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A agência de design Kamov foi contratada para realizar o trabalho de desenvolvimento sob um contrato secreto. Kamov trabalhou com os chineses para estabelecer especificações básicas, tais como peso, velocidade e capacidade de carga útil, após o que eles tiveram total liberdade para projetar o helicóptero. Kamov projetou, testou e verificou o projeto do helicóptero, após o que ele foi fornecido à equipe chinesa. Embora concebido na Rússia, a construção do protótipo, testes de voo e desenvolvimento posterior foram realizados pelos chineses.
Wu Ximing (吴希明) do 602º Research Institute, um dos principais cientistas chineses envolvidos no Programa 863 foi creditado publicamente por ser o projetista chefe do Z-10, numa tentativa de preservar o sigilo do contrato Kamov. Wu tinha anteriormente participado nos desenhos da versão armada dos helicópteros de transporte Z-8A e WZ-9. A fim de completar o desenvolvimento necessário, o 602º Instituto de Pesquisa e o CAIC construíram em conjunto um novo centro de design de engenharia, simulador industrial, centro de testes de motores de aeronaves no solo, laboratório de fadiga e plataforma de testes rotativos (apelidado de Plataforma Iron Bird, 铁鸟台). No final de 2001, o teste final foi concluído na plataforma de teste rotativo em escala real, abrindo caminho para vôos de teste.
Material composto é amplamente utilizado na Z-10, mas a China enfrentou dificuldades neste campo, particularmente na área de capacidade de sobrevivência durante os acidentes. Grandes esforços foram gastos para desenvolver internamente materiais compósitos capazes de fornecer níveis comparáveis de capacidade de sobrevivência aos homólogos ocidentais. Esta conquista conquistou um segundo lugar na Comissão de Ciência, Tecnologia e Indústria para a Defesa Nacional (COSTIND), recompensa pelo progresso.
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O principal contratante da aviônica da Z-10 é o 613º Instituto de Pesquisa, que foi responsável pela integração de todos os subsistemas de aviônica fornecidos por subcontratados. Embora tecnologias estrangeiras sejam utilizadas (particularmente francesas e israelenses, como rumores), isto é limitado apenas ao hardware. Todos os softwares aplicáveis ao Z-10 são desenvolvidos pela China de forma totalmente independente. Segundo consta, a parte mais demorada da engenharia de software para o Z-10 foi o desenvolvimento de todos os modelos matemáticos necessários para o Z-10. Ao invés de utilizar o padrão francês DIGIBUS, o Z-10 foi construído de acordo com o padrão chinês GJV289A, o equivalente chinês do MIL-STD-1553B. A adaptação do padrão militar ocidental significa que o armamento ocidental pode ser facilmente implantado no Z-10, e o desenvolvedor alega que tudo o que precisava era adicionar um módulo ou interface para realizar isso. A facilidade de ser compatível com múltiplos armamentos também ajudaria a expandir o mercado de exportação do Z-10 no futuro.
Flight instrumentationEdit
Existem duas configurações da instrumentação de vôo para o Z-10, uma desenvolvida a partir de um sistema estrangeiro similar (rumores de ser francês), e a outra é desenvolvida indigenamente, e ambas as configurações compartilham o mesmo display holográfico head-up. A diferença no layout entre as duas configurações é que em uma delas, existem três monitores LCD multi-função (MFD) coloridos, enquanto na outra, estes são substituídos por dois MFDs LCD maiores. Não está claro qual deles é originário de um sistema estrangeiro e qual é indigenamente desenvolvido, mas é relatado que a prática de ter diferentes configurações graças ao design modular é para fins de exportação, para se adequar aos hábitos dos potenciais pilotos dos países clientes. No entanto, no início de 2018, revela-se que a versão MFD de 2 peças é a selecionada para entrar em serviço.
Z-10 é também o primeiro helicóptero chinês a adotar o HOTAS, mas um sistema tradicional de controle convencional havia sido desenvolvido em paralelo como backup, assim como no caso dos MFD do cockpit, e exatamente pela mesma razão pela qual duas configurações de instrumentação de vôo foram desenvolvidas em paralelo. A afirmação errada de instalar o assento ejetor russo K-36/37 no cockpit do Z-10 provou ser falsa, e a sobrevivência dos pilotos em aterrissagens de emergência depende do valor de queda do helicóptero. Para contrabalançar o peso da blindagem que protege os pilotos, o painel de instrumentos de voo é o local onde o material composto é mais utilizado, como no caso do painel de instrumentos dos automóveis, onde se concentra o material plástico. Um dos maiores desafios foi encontrar o material composto adequado para o uso e, ao mesmo tempo, atender ao padrão de segurança para que, durante um incêndio, os pilotos não fossem derrubados pelos fumos tóxicos liberados pelo material composto queimado.
NavigationEdit
Não semelhantes aos helicópteros chineses anteriores, nos quais os diferentes sistemas de navegação a bordo eram usados independentemente, os sistemas de navegação do Z-10 são totalmente integrados, e estes incluem um giroscópio laser Ring, que será substituído no futuro por um giroscópio de fibra óptica actualmente em desenvolvimento, uma vez que se torne disponível. Um altímetro de radar atualmente instalado no Z-10 é totalmente intercambiável com o altímetro de laser. As primeiras unidades do Z-10 têm um radar de navegação Doppler de pulso que só tinha capacidades meteorológicas e de navegação, e foi desenvolvido um modelo mais avançado (e, portanto, mais caro), incorporando o mapeamento do solo, a prevenção do terreno e capacidades de radar que acompanha o terreno.
O sistema de navegação por inércia (INS) a bordo está totalmente integrado com o sistema de navegação por satélite BeiDou, e estão previstas futuras atualizações para incluir o Galileo (navegação por satélite)/GPS/GLONASS quando as capacidades expandidas destes sistemas se tornarem disponíveis. Para potenciais clientes de exportação, ele pode selecionar os sistemas de navegação por satélite de sua escolha, embora o GPS seja geralmente a norma. Além disso, apesar da alegação do desenvolvedor de que o sistema de navegação do Z-10 pode utilizar uma variedade de navegação por satélite para melhorar sua precisão, o INS corrigido por GPS integrado é o único sistema que foi mostrado ao público no Zhuhai Airshows e outras exposições de defesa. Uma cápsula de navegação modificada do Céu Azul também pode ser transportada pelo Z-10. A informação é partilhada através de um link de dados seguro que fornece informação em tempo real e quase em tempo real.
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Electronic warfareEdit
O sistema de guerra eletrônica (EW) do Z-10 é o primeiro sistema EW chinês que integra o radar, receptores de aviso de radar (RWR), receptores de aviso de laser (LWR), medidas de suporte electrónico (ESM) e contramedidas electrónicas (ECM) em conjunto. O sistema é designado YH-96 (YH = Yu Huo, 浴火), nomeado após o radar YH. O YH-96 tem uma alta taxa de interceptação de sinais hostis e, no modo totalmente automático, pode analisar automaticamente a ameaça e lançar diferentes decoys e sinais de interferência em conformidade. Alternativamente, os pilotos podem optar por lançar decoys ou encravar os próprios sensores inimigos. O helicóptero também tem um jammer infravermelho.
Tal como o pod de navegação Blue Sky modificado, um pod de interferência de auto-protecção BM/KG300G modificado também pode ser transportado, normalmente num dos pontos duros das asas do stub. Da mesma forma, um pod de reconhecimento KZ900 modificado pode ser transportado para missões de reconhecimento, embora todas estas adições venham ao custo de reduzir o número de pontos duros disponíveis para o transporte de armamento. Normalmente, apenas uma dessas cápsulas é transportada de cada vez. O sistema de identificação amigo ou inimigo (IFF) do Z-10 foi especialmente projetado para trabalhar em um ambiente de interferência de inimigos pesados. Todos os sistemas de bloqueio e lançamento de engodo montados internamente são construídos com o conceito de design modular, para que possam ser prontamente substituídos quando novas tecnologias estiverem disponíveis.
Electro-opticsEdit
Um dos dois sistemas primários de controle de incêndio (FCS) é o sistema eletro-ótico (optrônico), que utiliza a experiência adquirida na fabricação anterior de sistemas similares franceses e israelenses, combinando o melhor de dois, mas apenas hardware sábio. O software é completamente indigenamente desenvolvido pela China. O optronics FCS é fabricado pela 218th Factory of China North Industries Group Corp, mais tarde reformado como China North Industries Group Corporation Electro-Opticals Science & Technology Ltd. (中兵光电科技股份有限公司.) O projetista chefe foi o Dr. Li Baoping (李保平), chefe de gabinete adjunto do Bureau de Eletro-Opticals da China North Industries Group Corp e gerente de projeto da FCS optrônica da Z-10, conhecida como Airborne Stabilized Aiming System (机载稳瞄系统). A mesma empresa também desenvolveu a arma principal do Z-10, o míssil anti-tanque HJ-10.
Há um total de quatro tipos conhecidos de optrônicos FCS que foram divulgados, e todos eles compartilham componentes semelhantes para a maioria das partes. Os componentes comuns de todos os três tipos incluem câmera de TV a cores, câmera de visão noturna, câmera de infravermelho de imagem. A primeira amostra é a mais barata, com um localizador de alcance de laser para HJ-8 e mísseis guiados por fio similares. Uma versão mais avançada apareceu pouco tempo depois, com um sistema de localização de alcance de laser e um sistema de mira para mísseis com raio laser, como o HJ-9. A última versão atualmente em serviço tem um laser ranger / designador para mísseis semi-ativos guiados a laser, como a HJ-9A e HJ-10. O sistema mais recente que está atualmente em desenvolvimento incorpora um sistema de alcance / mira a laser que pode executar todas as funções anteriormente tratadas por um sistema separado, e este último tipo de desenvolvimento é também o mais caro e o mais volumoso de todos. Durante o 10º plano de 5 anos, o 602º Instituto de Pesquisa foi encarregado de desenvolver um sistema de montagem em massa para o sistema optrônico FCS, que foi concluído com sucesso em 2003 (o teste voou no Harbin Z-9). O FCS optrônico é totalmente compatível e pode ser acoplado ao HMS/HMD dos pilotos, e os buscadores dos mísseis também podem ser acoplados ao FCS.
Visão nocturna e mira montada no capaceteEdit
Além do radar de controle de ondas milimétricas e do FCS optrônico, o piloto do Z-10 tem outro FCS, a mira montada no capacete (HMS) projetada pelo 613th Research Institute. O HMS é padrão para o Z-10. O HMS é baseado no anterior HMS usado no WZ-9, que foi mostrado pela primeira vez no 5º Zhuhai Airshow realizado em 2004. No 7º Zhuhai Airshow realizado em 2008, o desenvolvedor confirmou que o HMS está totalmente integrado ao FCS e aos sistemas de navegação a bordo. As informações de navegação podem ser exibidas no MFD, os pilotos também podem pilotar o Z-10 de forma ‘prática’, inclusive à noite usando óculos de visão noturna compatíveis com o HMS (NVG) semelhante ao TopOwl HMS francês usado no Eurocopter Tiger. O HMS chinês pode controlar tanto os mísseis ar-ar como ar-terra, outras armas não guiadas, assim como fornecer informações de navegação.
Adicionalmente, foram desenvolvidos displays montados no capacete (HMDs) para o Z-10, semelhantes ao Honeywell M142 Integrated Helmet and Display Sighting System (IHADSS) usado no AH-64 Apache. O desenvolvedor confirmou que o HMD não é padrão, pois é incompatível com os NVGs, os dois não podem ser equipados simultaneamente. Não está claro se o NVG é padrão; entretanto, o desenvolvedor alegou que o capacete e o HMS são totalmente compatíveis com os NVGs. Imagens divulgadas por fontes oficiais do governo mostraram que o Z-10 usa NVGs em formato binocular (assim como outros helicópteros no serviço chinês). Como no caso do optronic FCS, alegadamente, os NVGs da Z-10 são desenvolvidos com base na experiência adquirida na fabricação de sistemas similares franceses e israelenses. No final de 2018, a 2ª geração do HMS chinês projetado para Z-10 foi revelado, onde uma grande peça de um olho substituiu os binóculos de duas peças na 1ª geração do HMS.
RadarEdit
Embora o plano original, o radar de controle de fogo de onda milimétrica (MMW) não é padrão para Z-10, porque o radar não estava pronto a tempo. A necessidade urgente obrigou as primeiras amostras do Z-10 a serem avaliadas sem o radar planejado, e foi somente mais tarde que o radar ficou disponível. O MMW FCR para Z-10 é desenvolvido pela China Northern Electronic Co. (中国北方电子公司), uma subsidiária da Norinco. Este MMW FCR é totalmente sólido e totalmente digitalizado, pesando 69,5 kg, menos da metade do antigo sistema soviético similar. Em comparação, tanto o Arabelet russo / FH-101 MMW FCR usado em Kamov Ka-50N como o MMW FCR ucraniano Khinzhal MMW usado em Mil Mi-28N pesando cerca de 150 kg. Em contraste com o sistema russo que usa duas antenas, o MMW FCR chinês adota a abordagem ocidental de usar uma única antena, semelhante à AN/APG-78 usada para AH-64D Apache Longbow. O radar é designado como YH, abreviatura de Yu Huo (浴火), que significa tomar banho de fogo. YH MMW FCR é totalmente integrado com outros subsistemas do sistema de guerra eletrônica de bordo, como receptores de alerta de radar (RWR), receptores de alerta de laser (LWR), medidas de suporte eletrônico (ESM) e contramedidas eletrônicas (ECM), todo o sistema EW tem o nome do radar.
CockpitEdit
O cockpit tandem escalonado abriga dois aviadores – o artilheiro nas costas e o piloto na frente – diferentes do layout convencional da maioria dos helicópteros de ataque, confirmado pelo relatório em vídeo da agência noticiosa oficial chinesa. O controle de vôo dos dois aviadores serve para apoiar um ao outro, e o piloto, que também é o líder da equipe da tripulação aérea, pode anular os comandos do artilheiro. O fundo e os lados do cockpit são protegidos por uma armadura composta, assim como os motores e o tanque de combustível localizados no meio da fuselagem.
O canopy do cockpit é especialmente tratado para evitar o brilho do sol, e, como opção adicional, uma versão bronzeada também está disponível para fins de camuflagem, embora isto não seja padrão. O vidro à prova de balas do dossel pode ter até 38 milímetros de espessura e é capaz de suportar golpes directos de estilhaços e balas disparadas por metralhadoras até calibre .50. Placa de blindagem adicional pode ser instalada para melhor protecção.
PropulsionEdit
Powerplant and auxiliary power unitEdit
O motor de operação para o Z-10 é o WZ-9 doméstico (WZ = Wo Zhou, 涡轴), desenhado pelo 602nd Research Institute. A alegação anterior de que o WZ-9 era uma versão chinesa do MTR390 provou ser falsa, pois de acordo com os documentos técnicos oficiais do governo chinês, VK-2500, TV3-117 e PT6 são todos classificados como motores turboeixo de terceira geração, pertencendo a categoria Wozhou-9, enquanto o MTR390 é classificado como um motor turboeixo de quarta geração. Wozhou-9 é o segundo motor menos potente dos cinco testados para o Z-10, mas desfruta da vantagem de não ter componentes construídos no exterior. Além disso, como ele é 100% construído na China, não há questões políticas que afetem a compra de peças vitais. Wozhou (WZ)-9 está em plena produção para alimentar o Z-10.
Especificações para Wo Zhou – 9 (涡轴-9) motor turboeixo que foi instalado no Z-10 para produção em massa :
- Potência: 1000 kW
- Consumo de combustível: 0,311 kg/(kW-h)
- Relação de pressão: > 8
- Temperatura de entrada: 1355 graus Celsius
- Relação potência/peso: 5,4
Outro novo motor, desenvolvido pela China e Turbomeca, é o WZ16 (涡轴16). Sua potência máxima de saída é de 1500 kW, e será instalado no Z-10 e Z-15 /EC175. Após a instalação dos novos motores, a potência aumentaria em 500 kW para o Z-10. Com os turbos WZ-9, o Z-10 pode transportar 16 mísseis HJ-10 com peso máximo de descolagem, mas a carga útil é muito pesada para o Z-10 e motores e potencialmente arriscada para voar, pelo que 8 mísseis com outras armas servem como carga útil máxima. Após a instalação de novos motores WZ16 na Z-10, ela pode transportar 16 deles como AH-64.
A unidade de potência auxiliar (APU) da Z-10 está centrada em um novo motor elétrico brushless DC projetado pela Huafeng Avionics (华烽航空电器) Co, uma subsidiária da GAIC. O motor é caracterizado por sua baixa tensão, alta potência, alta rpm e corrente estável; todo o desenvolvimento levou apenas três meses. Ao contrário dos projetos anteriores de helicópteros, o APU integrado também fornece energia à aviônica embarcada para Z-10, onde os primeiros projetos tinham sistemas separados para a partida do motor principal e para a alimentação da aviônica embarcada. Tal sistema nunca foi utilizado em helicópteros chineses, e sua adaptação no Z-10 provou ser bem sucedida.
Z-10 não é furtivo, mas foram dadas cuidadosas atenções para reduzir suas características eletromagnéticas para reduzir a probabilidade de ser detectado. O procedimento planeado para reduzir a sua secção transversal de radar inclui a adopção de tintas absorventes de radar. Outra medida planejada é incorporar o altímetro laser pioneiro por Israel, o que reduziria a probabilidade de interceptação por medidas eletrônicas de suporte do inimigo em comparação com o tradicional altímetro de radar, que emite sinais de rádio/radar, enquanto o laser é muito menos propenso à interceptação. Os chineses afirmaram que a aviônica do Z-10 é mais avançada do que a dos helicópteros de ataque russos, e o conjunto de aviônica permite que o Z-10 possa conduzir missões a um nível apenas 10 metros acima do solo.
RotorsEdit
O rotor principal é montado na seção intermediária da fuselagem, consistindo de um total de cinco lâminas. De 1994 a 2001, o engenheiro chefe adjunto da CAIC, Sr. Li Meng (李萌), levou a equipe a desenvolver com sucesso o rotor principal para Z-10, ganhando duas patentes no processo. A pá de rotor principal, pá de rotor composto tipo 95KT foi uma das prioridades do 8º plano de 5 anos que começou naquela época, e foi uma das dez tecnologias críticas do Z-10. A China nunca teve uma tecnologia tão avançada e o Sr. Li Meng teve que liderar sua equipe para desenvolvê-la por conta própria, e terminou o trabalho antes do prazo. A conclusão antecipada com sucesso não só permitiu que a Z-10 voasse um ano inteiro antes do previsto, mas as pás tipo 95KT também foram amplamente utilizadas posteriormente em novos helicópteros e na atualização de helicópteros antigos. A cabeça do rotor Spheriflex é do tipo que a Z-10 usou com design tolerante a danos, o mais baixo nível de vibração em sua classe mesmo em alta velocidade, fácil manutenção, excelente manobrabilidade e estabilidade.
Lâmina de espuma de compósito tipo 95KT requer muitas novas técnicas de fabricação que antes não existiam na China, incluindo: a imersão do material pré-fabricado em soluções especiais sob temperatura média, a espumação do material composto de fibra de carbono e fibra de vidro, processo de solidificação do material espumado, adição de camadas de pele de compósito e modelos matemáticos para prever a expansão térmica dos moldes usados para materiais compostos. Li Meng e sua equipe fizeram avanços em todas essas áreas e com as novas técnicas que desenvolveram, a produção foi muito melhorada, com o custo energético reduzido em 90%, os ciclos de produção reduzidos em mais de cinco sextos e os moldes precisaram ser reduzidos em cinco sextos também. A China alegou que esses avanços permitiram que a produtividade chinesa chegasse aos seus homólogos ocidentais. Além do material composto, há quatro camadas de liga de titânio na borda principal de cada lâmina.
Z-10’s rotor principal bem sucedido e pás também serão instalados no EC175 / Z-15, assim como os UH-1Y e AH-1Z, EC175 e Z-10 compartilham os motores semelhantes, os mesmos rotores e pás, um para transporte outro para combate. Isto irá reconstruir toda a estrutura do PLA Army Aviation.
Baseado no sucesso do Harbin Z-9 e HC120, a configuração fenestron foi originalmente adotada para o rotor de cauda. Entretanto, devido às desvantagens inerentes ao projeto, tais como maior exigência de potência, maior custo de construção e manutenção, maior resistência e peso, o projeto do fenestron foi abandonado após vôos de teste, e uma configuração mais convencional do rotor de cauda foi adotada. O rotor de cauda de 4 lâminas é semelhante ao rotor de cauda do AH-64, com dois pares a uma distância desigual ao invés de 4 lâminas a uma distância igual, e um dos principais objetivos desse arranjo foi reduzir o ruído. As pás do rotor de cauda consistem num total de 11 camadas de plástico reforçado com vidro e material compósito, permitindo-lhes suportar impactos directos de balas.
WeaponryEdit
Devido ao seu conceito de design modular, o Z-10 pode ser armado com uma grande variedade de armamento. A adaptação da norma chinesa GJV289A, o equivalente chinês da arquitectura da base de dados MIL-STD-1553B, permite que o armamento de origem soviética e ocidental seja adoptado pela Z-10. O armamento ofensivo consiste em metralhadoras, canhões, foguetes e mísseis. As asas do canhão têm dois pontos duros cada uma para um total de quatro, sendo cada ponto duro capaz de transportar até 4 mísseis para um total de até 16,
Canhões e metralhadorasEditar
Armamento interno consiste em um suporte de arma instalado no queixo da aeronave. Duas asas de canhão fornecem pontos de fixação para munição externa ou cápsulas de armas. As armas são montadas ou na forma de corrente de arma, ou na torre. Todas as armas no Z-10 podem ser usadas contra alvos terrestres ou aéreos, e podem ser apontadas diretamente pelo HMS dos pilotos.
Dois tipos de canhões automáticos estão disponíveis para a Z-10, sendo o mais comum uma pistola de corrente automática de 23 mm desenvolvida indigenamente pela China. Outro autocannon que pode ser montado no Z-10 é o Bushmaster chinês de 25 mm M242 de engenharia reversa adotado para uso em helicópteros. Montado originalmente na NVH-4 derivado do tipo 85 AFV, o exército chinês modificou a arma para uso aéreo.
Mísseis guiados e não guiadosEditar
Os mísseis ar-para-superfície utilizados pelo Z-10 incluem os mísseis domésticos HJ-8, HJ-9 e HJ-10 anti-tanque. Pensa-se que o HJ-10 é semelhante ao AGM-114 Hellfire e tem uma capacidade anti-helicóptero, além da capacidade anti-tanque. Em julho de 2011, a Xinhua News Agency lançou uma foto da Z-9WA disparando mísseis ar-terra ADK10. ADK10 é reportado como o nome oficial do míssil HJ10.
O principal míssil ar-ar lançado pela Z-10 é o TY-90, um míssil especificamente projetado para uso por helicópteros em combate aéreo. Diz-se que o TY-90 tem maior letalidade do que os mísseis MANPAD normalmente transportados por helicópteros. Os mísseis chineses das séries FN-6 e QW também podem ser utilizados, como acontece com outros MANPAD não chineses. Os mísseis TY-90 e MANPAD são frequentemente transportados em pares, com um total de 4 transportados. Ao utilizar mísseis ar-ar maiores como o PL-9 ou mísseis similares como o AIM-9 Sidewinder, o número total é reduzido para 2. O Z-10 disparou o seu primeiro míssil ar-ar em meados de Agosto de 2013 durante uma perfuradora de fogo vivo e interceptou com sucesso alvos de baixa altitude.
Z-10 pode ser equipado com uma grande variedade de foguetes não guiados de calibre de 20 mm a 130 mm. Os maiores foguetes testados foram um tipo de foguete de 130 mm que foram transportados nos pontos duros, tal como os mísseis são transportados, enquanto os foguetes de menor calibre foram montados em cápsulas de foguetes convencionais. Os foguetes mais utilizados são os que variam entre 57 mm e 90 mm e um total de 4 cápsulas podem ser transportadas sob as asas do toco, uma sob cada ponto duro. Uma família de foguetes guiados de 90 mm produzidos por uma subsidiária da Norinco, o Grupo Harbin Jiancheng (哈尔滨建成集团有限公司), foi revelada pela primeira vez no 9º Zhuhai Airshow realizado em Novembro de 2012, designado como Sky Arrow 90 (Tianjian 90 ou Tian Jian 90, Chinês: 天箭 90).
OADSEdit
OADS (Optical Air Data System) é montado no lado direito do cockpit entre a saída do piloto e o artilheiro.