直面苏联核潜艇威胁，发动机的进步促成的西科斯基海王反潜直升机

　　S61直升机模型全家福（byTommyH。Thomason）
　　西科斯基公司将其第一架双发动机直升机的生产型号定为S61，该型直升机从设计到制造都是按照将涡轴发动机的性能在直升机上充分发挥出来这个理念来进行的。
　　因此，S61直升机的诞生使得又笨又重的活塞式发动机成为了西科斯基公司直升机产品上的历史，开创了更轻巧、更紧凑的涡轴动力直升机新时代。该机诞生之后，凭借其出色的性能和可靠的设计，服务于美军的全部军种，并在民用航空中大放异彩。
　　海王直升机操作吊放式声纳
　　而其职业生涯的开端则是作为一种专用的定制版反潜战直升机而为美国海军打造（在美国海军中被定型为HSS2，记住这个型号，因为本文主要介绍的就是海军版本的HSS2型海王直升机）。读到这里，想必资深一些的军迷朋友们肯定已经想到了这型直升机更加广为人知的一个名字，那就是海王SeaKing直升机该型直升机在其漫长的职业生涯中，有着许多不同的型号变种，活跃在多个应用领域，其足迹遍布全球。而本文，则作为海王直升机系列的一个开篇，对该机应用最广最重要的型号进行介绍，以此作为后续更多、更细节的海王直升机的文章的基础。来自苏联的核潜艇威胁反潜直升机起步
　　1947年，苏联完成了第一核武器爆炸试验，自此，在没过过国内关于苏联核潜艇的威胁论调就不绝于耳，在对苏联的核潜艇能力作出过高的评价之后，美国军方开始将反潜作战（ASW；AntiSubmarineWarfare）提升到了具有国家战略意义的重大任务范畴上。
　　1950年，时值冷战ColdWar白热化阶段，美国中央情报局发现了一份未经证实的报告，该报告称苏联制造的唯一一枚原子弹必须用潜艇来运送，这进一步加剧了美国军方对苏联潜艇能力的担忧，从而推动其加快反潜战能力的研究。
　　1955年，美国海军作战部新任部长阿利伯克要求美国国家科学院水下作战委员会进行一项反潜作战的研究。这项被称为Nobska的项目（ProjectNobska）得出的结论为：面对安静的长航时潜艇，以及足够精确的导航手段和合适的武器系统，美国海军面对抗潜艇的能力存在严重的不足。
　　美国对苏联潜艇的担忧情绪一部分是受到了第二次世界大战北大西洋中的德国潜艇的影响，当时一次又一次的海战都指出面对水下潜艇的打击，海面战舰的任何抵抗似乎都是徒劳的。1943年，纳粹德国的U型潜艇数量达到了240艘的峰值。在这种力量面前，盟军875艘配备声纳的护卫舰似乎占不到任何便宜。
　　军事理论家们都开始考虑是否有必要将声纳的探测、定位和瞄准与航空器的速度结合起来。其中一种办法就是设计一种携带有主动吊放式声纳的反潜战直升机，而这一概念最早在1946年，就由美国海军研究实验室在西科斯基的HOS（R6）型直升机上进行过演示验证。
　　早期的反潜直升机HSS1操作声纳
　　从上世纪五十年代开始，美国海军、西科斯基和本迪克斯航空公司太平洋分部开始研发直升机反潜战技术，试图将直升机的灵活机动性与水下声纳的高效探测性能结合到一起（在此之前，水下声纳一般都是由舰船投放）。西科斯基的HSS1（H34型）直升机是早期被用来验证反潜战的主要直升机型号，基于该平台，美国海军开发出了潜艇猎杀的战术，并开始进行反潜直升机的初步部署。在当时的直升机反潜战战术中，正常都是需要两架直升机编队作业才能完成一次典型的反潜作战任务，其中一家直升机需要携带吊放式声纳传感器和空中处理器来实现潜艇的探测、定位和显示；另一架直升机则需要携带鱼雷来对付目标。当时的直升机（如H34），其舱内空间和负载能力都相当有限，实在无法同时携带这两种装备。
　　西科斯基早期直升机中，巨大的活塞发动机被安装在机头
　　同时，在西科斯基和美国海军研究实验室的共同推动下，美国海军高官也开始认识到改进直升机发动机技术的必要性和重要性，于是，1953年，美国海军授予通用电气公司一份价值300万美元的合同订单来采购该公司的XT58型小型燃气涡轮发动机（BabyGasTurbine）。这种发动机重400磅，功率达800马力，其重量性能相比于装备在HSS1上的老式的莱特R1820活塞式发动机足足提升了1倍。
　　而在体积性能方面，涡轮发动机的进步更是远超过了美国海军的预期，一台封装之后10立方英尺的涡轮发动机就足以提供超过1000马力的动力，而相比之下，产生相同功率的传统活塞式发动机其封装尺寸会达到62立方英尺。发动机的革新西科斯基直升机大进化
　　紧凑型涡轮发动机在直升机上的应用使得西科斯基公司真正迈入面向任务需求的直升机设计模式，而不再需要像之前那样要把有效任务载荷和安装发动机的巨大空间全都安全完成之后，才能考虑用剩余的紧凑空间来设计直升机所能承担的任务。
　　上世纪五十年代中期，美国海军要求西科斯基公司修改现有的HSS1N，主要改动要求就是需要把其当前安装的R1280发动机改为T58型发动机。改装之后的直升机被定型为HSS1F，美国海军通过该机验证了涡轮轴发动机相对于活塞式发动机的显著优势，新的发动机不仅更轻、更小，而且能够提供2000马力的输出功率，相比之下，对应的活塞式发动机只能提供1525马力的输出功率。
　　HSS1F型直升机的发动机结构布局，相当紧凑
　　涡轮轴发动机为直升机带来的好处是相当深远的。重量轻、体积小的涡轴发动机使得西科斯基公司的设计师能够把所有的机械部件（发动机、主减速器、传动轴、尾部减速器、尾桨）都安排在机身顶部，从而解放座舱和机舱的设计空间，从而适应新任务的要求。在这之前，西科斯基设计师们的主要的设计难题一直都是如何在笨重的活塞式发动机所占用的位置之外挤出空间来设计座舱和货舱。
　　HSS2直升机的模型1957年10月
　　凭借这种新型发动机，西科斯基公司能够为美国海军提供HSS2型直升机作为HSS1F的继任者。HSS2是一种全新设计的飞行器，而且可以说是专门为反潜作战任务进行深度定制的。西科斯基公司在其61007号工程报告（关于HSS2的模型评估报告）中如此表述：
　　HSS1型活塞式发动机在反潜作战任务方面所取得的成就促使美国海军和西科斯基公司能够在反潜直升机上持续推进，而适用于直升机的涡轴发动机的发展和进步则促成了这种反潜直升机的大升级：双涡轴发动机不仅带来了性能上的提升，更是为该型直升机任务功能适用性方面的设计带来了质的飞跃，使得新型直升机具备了完善的两期作战能力，并且完美的继承了HSS1的所有优点，甚至能够直接凭借单架直升机完成以前需要两机编队执行的反潜作战任务（包括侦测、定位、显示和猎杀全任务）。
　　三架SH3A型海王直升机飞越基萨奇山号两栖攻击舰
　　本迪克斯航空公司的太平洋分部则完成了一套新的、低频率的声纳系统的研制工作，也就是之后被广泛使用的AQS11型吊放式声纳系统。这种新型声纳和搭配上续航时间长达4小时的HHS2直升机，美国海军反潜作战的需求终于得到了初步的满足。
　　本迪克斯公司的这种声纳系统还包含有一组声纳卷放式线缆组件（其中包含了一卷500英尺长的线缆）、沉浸式传感器、声纳数据处理和显示设备以及一套声纳操作员工作站。
　　HSS2还采用了新型的导航和任务航电系统和传感器，以此来实现某些飞行任务的自动化【笔者注：西科斯基在之前几个型号的直升机（包括试验机）中进行过多次简单的自动稳定飞行系统的测试，可以说，这就是早期的简易版自动驾驶直升机】，其中就包括自动稳定悬停在吊放式声纳传感器的上方，自动实现姿态和空间位置的稳定和装载及发射鱼雷传感器。这些性能强大的任务套件被封闭在配备有浮筒组件的船壳式机身内部，这种机身设计的参照原型其实是西科斯基泛美航空快船飞机（SikorskyPanAmericanClipper）西科斯基S42一种固定翼水上飞机早在20年之前，泛美航空公司就凭借该机开创了国际越洋航空客运服务。
　　S42NC822M，巴西快船BrazilianClipper，西科斯基制造，泛美航空运营的水上飞机，图像摄于1934年面向需求海王直升机的设计特点
　　HSS2型直升机是专门为反潜战任务定制的，但是美国海军陆战队和美国陆军都对这种性能出色的直升机展示出了巨大的兴趣，前者希望能够利用这种直升机执行两栖突击作战任务，而后者则希望用它来执行通用运输任务。
　　海王直升机的三视草图
　　对此，在1957年2月26日，西科斯基发布了工程技术报告61003，在该报告中，海军的型号为HSS2、海军陆战队的型号为HUS2、陆军型号则是H34B型，对于这些不同型号的海王直升机，西科斯基给出了一个通用的总体设计目标：
　　面向给定的任务完成所需的设计工作；
　　保证整机的空机重量最小化；
　　部件的寿命和可靠性要达到一个较高的水平（超过以往的所有设计）；
　　通过恰当的空气动力学设计使得全机的飞行废阻力最小化，表面光滑程度和流线型达到一个新的高度；
　　可维护性必须要保持在当前最高的水准；
　　制造工艺必须要尽可能简单，以此来提高生产线的工作效率。
　　这些总体设计的目标虽然很宏观，但是却为海王直升机提出了较高的研制要求，从而确保该机在诞生之初就是作为一架高端直升机而登场的，这也促成了西科斯基在50年代中后期和60年代初期进入到其直升机事业的第一个巅峰。
　　降落在水面的海王直升机
　　海王直升机系列最大的辨识特征就是其采用了配备有舷外浮筒的船壳式机身。这种设计有12船底横升角的船壳式设计来源于西科斯基公司在水上飞机设计方面的丰富经验。舷外的大型浮筒设计也显著提高了该机在水中的横向稳定性，在执行水面起降的时候，该机的起落架可以收入到浮筒内部。为了增加横向稳定性和浮力，该机的浮筒外侧还可以增设充气浮筒。
　　该机的另一个重点升级内容就是其动力和传动系统。引入小巧紧凑的涡轴发动机之后，该机终于能够实现座舱和货舱的正式机械分隔，相比于活塞式发动机，这一方面降低了舱内噪音，另一方面也提升机飞行的安全性。正如上文所述，这些好处都是得益于涡轴发动机的重量功率比的提升。
　　1961年3月，HSS2型直升机在尚普兰号航空母舰上空悬停
　　S61（也就是HSS2）是西科斯基的第一种海王直升机型号，该机的主传动系统能够提供100：1左右的传动比，从而将高达20000RPM的发动机转速降低后传递给主旋翼，相比之下，之前的活塞式发动机动力传动系统的传动比一般只有10：1或者12：1。更高的发动机转速也推进了单向离合器和高速轴承技术的进步。
　　该机的主旋翼桨毂技术继承了来自此前的S58型直升机的成熟设计，旋翼桨叶的气动设计仍然相对比较简单，翼型还是NACA0012，但是其旋翼轴承的润滑方式从油脂润滑升级到了油润滑，从而降低了系统的维护需求，算是一次进步。
　　日本海自的图片，折叠收起的海王直升机
　　HSS2还有一个重要特点就是采用了全自动主旋翼桨叶折叠系统，其尾部斜梁塔架也可以手动折叠，这就使得该机能够以一种紧凑的方式存放到舰艇的机库中去。
　　海王直升机的出现，意味着涡轴直升机的正式登场，也宣告了活塞直升机时代的终结。同时，该机的入役也是美国反潜作战能力正式成型的重要信号，自此美国海军终于有了与苏联潜艇一战的底气尽管几乎在同一时期，美国从收集到的情报中发现高估了苏联的核潜艇实力当然，苏联核潜艇到底多强已经不那么重要了，因为海王直升机这种潜艇克星已经整装待发。