝成CH-3B)NH-3A實驗機,改裝機翼和引擎(1架由SH-3A改裝)RH-3A美國海軍掃雷機(9架由SH-3A改裝來)VH-3A美國陸軍和海軍陸戰隊行政專機(8架,加上2架SH-3A(STAKE)從受損的直升機維修改裝來,1架是YHSS-2,1架是SH-3A)CH-3B美國空軍運輸版SH-3D(S-61B)(HSS-2A)美國海軍反潛機(73架還有2架從SH-3A改來),外銷伊朗SH-3D(S-61B)反潛機,外銷西班牙(6架)SH-3D-TS反潛機VH-3D美國海軍陸戰隊行政專機SH-3G美國海軍貨機(105架從SH-3A和SH-3D改裝來)SH-3H(HSS-2B)美國海軍反潛機(從舊機型改來)SH-3H,AEW空中預警機,外銷西班牙UH-3H美國海軍貨機。

改型型號

西科斯基飛機公司

S-61公司設計版S-61A外銷丹麥版S-61A-4Nuri運輸和偵救援外銷馬來西亞皇家海軍,可載31兵員(38架)S-61A/AH偵查偵蒐救援南極洲用S-61B反潛機外銷日本自衛隊S-61D-3外銷巴西海軍S-61D-4外銷阿根廷海軍S-61NR偵蒐救援外銷阿根廷空軍S-61L/N。

加拿大

CH-124:加拿大反潛型加拿大購買41架海王于1963,購型為CHSS-2SeaKingChss-2,零件向西科斯基公司購買但是于蒙特利爾加拿大工廠裝配(現為Pratt&WhitneyCanada公司),Sikorsky子公司-聯合技術公司,于1968年把CHSS-2重新改裝為CH-124型。

韋斯特蘭公司型

英國SeaKingAEW型;

英國救援型(黃涂裝);

英國救援型(紅涂裝);

韋斯特蘭海王式直升機是英國韋斯特蘭飛機公司獲得美方授權生產的SH-3海王直升機。針對英國皇家海軍特別設計,裝備2具勞斯萊斯汽車有限公司制渦輪引擎及英國航電系統與反潛裝備。首飛于1969年,1970年服役,除了英國以外也外銷至其它國家。

奧古斯塔公司型

AS-61:公司版;

H-3SeaKing:意大利的售權生產版;

AS-61A-1:意大利外銷馬來西亞版;

AS-61A-4:售權生產版,運輸與救援型;

AS-61N-1Silver:售權生產版,但機艙較小;

AS-6VIP:售權生產版,行政專機型;

ASH-3A(SH-3G):售權生產版,運輸型;

ASH-3D:售權生產版,反潛型,用于意大利、巴西、秘魯阿根廷

ASH-3TS:售權生產版;

ASH-3D/TS:行政專機型;

ASH-3H:售權生產版,反潛型。

三菱集團公司型

自衛隊用型,S-61A授權制造版S-61A,用日本海上自衛隊于搜索和救援(18架)HSS-2授權制造版S-61B,用于反潛攻擊(55架)HSS-2A授權制造版S-61B(SH-3D),用于反潛攻擊(28架)HSS-2B授權制造版S-61B(SH-3H),用于反潛攻擊(23架)。

總體評價

S-3反潛機擔負航母戰斗群遠程反潛作戰的重任,成為艦載機聯隊中不可或缺的組成要素。S-3所擔負的反潛巡邏任務對于美國航母戰斗群的重要性幾乎同F-14“雄貓”所擔負的遠程截擊任務同樣重要,而作為一種有效的多用途平臺S-3及其各種改型還執行著多種必不可少的任務,從根本上提高了美國航母戰斗群的整體作戰能力。研究這樣一種看似尋常普通、默默無聞的艦載機,無疑有著十分重要的意義和價值。

參考資料 >

洛克希德S-3“北歐海盜”艦載反潛機7.空軍之翼.2016-12-23

S-3“北歐海盜”艦載反潛機.afwing.com.2018-04-10

兵器資料:S-3型“北歐海盜”反潛機.人民網.2018-04-10

洛克希德S-3“北歐海盜”艦載反潛機.空軍之翼.2015-12-31

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