S-3反潜机(英文:S-3,代号:Viking,译文:维京/北欧海盗),是 美国 一型双发亚音速舰载反潜机,是世界上首型喷气反潜机。
S-3反潜机是针对20世纪70年代后的 苏联 核潜艇 而研制,以配合P-3岸基反潜机使用,与S-2相比,技术上要先进一些,它速度快、航程远、反潜能力强并能全天候作战,可对潜艇进行持续的搜索、监视和攻击,可实现海上巡逻、反潜战和 空中加油 等功能。
S-3反潜机由美国 洛克希德·马丁公司 (Lockheed)研制,1972年1月21日首飞,1974年7月服役, 美国海军 于20世纪70年代开始在航母上装备涡扇动力的 反潜作战 飞机,用来替换陈旧的 格鲁门 S-2反潜机 。
研制背景
1967年12月,美国海军提出VS(X)计划,要求装备一种替代S-2“跟踪者”的新型飞机,通过招标,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年联合提出的YS-3A中标。
建造沿革
1969年8月1日,美国海军与 洛克希德公司 (现 洛克希德·马丁公司 ) 加利福尼亚州 分公司签订S-3研制合同,1971年11月8日 原型机 出厂,共生产了8架用于服役测试。
1972年1月12/22日,第一架完成首飞,1974年2月20日开始交付海军使用,代号Viking,译文为“维京或北欧海盗”。
1974年7月,S-3A开始在美国海军服役。1978年中生产结束时,共交付187架。
服役历程
1983年, 美国 开始着手於WSIP( 航空武器系统 改良计划),至1992年将116架S-3A机型改为S-3B机型。主要是换装AN/ALR雷达系统及加装 AGM-84反舰导弹 导弹 的装载系统。
1987年,S-3B即成为军备之一,主要装载的武器有MK46/50对潜 鱼雷 、 冲天炮 等。在波斯湾战争中使用MK.82炸弹,摧毁伊军的雷达、 防空武器 。所有尚在服役的S-3A后来都升级到了这一标准。
20世纪90年代初,4架被改装成US-3A舰载运输机外,“北欧海盗”唯一一种改型就是服役期很短的ES-3A电子战飞机,其由S-3A改装而来,在90年代总共生产了16架。S-3主要用作 空中加油机 ,计划于2008年全部退役。
美国海军 12艘 航空母舰 均装备舰载 反潜 侦察机 S-3B。该机投放声呐浮标侦察对方潜艇时,能将获取的反潜信息记录保存并发送给航空母舰。而航空母舰则担任水声信息中继处理中心的任务,每艘航空母舰上均设有反潜数据处理中心,称为移动反潜数据处理中心。ASWM用于重放处理S-3B或 SH-60海鹰直升机 F反潜侦察机带回的 盒式录音磁带 ,并在航母返港时将磁带交给水面舰艇反潜分析中心S2A2C做进一步的分析处理。
美国 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在沙漠中储存。为适应冷战后的环境, 美国海军 制定服役寿命评估计划,使飞机能服役到2015年。
技术特点
设计特点
S-3 反潜 机是美国第一种装有 涡轮风扇发动机 的舰载反潜机,其作战任务主要是对潜艇进行持续的搜索、监视和攻击,对己方重要的海军兵力(如 航空母舰 、特遣舰队)进行反潜保护,改型后可作加油机、反潜指挥控制机和 电子对抗飞机 。S-3装有两台 涡扇发动机 和巨大的内部弹舱,机身内塞满了复杂的反潜战设备。
为适应冷战后的环境,S-3的主要任务已由 反潜 扩大到攻击水面舰艇、 空中加油 、电子战。为适应作战任务的变化, 美国海军 已制定服役寿命评估计划,打算把S-3的寿命由13000小时延长到17500小时,使飞机能服役到2015年,与此同时还计划改进其航空电子设备,在其通信导航系统中加装 卫星 导航 接收机 。
气动结构
S-3反潜机机身为全金属半硬壳破损安全结构,机身短粗;机舱位于前部,中部有分隔式武器舱,尾部装有可伸缩的 反潜 磁异 探测器 帮助搜寻潜艇。机身有两条平行的纵梁,自前起落架接头处一直伸展到着陆拦阻钩处,弹射起飞和拦阻着舰时通过这两个梁将载荷 均匀分布 到机身上,此梁在水上迫降或机身着舰时,起保护乘员的作用。
S-3采用上 单翼 布局,拥有一对大 展弦比 悬臂上单翼,外段机翼和垂直 尾翼 可折叠,以便于舰载。悬臂式全金属结构尾翼,垂直和水平安定面皆有后 掠角 。垂尾向下折,平尾安装角由电操纵, 升降舵 和 方向舵 液压作动。
S-3分隔武器舱带有 背角无齿蚌 形舱门,武器仓和翼下挂架可挂带常规炸弹、 深水炸弹 、 空投 水雷 、 鱼雷 及火箭巢等武器,机身腹部的发射管用来发射60个 声呐 标。
S-3机组成员共4人,分别是前舱的正副驾驶和后舱的战术协调员、声呐员,4人皆备有EscapacI-E零-零弹射座椅。每个座椅皆有一个刚性座椅救生包,当弹射下降时,可以打开给救生船 充气 。可碎玻璃座舱盖在机身顶部,以便于应急情况下弹射乘员。电风挡雨刷,风挡表面电加热,侧舱盖用空调空气除雾。装有液体排雨系统进一步加强风挡雨刷的作用。
S-3液压收放前 三点式起落架 。单轮主起落架,向后收入弹舱后面的起落架舱内。双轮前起落架,带有舰上弹射起飞杆,向后收入机身。前轮由液压操纵转向,有液压 刹车装置 ,拦阻钩。
动力系统
S-3反潜机为了要长时间在海上搜索潜艇,在内翼下吊装低耗油量的两台 通用电气 的TF34- GE- 2 涡轮风扇发动机 ,位置比较靠近机身,设计上考虑到可用单台发动机作游弋飞行,以节省油耗。TF34-GE-2涡轮风扇发动机单台 推力 41.2千牛(4200 千克 ),加速性较好,能在3.5秒内由进场状态加速到95%推力,以保证 复飞 。可用燃油为7192升,分别放在机翼盒形梁、机身中心线两侧和机翼折叠线内侧的整体油箱内,翼下挂架也可带两个1136升 副油箱 。
S-3电气系统包括两台75千伏安 发电机 ,供115-120伏400赫 交流电 。 直流电 由两台变压 整流器 供给,输出28伏200安直流电。威廉研究公司的燃气涡轮作辅助动力装置,有一台5千伏安发电机作应急电源,输出115-120伏400赫交流电到重要的交流汇流线,并通过变压整流器输出28伏30安直流电,应急电力仅供在诸如夜间仪表飞行条件下使用。
S-3采用了加雷特公司航空研究分公司的环境控制系统,用 发动机 放气循环致冷装置进行空调。增压系统压差为0.40-0.54×105帕,在7600米高空可保持舱内高度为1525米的气压,在12200米高空,保持高度为3505米的气压,两台发动机驱动的泵可为液压系统提供动力。
S-3液压系统是两套独立的系统,工作压力为203×105帕(207 千克 /厘米2),左系统供起落架、襟翼、机翼和 尾翼 折叠、拦阻钩和武器舱门操纵用。它的第二作用是为主飞行控制系统伺服机构提供动力。右系统通过驱动双腔液压作动筒的一侧来为主飞行控制系统提供动力。
机载武器
S-3反潜机内部炸弹舱和两个翼下挂架可携带3175千克 鱼雷 / 深水炸弹 /炸弹/ 水雷 / 导弹 。S-3A的分隔式武器舱内备有BRU-14/A炸弹架,可装4个MK36 空投 水雷,4枚 Mk 46型鱼雷 ,4颗MK82炸弹,2颗 Mk57 或4颗MK54深水炸弹,或者装4颗MK53水雷。BRU-11/A炸弹架安装在两翼下 外挂 架上,可带SUU-44/A 照明弹 发射器 , Mk52 、 Mk55 或MK56水雷,MK20 子母炸弹 ,Aero1D 副油箱 ,或两个LAU-68A、LAU-61/A、LAU-69/A或LAU-10A/A型火箭巢。也可以把TER-7弹射式3弹挂架装到BRU-11/A炸弹架上,能带3个火箭巢,照明弹发射器,MK20集束炸弹,MK82炸弹,MK36 空投 水雷 ,或在两翼下带MK76-5或MK106-4训练弹。
航电系统
S-3 反潜 机上装备了先进的反潜探测设备和反潜数据处理、控制及显示系统,包括新改进的多用途 计算机 、AN/APS-116型X频带前视雷达、AN/ASQ-81磁异 探测器 、SSQ-41 声呐 浮标系统等。
性能数据
服役动态
1983年, 美国海军 开始着手WSIP 航空武器系统 改进计划,至1992年将116架S-3A改进为S-3B型。主要是换装新型雷达系统及加装 AGM-84反舰导弹 “鱼叉”反舰导弹 。S-3B自1987年服役,主要装载的武器有MK46/50对潜 鱼雷 、 冲天炮 等。在 海湾战争 中,S-3B还使用MK.82爆弹,摧毁伊军的地面目标。2003年3月,S-3B在 伊拉克战争 中首次实战发射了一枚 激光制导导弹 。3月25日,S-3B飞机和两架F/A-18C共同执行了对时间敏感目标的联合攻击。在攻击中,一架F/A-18独立承担攻击任务,另一架用目标 激光器 对目标进行激光照射,引导S-3B发射AGM-65E(Maverick)空地 导弹 ,摧毁目标。2005年, 美国海军 首次使用S-3B发射 波音公司 的SLAM-ER(反应增强型防区外对陆攻击 导弹 )导弹,成功击中185千米外的目标。这使得S-3B获得了远程精确对地打击能力。
2003年11月,美国海军官员称该军的两个S-3B中队将于2004年春季撤消,如此同时也开始该老龄飞机的退役过程。海军计划到2009年退役全部103架S-3B。S-3B飞机退役后,该机的 空中加油 任务将由波音公司的F/A-18E/F承担。
2006年5月, 美国航空航天局 授予 波音公司 一份竞标获胜合同,将改装一架S-3B飞机的通信、导航与 电子系统 。NASA从 美国海军 获得一架S-3B用于满足NASA格林研究中心的研究需要。该合同标志着自海军宣布决定退役机队以来S-3B首次用于非军事用途。这是继 波音公司 和海军达成协议2000年到2005年成功开展S-3B改装项目后的又一S-3B改装合同。NASA升级项目包括安装 无线电 面板和导航设备,如 气象雷达 、商用指点标和新的 应答机 。波音公司将按照NASA格林中心的指示在 佛罗里达州 Jacksonville的Cecil工厂实施飞机改装。2006年5月,美国家航空航天局( 美国航空航天局 )授予 波音公司 一份竞标获胜合同,改装一架 S-3B“北欧海盗” 飞机的通信、导航与电子系统。NASA从美海军获得一架S-3B,用于满足NASA格林研究中心的研究需要。该合同标志着自海军决定退役“北欧海盗”机队以来S-3B首次用于非军事用途。这是继 波音公司 和海军达成协议于2000-2005年成功开展 S-3B“北欧海盗” 改装项目后的又一S-3B改装合同。NASA升级项目包括安装 无线电 面板和导航设备,如 气象雷达 、商用指点标和新的 应答机 。 波音公司 将按照NASA格林中心的指示在 佛罗里达州 Jacksonville的Cecil工厂对飞机进行改装。
2006年6月,美海军称,夜间低空导航和瞄准红外系统(LANTIRN) 传感器 吊舱 正在美国 企业号航空母舰 的 舰载机 S-3进行试验。LANTIRN为飞机提供向舰艇传送的实时视频、前视红外和记录的智能视频信号,将来还要增加 激光 照射功能。试验中,吊舱安装在机翼的吊装架上,由一位海军飞行官操纵。LANTIRN使飞机能密切观察“企业”号航母,并攻击小组附近船只。进行此次试验的VS-32飞行中队的马特·拉塞尔陆军 少尉 说:“它为我们提供战区外工作和远距观察船只的能力。LANTIRN的两大优势是,使我们在更远的距离观察到细节,清晰度非常出众。”“企业”号攻击小组正在第五舰队750万平方英里的工作区内(包括部分 印度洋 、阿曼海湾、 红海 和 波斯湾 )航行,小组的其他舰艇有快速战斗支援供给舰T-AOE-6、护卫舰FFG47、 制导导弹 巡航舰 CG55、制导导弹 驱逐舰 DDG74和攻击潜艇SSN757。
2003年5月1日, 美国总统 布什坐在一架海军S-3B飞机的副驾驶座上,降落在 加利福尼亚州 外海的 航空母舰 亚伯拉罕·林肯号航空母舰 甲板上之后进行了演说。布什的座位是副驾驶座,当这架外型颇为类似小型民航客机的反潜飞机升空后,它的呼号就成为美国总统专属的「海军一号」,而布什也成为非常少见的「三军统帅副驾驶」。
衍生型号
系列型号
S- 3A
S-3A是第一个批量生产的型号。该型号采用AN/ALR-47型ECM电子战系统,具有ESM/ELINT/RWR(电子支援/电子情报收集/雷达侦测)3种功能。ESM电子支援测试系统用于主要是用於潜水舰的探测及识别,ELINT电子情报收集系统能判断 无线电 辐射的种类及来源,RWR雷达侦察系统能分析敌方无线电的威胁度,进而发出响应警报。
S-3A机上 反潜 数据处理、控制和显示系统包括:尤尼凡克公司的1832A多用途数字 计算机 , 声学 数据处理机,声呐浮标接收机,指令 信号发生器 和模拟 盒式录音磁带 记录器 。非 声学 探测装置包括:AN/APS-116高分辨率雷达,OR-89/AA前视红外扫瞄器,AN/ASQ-81磁异探测器和校正设备,ALR-47被动电子对抗接收机和瞬时频率测量系统。主要的导航设备有ASW-92(V)CAINS惯性导航仪,AN/APN-200多普勒地速系统(DGVS),AYN-5 空速 /高度计算设备(AACS),ASN-107姿态航向参考系统(AHRS),ARS-2 声呐 浮标参考系统,APN-201雷达 高度表 和高度预警系统,ARN-83 低频 无线电 罗盘 和ARA-50超高频无线罗盘导航设备,ARN-84(V)塔康和飞机飞行显示和干扰系统(FDIS)。
通信设备 包括:一台1千瓦ARC-153高频收发机,用于远程通信,两台ARC-156甚高频收发机,AN/ARA-63接收/译码装置,它与舰上仪表着陆系统联用, 数据终端设备 (DFS),OK-173综合机内通话器,APX-72敌我识别 应答器 /APX-76A 电码 选编敌我识别询问器和AN/ASW-25B自动着舰系统通信装置。 外挂 搜索装置为罗发耳(SSQ-41),R/O(SSQ-47),迪发耳(SSQ-53),卡斯(SSQ-50),迪卡斯(SSQ-62)和BT(SSQ-36) 声呐 浮标。
S-3A是一种非常紧凑的飞机,被设计成一种高效运载平台。该机采用上单翼常规 气动 布局和翼下 发动机 吊舱 ,怎么看都像普通的民用 航空器 ,显得平淡无奇。S-3安装的是GETF34-400型涡扇发动机,全长2.54米(100英寸),最大直径1.33米(52.4英寸)采用固定喷嘴, 推力 为41.3千牛(4210 千克 ),是A-10使用的TF34的衍生型。TF34具有充沛的动力和良好的燃料经济性,对于S-3和A-10来说都是非常适宜。持续输出功率为7513磅,中间推力能将8159磅维持30分钟,极限状态下还可提供5分钟的9275磅推力。其加速性较好,能在3.5秒内由进场状态加速到95%推力以保证 复飞 ,这一点对于 舰载机 来说是一项 关事故率的关键技术指标。航母搭载的 舰载机联队 编制是高度紧凑的,对出勤率有相当严苛的要求。对于 反潜机 这样的装备,一旦因 发动机 可靠性之类的维护问题被迫趴窝,造成的就决不仅仅是打击力的贬损,而是反潜防御圈的重大缺口与漏洞。S-3A早期生产型采用的TF34-2型引擎在满足 推力 要求的同时(推力基本相当),就存在可靠性不足的问题。
US- 3A 、KS-3A、ES-3A
S-3A停产后,所有制造 工装 都暂时封存。1980年初, 美国海军 对通用运输型US-3A和加油机KS-3A的验证型进行了鉴定试飞。1982年有三架早期生产的S-3A型飞机被改装成了US-3A型。此后发展了US-3A通用运输型,KS-3A加油机型,ES-3A电子侦察型。
1984年,为了研究KS-3A专用空中加油机的替代方案,用一架S-3A飞机在左机翼下携带可卸式空中加油设备 吊舱 作了试验。采用这种技术可以从加油机的标准内部油箱和 右翼 下的 外挂 油箱输油而不影响加油机本身执行多种任务的能力。这种技术有可能在实际中被采用。
S-3B
1981年8月18日, 洛克希德·马丁公司 宣布从 美国海军 航空系统司令部得到为 美国 海军S-3A“北欧海盗”飞机进行机载电子系统改造的全尺寸工程研制合同。最初经费为1450万美元。接着又与美国海军签订了由洛克希德公司 加利福尼亚州 分公司研究制订S-3A 航空武器系统 改进计划的规范。
改造后的飞机定名S-3B。改造工作包括增加声音情报处理能力,加强 电子 支援测量能力,采用更加先进的雷达处理技术,安装新的 声呐 浮标遥测 接收机 系统,以及为携带 美RGM-84A“鱼叉”导弹 所需的设备。预计按照上述计划进行改装的S-3A飞机将达到160架。先改装了2架S-3A的全尺寸工程研究机。其中第一架于1984年9月13日开始进行飞行试验,第二架飞机于1985年2月加入该项研究计划,飞行试验于1985年8月完成并于10月重新交付给 美国海军 。在经过海军航空试验中心3个月的 技术鉴定 后,这两架S-3B飞机于1986年3月开始6个月的作战适用性评定。
S-3B飞机上装AYS-1声音信号处理机,它是普鲁坦斯公司的产品;采用改进了的桑德斯公司的AN/OL-320/AYS数据处理记忆组,它与国际商业机器公司的AN/UYS-1实行一体化;采用改进了的斯巴利·尤尼凡克公司的AYK-10A(V) 大气数据计算机 ,它与“鱼叉” 空舰导弹 及其它新的控制系统相连接;装有经过改进的 电子 支援测量系统;还装有赫兹尔坦公司的AN/ARP-78 声呐 浮标 接收机 系统,精密 回声 公司的AN/AQH-7模拟 盒式录音磁带 记录仪,丘比克公司的AN/ARS-2声呐浮标参考系统和得克萨斯仪表公司的AN/APS-137(V)I雷达。同时采用反向合成孔径雷达技术和经过改进的古德伊尔公司的AN/ALE-39箔条弹/ 热诱饵弹 撒布系统;装有国际商业机器公司的AN/ALR-76电子支援系统,供携带 麦道公司 “鱼叉”远距 空舰导弹 的设备,供将来使用先进导航和通讯系统(包括全球定位系统和联合战术信息分配系统)的设备。
美国军队 型
XHSS-2仅有一架的H-3实验机YHSS-2原型实验机。有七架在 美国海军 SH-3A 反潜机 美国海军(245架);从HSS-2设计而来HH-3A侦搜救援(12架都是由SH-3A改装来)CH-3A美国空军运输版(3架从SH-3A改装来后来又改装成CH-3B)NH-3A实验机,改装机翼和引擎(1架由SH-3A改装)RH-3A美国海军扫雷机(9架由SH-3A改装来)VH-3A美国陆军和 海军陆战队 行政专机(8架,加上2架SH-3A(STAKE)从受损的直升机维修改装来,1架是YHSS-2,1架是SH-3A)CH-3B美国空军运输版SH-3D(S-61B)(HSS-2A)美国海军反潜机(73架还有2架从SH-3A改来),外销伊朗SH-3D(S-61B)反潜机,外销 西班牙 (6架)SH-3D-TS反潜机VH-3D美国海军陆战队行政专机SH-3G美国海军货机(105架从SH-3A和SH-3D改装来)SH-3H(HSS-2B)美国海军反潜机(从旧机型改来)SH-3H,AEW空中预警机,外销西班牙UH-3H美国海军货机。
改型型号
西科斯基飞机公司 型
S-61公司设计版S-61A外销 丹麦 版S-61A-4Nuri运输和侦 救援外销 马来西亚皇家海军 ,可载31兵员(38架)S-61A/AH侦查侦蒐救援 南极洲 用S-61B反潜机外销 日本自卫队 S-61D-3外销 巴西海军 S-61D-4外销 阿根廷海军 S-61NR侦蒐救援外销 阿根廷空军 S-61L/N。
加拿大 型
CH-124:加拿大 反潜 型加拿大购买41架海王于1963,购型为CHSS-2SeaKingChss-2,零件向 西科斯基公司 购买但是于 蒙特利尔 加拿大工厂装配(现为 Pratt&Whitney Canada公司),Sikorsky子公司- 联合技术公司 ,于1968年把CHSS-2重新改装为CH-124型。
韦斯特兰公司型
英国 Sea King AEW 型;
英国救援型(黄涂装);
英国救援型(红涂装);
韦斯特兰海王式直升机是英国韦斯特兰 飞机公司 获得美方授权生产的 SH-3海王直升机 。针对 英国皇家海军 特别设计,装备2具 劳斯莱斯汽车有限公司 制涡轮引擎及英国航电系统与 反潜 装备。首飞于1969年,1970年服役,除了英国以外也外销至其它国家。
奥古斯塔 公司型
AS- 61:公司版;
H-3SeaKing: 意大利 的售权生产版;
AS-61A-1:意大利外销 马来西亚 版;
AS-61A-4:售权生产版,运输与救援型;
AS-61N-1Silver:售权生产版,但机舱较小;
AS-6VIP:售权生产版,行政专机型;
A SH- 3A(SH-3G):售权生产版,运输型;
ASH-3D:售权生产版, 反潜 型,用于意大利、巴西、 秘鲁 、 阿根廷 ;
ASH-3TS:售权生产版;
ASH-3D/TS:行政专机型;
ASH-3H:售权生产版, 反潜 型。
三菱集团 公司 型
自卫队用型,S-61A授权制造版S-61A,用 日本海上自卫队 于搜索和救援(18架)HSS-2授权制造版S-61B,用于反潜攻击(55架)HSS-2A授权制造版S-61B(SH-3D),用于反潜攻击(28架)HSS-2B授权制造版S-61B(SH-3H),用于反潜攻击(23架)。
总体评价
S-3反潜机担负 航母战斗群 远程反潜作战的重任,成为 舰载机 联队中不可或缺的组成要素。S-3所担负的反潜巡逻任务对于 美国 航母战斗群的重要性几乎同F-14“雄猫”所担负的远程截击任务同样重要,而作为一种有效的多用途平台S-3及其各种改型还执行着多种必不可少的任务,从根本上提高了美国航母战斗群的整体作战能力。研究这样一种看似寻常普通、默默无闻的 舰载机 ,无疑有着十分重要的意义和价值。