重型直升机王位争夺战，“支奴干”与“种马王”竞标德国STH项目与西科斯基公司CH-53K“种马王

随着德国“重型运输直升机”（STH,SchwererTransporthubschrauber）项目宣布波音公司CH-47F“支奴干” ，与西科斯基公司CH-53K“种马王”获得候选这个之后，两家美国公司的战火也从国内燃烧到国外，在军售领域“同根而生，分外眼红”的例子似乎又要多上一笔。当然，这种竞争对于美国和德国来说似乎是双赢的，行业内的激烈竞争不但能够刺激技术进步，还能让客户争取较为满意的价格优惠。于此，德国在换装CH-53“海上种马”机队的道路上又向前迈进了一大步，毕竟这种重型直升机已经太过老旧（冷战时期开始进入西德陆军航空兵服役， 2013年初全部被移交给德国空军），且继续汰换。我们则可从场激烈竞争中一窥当今重型直升机技术发展的趋势，在未来填补技术空白时略作参考。

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2018年3月，美军特遣队一架CH-47F直升机在阿富汗巴格拉姆空军基地附近进行演习
据德国空军的数据显示，截至2020年3月该部队仍运营着82架“海上种马”直升机。其中包括16架CH-53G、40架CH-53GA、6架CH-53GE和20架CH-53GS 。这些重型直升机隶属于空军第64直升机联队（Hubschraubergeschwader64），驻地位于巴登-符腾堡州劳普海姆机场，第二驻地设在勃兰登堡州霍尔茨多夫空军基地。该联队不仅是德国空军唯一的直升机联队，而且直属德国空军作战指挥部管理。

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俯拍CH-53K“种马王”直升机，可以清楚地看到尾桨处于偏心位置
老化的“海上种马”
一段时间以来，德国一直在寻求更换其CH-53G机队，因为这种冷战时期主力重型直升机的可用寿命即将结束。近年来，该直升机平台的可用性也很差，较大的机龄是重要原因之一。 “重型运输直升机项目”（STH）运动开始于2018年，当时德国政府发布了征询建议书（RFP），并在议会预算中批准了采购新型重型直升机资金。 2019年6月，德国BAAINBw（武装力量设备信息技术和现役支持联邦办公室）发布了招标文件，其中详细规定了招标程序要求，并建议STH项目理想的采购产品是CH-47F或CH-53K 。

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美国波音公司发布德国空军涂装的CH-47F“支奴干”宣传照片
招标文件指出，德国STH计划将采购44至60架重型直升机供德国空军使用。新型直升机必须能够运输武器设备、人员和特定车辆，最大起飞重量(MTOW)不小于19.7吨(20吨级) 。预计将在2020年签署采购合同（合同价值57亿欧元，约合64亿美元），机型被指定为“新型支奴干”或者“种马王” 。此外，该合同不仅包括德国所需的直升机平台，还包括飞机维护、保养、大修(MRO)以及技术培训服务等一揽子附加协议。 STH项目的交付计划将在2023年至2031年之间进行，新飞机将交付给劳普海姆和霍尔茨多夫基地取代CH-53G直升机，而后者也将从2020年开始分批退役。

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德国空军涂装的CH-53K“种马王”模型，七叶主旋翼清晰可见
波音公司和西科斯基（洛克希德·马丁的子公司）都已经正式提交了STH项目的详尽竞标方案，以便让德国BAAINBw在2021年之前决定CH-53G的继任者。尽管CH-47F和CH-53K遵循完全不同的设计理念（且支奴干的外形只存更小），但它们拥有十分相似的性能特征，如下表述：

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CH-47F与CH-53K参数对比表，个别指标需斧正
无论是CH-47F还是CH-53K ，都将具备空中受油能力，能够与KC-130J加油机/运输机协同作战（德法空军联合部队，部署有三架KC-130J）。另外，德国空军也装备有空客A400M运输机，经适当改装也具备空中加油能力，这也可以与CH-47F/CH-53K配合使用。新型直升机将被用于运送人员、设备和车辆，以及支持人道主义援助/救灾(HA/DR)、医疗后送(MEDEVAC)和战斗搜救(CSAR)任务。
久经考验—CH-47F“支奴干”
波音公司称赞CH-47是“世界上最成熟的重型直升机” ，并补充说：“我们有准时交付和质量保障的记录，再加上较低的采购/运营成本和旨在保持该平台在未来几十年先进性的相关技术路线规划。 ”言外之意，就是相较CH-53K昂贵的价格和投产无期， CH-47F有较大优势。

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美国波音公司位于宾夕法尼亚州里德利镇的直升机工厂，主要用于生产CH-47直升机
上世纪五十年代后期，美国陆军计划替换其西科斯基CH-37“摩哈维人”直升机，由此开启了双引擎串联旋翼直升机的研发工作。该技术最初由美国直升机制造商Vertol开发， 1960年该公司被波音收购。根据美国陆军以美洲原住民部落命名直升机的传统， CH-47被称为“支奴干”（Chinook），这是居住在俄勒冈州和华盛顿州美国占领领土上的土著居民部落。其他遵循该规则命名的直升机包括AH-64“阿帕奇”（Apache）和OH-58D“奇奥瓦”（KiowaWarrior）。 CH-47直升机在越南战争期间投入了实战使用，并在那里证明了它重型直升机的价值。

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2017年3月5日，美国夏威夷瓦胡岛惠勒陆军机场一架CH-47F进行飞行前检查
目前，波音公司仍在持续生产古老的“支奴干”直升机，但是已经升级到CH-47F标准。尽管这种直升机仍然基于上世纪五十年代的基本设计，但随着时间的推移，该系列机型通过不断技术升级和现代化系统集成而获得跨越式的性能提升。波音公司认为“支奴干”在21世纪仍然具有重要意义，这一点已经被其持续出口多国的业绩证明。截至2020年1月，已有950多架CH-47系列直升机在20个国家/地区服役，包括加拿大、希腊、意大利、荷兰、西班牙、土耳其、英国和美国等8个北约成员国，并且这些直升机为美国源源不断地提供升级改造订单。

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一名美军士兵正在检修CH-47F“支奴干”直升机装备的T55-GA-714A发动机

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T55-714系列发动机结构示意图
作为“支奴干”家族的最新型号， CH-47F自2006年6月推出第一款量产型产品以来，已经获得订单以替换较老型号的该系列平台。 CH-47F目前采用两台升级版霍尼韦尔T55-GA-714A涡轴发动机，改装了整体式机框部件及机身，以减少振动，提高操作支持和机组人员的舒适度，增强直升机的稳定性和生存能力。新型数字化座舱是基于柯林斯宇航公司的通用航空电子架构系统(CAAS)开发的，该公司表示， “通过其Flight2开放系统架构设计，新航电系统集成了多个通信、导航和任务子系统” 。美国陆军认为“CAAS系统为CH-47直升机改善态势感知、任务性能和生存能力，以及未来增长潜力奠定基础，并提供了多模式数字兼容性和互操作性” 。

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2018年7月26日，美国第7集训司令部在德国格拉芬沃伊尔训练区演练CH-47F直升机吊挂悍马
该飞机还配备了数字式自动飞行控制系统，使其能够在低能见度的不利环境下悬停或降落。此外，如有必要， CH-47F重型直升机还可能选择安装通用公司T408-GE-400涡轴发动机（CH-53K“种马王”的标配发动机），霍尼韦尔T55-GA-714A发动机单台输出功率4868马力，而通用T408-GE-400的单台功率则高达7500马力。 2020年3月，美国陆军作战能力发展司令部联合波音公司和通用电气完成了“支奴干”换装T408发动机的地面开车试验，今年年底之前将完成“支奴干”换装新发动机的一系列飞行测试，用于评估换装新发动机对CH-47直升机带来的性能提升、未来潜力和成本比较。

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换装了T408-GE-400发动机进行测试的CH-47直升机
目前，西方国家的大型装备项目招标，也越来越注重对本土企业相关技术者就业带来的机会。比如澳大利亚的潜艇世纪大单，与当地船企进行技术合作，并提供相应就业机会就是硬性条件之一。为了增加砝码，美国波音公司在STH直升机项目中，选择与德国ESG公司和CAEElectronik合作，并在2020年1月13日提交了CH-47F的竞标方案。波音（德国）公司总裁表示， “如果德国选择支奴干，相关的维护、培训以及一些生产工作将在当地进行，我们会继续为STH项目扩大德国企业参与的范围，并致力于将波音公司的高端工程和生产机会引入德国” 。

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两种典型重直的激烈竞争
波音防务、空间与安全（德国）公司副总裁说：“我们已经提交了方案，期待可以与德国BAAINBw和工业界合作，为德国国防军带来最具价值的产品。支奴干是独一无二的平台，能够执行其他直升机所不能执行的任务。这是一种经过验证和实战检验的多功能重型直升飞机，具有先进技术并满足德国的要求。 ”
进阶王者—CH-53K“种马王”
西科斯基CH-53K项目国际业务发展总监贝斯?帕塞拉表示， “我们正在提供最高效、性能最强和最智能化的直升机，能够为德国国防军在21世纪带来最具价值的长期产品” 。在拉拢德国本土工业巨头对项目施加影响力方面，洛·马公司旗下的西科斯基在现阶段似乎棋高一筹，该公司专为STH项目竞标制定了战略方针，与德国防务产品承包巨头莱茵金属公司(Rheinmetall)合作，向联邦国防军推销CH-53K“种马王”直升机。西科斯基与莱茵金属已经与德国本土工业企业组成了广泛的STH项目联盟，包括德国Autoflug、柯林斯宇航德国公司、德国亨索尔特（著名光学公司）、HYDROSystems、利勃海尔、MTU航发公司、Rohde&Schwarz（工控、软件、仪器仪表）、Vincorion（机电）和ZFL公司等。看这一长串的德国本土公司合作名单，其中不乏大家耳熟能详的军工巨头，西科斯基竞标的决心可见一斑。莱茵金属航空服务公司(RheinmetallAviationServices)总经理)解释道：“选择CH-53K对德国航空业和STH项目都具有重大意义，这意味着为高素质员工创造了更多新的长期工作岗位，并向德国进行重要的航空技术转移。西科斯基和莱茵金属共同准备了STH项目竞标方案，加强了我们的团队凝聚力，这使我们已发展成为一个高效的工业联盟。 ”此外， 2019年11月，莱茵金属宣布，如果“种马王”中标，它将与西科斯基合作，在莱比锡/施基德茨黑尔机场建立CH-53K长期机队管理中心。西科斯基则认为“与CH-47F相比， CH-53K在全寿命周期成本、任务实现能力和整体性能等长期价值方面对德国国防军更有利。 ”而且“种马王”与德国空军的A400M和C-130J运输机更为契合。 CH-53K使用了航空运输托盘、绞盘和改进型装载货舱，可快速从固定翼运输机将货物转运到CH-53K上，然后将它们高效运送到这些固定翼飞机无法进入的区域。

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436L型航空运输托盘，整个系统可以将装卸时间降低75%

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A400M军用运输机的货舱
“种马王”是在CH-53E“超级种马”的基础上重新设计的，后者已在美国海军陆战队（USMC）服役了很长时间。该系列直升机自上世界60年代中期标准版CH-53“海上种马”诞生以来，成熟的设计和制造工艺已经延续了半个多世纪，并且已生产了700多架各种改进机型，分别在美国、奥地利，德国，伊朗，以色列，日本和墨西哥的军队中服役。 CH-53K研发的初衷就是替代替代USMC的“超级种马” ，但截至2020年3月，仅向军方交付了一架飞机用于测试。另外， CH-53K目前还没有收到出口订单，只是日本对该机表现出了兴趣，以色列则在进行类似德国STH项目的计划，寻求20架新型直升机来替代其老旧的CH-53-2000Ya'sur机队。

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CH-53机队，未来德国空军重型运输机中队可能的样子
CH-53K较其前型在性能上有较大提升，除了拥有更大的机舱以外，还能够在更高的海拔和更高的温度条件下使用，并且有效运输载荷提高了1倍。西科斯基公司还表示，只要对该型直升机进行简单的改装，就可以在未来再次提高内部有效载荷。 CH-53K还整合了新型航空电子和数字式飞控系统，可以通过模块化开放式系统架构（MOSA）提供软件升级，从而降低运营成本并允许该平台快速适应新的作战环境。 CH-53K也装备了数字玻璃化座舱和电传飞控系统，以降低飞行员的工作量，支持全天候作战需求，它由三台GEAviationGE38-1B（通用电气T408-GE-400发动机的生产型号）涡轴发动机提供动力，并采用了复合材料七叶主旋翼系统。

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CH-53K标配涡轴发动机GE38-1B
西科斯基公司指出， “种马王”的“多功能特性”使其可以在承担传统战术运输角色之外，执行各种其他任务。它可以执行与“支奴干”相同的任务，当然也可以用于空中消防行动。西科斯基认为：“世界上没有其他重型直升机，可以在运送更多水去扑灭大火的同时运送物资和人员。高空速、大容量和在任务区的持久力相结合，使CH-53K可输送的消防用水量是竞争对手的四倍。 ”该公司的上述表态，显然是针对波音公司“支奴干”直升机CU-47消防型号。 CH-53K“种马王”还集成了相关的检测传感器，能够提供问题、故障早期预测和预防，以减少直升机平台处于MRO（保养、维修和大修）的时间，从而提高操作可用性和降低寿命周期成本。

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执行航空消防任务的CU-47直升机
问题不断的“种马王”
CH-53K“种马王”直升机的开发一直饱受挫折，工期延误、成本上涨和设计缺陷困扰着西科斯基。该机原本打算在2011年开始飞行测试， 2015年开始向它的初始客户（美国海军陆战队）交付，到2016年具备初始作战能力（IOC）， 2022年完成全部国内交付任务。然而， “种马王”实际上直到2015年10月才进行了首次飞行，初始操作测试和评估(IOT&E)阶段已经被推迟到2021年，而在海军陆战队进行首次作战部署将是2024年的事了。

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CH-53K惊艳亮相时，寄托了海军陆战队无数的希望
各种问题不断爆发，导致CH-53K项目的前景阴云密布。 2019年，西科斯基公司面临的最大问题是修复在2018年飞行测试中发现的气体再吸入问题，该机一号和二号发动机排出的大量废气被二次吸入。如果放任不管，将导致直升机性能降低、过热、失速等问题，并使发动机的寿命周期成本增加。西科斯基公司与海军航空系统司令部(NAVAIR)合作寻求问题解决方案，这又导致了额外的测试，进一步增加项目开发周期和成本。为了缓解这一问题，设计部门对一号发动机的排气管进行了设计更改，提高进入发动机舱的空气流量，安装隔热罩，并修改相关控制软件。设计修改是在第二架CH-53K原型机上进行的，并进行了四次飞行测试（近13个飞行小时），以验证设计变更的有效性。预计到2020年底，所有的原型机都将进行相关修改，并在2021年IOT&E开始之前进行海上试验。除了发动机集成问题外， “种马王”还在主变速箱、尾桨梁、主旋翼阻尼器等方面发生问题，而且在起飞过程中发生控制故障，可能导致直升机失控。

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【重型直升机王位争夺战，“支奴干”与“种马王”竞标德国STH项目】CH-53K货舱装载设施示意
面对CH-53K项目问题不断引起的质疑，西科斯基项目主管比尔?福尔克称：“这些问题主要是由部件和系统供应商造成的，我们已经成立联合工作组，去解决那些仍然存在的问题。我们有能力为CH-53K在2023-2024年间，开展首次作战部署提供解决方案，并且满足预期中的国际订单交付要求。 ”
稀缺的重型直升机
CH-47F和CH-53K是满足德国CH-53G直升机替换计划（STH项目）要求的唯二候选机型。因为当德国招标文件限定最大起飞重量（MTOW）超过19.7吨，这让美欧公司的其他大/中型直升机（如空客公司的H225/H225M、NH-90 ，莱昂纳多公司的AW-101“灰背隼” ，西科斯基的S-92）丧失了竞标机会，西方国家已经没有其他20吨级重型直升机的可替代产品。当然，贝尔/波音V-22“鱼鹰”（Osprey）倾转旋翼机也能满足德国的需求，但该机的购买和运营成本已经超过了德国BAAINBw（国防采购部门）的可负担成本目标。另外，俄罗斯的米-26T2V“光晕”直升机也可满足STH项目要求，这是该系列的最新现代化改型，也是目前世界上最大的直升机，但现阶段德国还不太可能采购俄罗斯的重型武器平台。

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米-26T2V重型直升机虽为目前最大的直升机，但是就其任务范围来说，还是不如CH-53K
从表面上看， CH-53K和CH-47F都可以为德国联邦国防军提供优势并具有相似的特性，通过这些现代化平台，德军能够扩展其重型直升机的任务范围。但CH-53K“种马王”的尺寸更大，并且装备三台高性能发动机，所以在有效载荷、速度和冗余性等性能指标方面超过“支奴干” 。为了这笔大单，西科斯基甚至提出了“为德国，德国造”（forGermany,byGermany）的口号，凸显CH-53K与德国工业界的紧密合作关系，暗示可以增加德国就业机会和航空技术引入。另外， CH-53K还与为德国现役的CH-53G在飞行员操作和地勤人员培训方面具有某种程度的通用性，这也成为其投标方案的重要砝码。

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CH-53K的数字化座舱
CH-47F“支奴干”则在价格上具有更大优势，毕竟CH-53K初期超过F-35战斗机的价格，是在让人肝颤。它将是两个方案中的廉价选择，而且该机已经经过实战验证，并且有更多的北约国家装备该系列飞机，使其与其他北约成员在重型直升机平台上更具互操作性，法国最近也表示有兴趣购买CH-47F 。另外， CH-53K令人着急的进度，也可能为“支奴干”提供机会。从理论上讲，这两型直升机都算是“海上种马”的理想接班人，但德国国防采办部门是否会受到其他因素的影响，比如竞标方案对当地航空产业的好处和成本效益而非直升机平台的本身性能，这就不得而知了。

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经过不断改进的CH-53K ，终于可以在货舱里塞进“悍马”车了，想必也是一大亮点

重型直升机王位争夺战，“支奴干”与“种马王”竞标德国STH项目

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