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差分进化算法及气动优化设计中的应用
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上海交通大学硕士学位论文 摘要 差分进化算法及其在气动优化设计中的应用 摘 要 基于 CFD 的气动优化设计已成为当前计算流体力学研究的一个重要领域，目前
已有很多的优化方法被成功地应用于翼型和机翼气动外形设计，并取得了明显的效
益。为了更好地将气动优化设计运用于工程实践中，除了要提高流动方程求解的精
度和效率外，优化方法的研究也是一个关键的方面。传统的确定性优化方法其本质
决定了优化设计结果的局部优化特点，而进化算法除了具有强的鲁棒性和并行性之
外，还具有全局性优化的特点。这使得进化算法在工程优化中得到越来越广泛的应
用。近年来，一种新的进化算法――差分进化算法，被各国学者广泛关注。它的主
要特点是算法简单、收敛速度快，所需领域知识少。通过大量研究发现，差分进化
算法具有很强的收敛能力，比较适合于解决复杂的优化问题。本文着重对差分进化
算法进行研究和改进，建立了一些适用于气动优化设计的差分进化优化模型，并将
其应用于翼型和机翼的气动优化设计。 本论文主要完成了以下几方面的工作： 1. 全面地介绍了差分进化算法的原理、基本结构、算法特点和扩展模式等相关
内容；通过对标准函数的测试，对差分进化算法的参数选取问题进行了较为深入的
研究。 2. 将基于二维 Euler 方程和三维 Navier-Stokes 方程的流场解算程序与差分进化
算法相结合实现了翼型和机翼的气动外形优化设计计算。与传统的工程方法和基于
势流理论的优化设计相比，获得了更为准确地计算结果。 3.
将 Pareto 方法与差分进化算法结合起来，形成了 Pareto 差分进化算法，方便
高效的用于处理多目标优化设计问题。在
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AH-64阿帕奇武装直升机
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AH-64阿帕奇武装直升机（飞机名）
AH-64阿帕奇武装直升机
　波音AH-64“阿帕奇”武装直升机，是现美国陆军主力武装直升机，是1973年提出的“先进武装直升机计划”(Advanced Attach Helicopter，AAH)的产物，以作为AH-1眼镜蛇攻击直升机后继机种。AH-64的第一种量产型是AH-64A，从1984年起正式服役，1986年7月达成初始作战能力（IOC），美国陆军总共接收了超过800架此型机。AH-64武装直升机现已被世界上13个国家和地区使用，包括日本、中国台湾和以色列。AH-64以其卓越的性能、优异的实战表现，自诞生之日起，一直是世界上武装直升机综合排行榜第一名。
AH-64阿帕奇武装直升机主要武器：机头旋转炮塔内装1门30毫米链式反坦克炮、4个外挂点可挂8枚反坦克导弹和工具，19联装火箭发射器。最大起飞重量7890千克。机上还装有目标截获显示系统和夜视设备，可在复杂气象条件下搜索、识别与攻击目标。它能有效摧毁中型和重型坦克，具有良好的生存能力和超低空贴地飞行能力，是美国当代主战武装直升机。AH-64“阿帕奇”直升机是美国最先进的具有全天候、昼夜作战能力的武装直升机。海湾战争中，对伊拉克实施大规模空袭前22分钟，8架从750千米外的基地起飞的“阿帕奇”攻击直升机，发射了3枚“海尔法”导弹，导弹沿着波束飞向伊拉克西部两个地面雷达站，不到2分钟，就彻底摧毁了它，从而为空袭部队提供了安全走廊，保证了空袭成功。其后，又以一架AH-64A“阿帕奇”攻击直升机摧毁23辆坦克的纪录载入史册。与其他直升机相比，“阿帕奇”的突出特点是：(1)火力强，它以反坦克导弹为主要武器，另外还有机炮和火箭等；(2)装甲防护和弹伤容限及适坠性能好；(3)飞行速度快；(4)作战半径大，可达200千米左右；(5)机载电子及火控设备齐全，具有较高的全天候作战能力和较完善的火控、通信、导航及夜视系统；(6)具有“一机多用”能力。现有型别：AH-64，“先进阿帕奇”，“多阶段改进计划”（MSIP）；AH-64B，是AH-64的改型，装备全球定位系统（GPS），具有目标交接能力；AH-64C，是AH-64A改进型：AH-64D ”长弓阿帕奇”，装有“长弓”雷达，可携带射频导引头的“阿尔法”导弹；改装更大功率的通用动力公司的T700-GE-701C发动机，新的配电系统，双倍于70千伏的大型发动机及AN/ASN-157多普勒导航系统。
日本陆上自卫队的AH-64DJ型简介AH-64 武装直升机是休斯公司（被麦克唐纳匰格拉斯飞机公司收购，现并入波音）制造、为美国陆军目前的主力武装直升机。它是根据美国陆军的先进武装直升机（AAH：Advanced Attack Helicopter）计划所开发，以作为AH-1眼镜蛇的后继机种。该计划由五家制造商波音，贝尔直升机公司，休斯飞机公司，洛克希德公司，西科斯基飞行器公司竞标，之后美国国防部选择了贝尔直升机公司的Model 409/YAH-63，与休斯飞机公司的Toolco Aircraft Division（之后的休斯直升机）所制造的YAH-64，进入第二阶段的竞标。最后在1976年时，由休斯直升机公司（后被麦克唐纳匰格拉斯飞机公司并购）的YAH-64获胜。概要AH-64 是全天候双座攻击直升机，引擎是两具通用电气T700涡轮轴发动机，安装在旋转轴的两旁。座位是一前一后，正驾驶员在后上方，副驾驶员兼火炮瞄准手在前。驾驶员座位的装甲可以承受俄制ZSU-23机炮的射击。固定武装为一门安装在机鼻的 30mm M230链炮。两侧的短翼上有四处武器挂载点，可混合搭载AGM-114地狱火及Hydra-70火箭导弹。AH-64替代AH-1眼镜蛇直升机，成为现时美军的主力攻击直升机。为了随时在最前线执行作战任务，AH-64乘员可使用整合于头盔中的夜视系统，在夜间与恶劣天候下作战。同时AH-64也配备了先进的航空电子设备，包括目标识别瞄准系统/飞行员夜视系统（TADS/PNVS），以及被动式的雷达与红外线反制装置和GPS等。同时最新的改良则包括了加强主旋翼以承受23mm机炮的短暂射击，以及在主旋翼上方搭载长弓（Longbow）毫米波雷达系统等。原本一架AH-64的单价是1,450万美元；不过希腊在2003年9月订购了12架的时候，包含武器和后勤支援，总额是6亿7500万美元，单价也增加为5,625万美元。
AH-56“夏安”AH-64&阿帕奇&武装直升机 AH-64武装直升机是由麦·道飞机公司制造、为美国陆军目前的主力双座武装直升机。1989年，美国入侵巴拿马时，AH-64首次投入实战。AH-64和AH-64D在数场重要的战争中充当了重要角色，包括海湾战争，在阿富汗的永久自由行动，和在伊拉克的持久自由行动。AH-64被证明是优秀的坦克猎人并且摧毁了数以百计主要来自伊拉克军队的装甲车。 美国RAH-66&科曼奇&直升机1982年，美国陆军提出LHX(实验轻型直升机计划)，1991年4月，正式编号为RAH—66。如果最终加入美军服役，它将会是美军直升机之中首架设计专为全天候武装侦察的隐形直升机，执行武装侦察、反坦克和空战等任务。然而，科曼奇项目多年来屡遭经费超支和研发延期的困扰，冷战结束后的美军也面临着转型问题，2004年美国陆军宣布取消科曼奇直升机项目。 美国AH-1&眼镜蛇&武装直升机AH-1眼镜蛇是美国陆军的专用武装直升机，目前主要装备美地面部队师一级的空中骑兵中队。AH-1采用流线型窄机身和纵列式座舱布局，飞行速度快，受弹面小，机动能力强；装备有先进的武器系统；装甲防护力和生存力较强。改进后的AH-1具有在夜间、有限的干扰以及恶劣气侯条件下发射“陶”式导弹的能力。 米-28“浩劫”武装直升机 米—28攻击直升机，是苏联70年代中后期研制的一种新型直升机。机翼桨叶由复合材料制成，并采用气动性能好的叶型设计以获得较大的升力；采用两台超过1000瓦功率的涡轮轴发动机，具有掠地飞行能力。机载武器为一门23毫米机炮，可装载16枚AT—6反坦克导弹，另载4~8枚红外制导的SA—14改型空对空导弹。 俄罗斯卡-50/52武装直升机 和世界其它现役武装直升机相比，卡-50拥有以下世界记录：世界第一架采用单人座舱的武装直升机；第一架采用同轴反转旋翼的武装直升机；第一架装备弹射救生座椅的直升机。她的姐妹型卡-52不仅具有与卡-50相同的武器、低空飞行能力、装甲防护能力，而且具有优良的侦察、指挥与控制等功能，可为卡-50提供类似于空中预警指挥机的作用。 俄罗斯米-24&母鹿&武装直升机 米里设计局设计的米-24是前苏联开发的第一种武装直升机，外型独特，火力强大，拥有重武装的同时还能载运步兵到前线，迄今没有任何武装直升机具备相同的身手。米-24共有7种不同机型，生产量超过2500架，使用国家超过20个，海平面速度超过后来出现的AH－64。在北约军队中，米-24被称为“雌鹿”。 欧洲&虎&式武装直升机 “虎”(TIGER)式武装直升机由欧洲直升机公司研制，有两个主要型别：火力支援型和反坦克型。细分为3个型号，即法国的火力支援型HAP、反坦克型EHAC和德国的反坦克型PAH-2。与阿帕奇相比具有外形尺寸小，广隐身性好；机动性高，作战灵活；全光电探测系统不易被察觉；在经济性高，维护费用少等优点。 A-129&猫鼬&武装直升机 意大利陆军航空兵的主战直升机A129，是一种轻型专用武装直升机，绰号“猫鼬”，迄今生产总数不过60架，未正式参加过作战。近年阿古斯塔公司对A129实施升级改型计划，使A129性能有了显著改善，在国际军用直升机市场上倍受瞩目，土耳其、澳大利亚等国家纷纷表示了对新A129的兴趣。阿古斯塔公司趁势将升级后的A129命名为“猫鼬”国际型。 SA341&小羚羊&轻型直升机“小羚羊”研制计划最初由法国提出，用于取代“云雀”II直升机。其飞行性能非常优秀，因此很快被大量各国军民客户订购，用于从反坦克到交通监视的广泛领域。“小羚羊”有丰富的实战经历，英国“小羚羊”参加了马岛战争，法国型伴随AMX-10RC轮式装甲侦察车参加了海湾战争，伊拉克的参加了两伊战争等。&石茶隼&武装直升机 南非CSH-2 Rooivalk“石茶隼”武装直升机由南非阿特拉斯公司研制，主要任务是在有各种苏制地空导弹的高威胁环境中进行近距空中支援和反坦克、反火炮以及护航。总体来看，CSH-2“石茶隼”达到了世界先进水平，大多数指标与AH-64、米-28、法德联合研制的“虎”式战斗机等先进武装直升机相当。目前南非正极力向外推销CSH-2直升机。1989年，巴拿马战役时，AH-64首次投入实战。AH-64和AH-64D 在数场重要的中东战争充当了重要角色，包括海湾战争，在阿富汗的持久自由行动（Operation Enduring Freedom），和在伊拉克的持久自由行动（Operation Enduring Freedom）。AH-64被证明是优秀的坦克猎人和并且摧毁了数以百计主要来自伊拉克军队的装甲车。武装直升机在沙漠风暴期间，为了让轰炸机进入伊拉克时不被发现，9部AH-64各自挂载Hydra 70航空火箭弹、地狱火空对地导弹以及一个副油箱，在四部MH-53带领下摧毁了伊拉克的雷达网络。这是沙漠风暴的第一波攻击。海湾战争中，“阿帕奇”武装直升机用其实际行动证明，美国陆军航空兵足以应付当前世界上所有的装甲威胁。基于高强度的训练、辅以战场上的制空权、以及对自己装备的绝对信任，美国陆军航空兵自认为他们就是战场的主宰者。而未来的战场的主导者则属于AH-64D，该机具有绝对的战场控制能力。1996年英国陆军的一位高级军官。也是一位资深直升机飞行员在拉科尔堡驾驶AH-64D后说到，从AH-64A到AH-64D的跨越，比从“山猫”到AH-64A的跨越还要大，所以英国要考虑装备AH-64D直升机。研究显示直升机在某些环境里面对地面部队显得脆弱。持久自由行动中80%的AH-64被不同的山区地面炮火严重损坏。同样地，AH-64被证明在市区对抗步兵也很脆弱。在第二海湾战争期间，伊拉克地面部队和武装份子能以地面炮火破坏AH-64的推进系统和飞行控制系统，有时更令AH-64必须直接紧急着陆。在持久自由行动期间，不少AH-64在都市作战时受损，更有一架被伊拉克军掳去并公开展示。造成AH-64这些缺点有不少原因。首先，AH-64原始设计是用在安全范围内摧毁敌军装甲。他们不能被射击。第二，步兵比装甲车较不容易地被侦查出。在伊拉克，狭窄的环境以及市区提供的不少掩护使AH-64容易被地面部队在近距离攻击（50 - 850 m）。
一架以色列陆军的AH-64A型机目前主要服役于美国陆军和英国皇家海军陆战队的次型包括AH-64A（备役部队）与AH-64D。为AH-64的基本型双座攻击直升机，引擎为两具通用电气T700涡轮轴发动机，安装在旋转轴的两旁，排气口位于机身较高处。座位是一前一后，正驾驶员在后上方，副驾驶员兼火炮瞄准手在前。固定武装为一门 30mmM230链炮。两侧的短翼上有四处武器挂载点，可搭载雷射导引的AGM-114地狱火反战车导弹，Hydra 70mm火箭，或自卫用的AIM-92刺针对空导弹。原为美国海军陆战队所设计的改良型，以作为AH-1W海眼镜蛇攻击直升机的后继机种，但未实际进入量产。1991年沙漠风暴行动后，原定将254架AH-64A升级为AH-64B。整个升级计划包括换装新的主旋翼、全球定位系统（GPS）、改良后的导航系统及新的无线电系统。于1991年后期美国国会追加拨款为 AH-64A 升级至 AH64-B+。随后更多的拨款将升级增至AH-64C。AH-64C为改进了武器系统的改良型，之后加装了毫米波雷达而改称AH-64D。AH-64D阿帕奇长弓（Apache Longbow）是搭载了先进的传感与武器系统的改良型。D型与A型最大的不同，在于主旋翼上方装置了AN/APG-78长弓毫米波雷达系统。由于雷达装置的位置较高，使得AH-64D可以藏匿于掩蔽物（如高地、树木、建筑物等）的后方进行侦测与攻击，也可藉内建的调制解调器与其他没有观测到目标的AH-64D交换攻击目标资讯。因此只要一架AH-64D露出雷达观测目标，就可以与多架AH-64D协同进行攻击，大幅增加了攻击的效率与安全性。而毫米波雷达也可拆卸并安装于其他同型直升机上，即使是未配备毫米波雷达，但仍搭载了先进武器系统的AH-64，也同样称为AH-64D长弓。目前美军服役于伊拉克与阿富汗的AH-64D即未配备毫米波雷达，因为当地并无对装甲部队攻击的需求。AH-64D的引擎为T700-GE-701C型，同时前机身与座舱也经改良以容纳新型的武器系统，在生存性、通讯能力与导航能力上也有所改良。美国陆军于2012年10月表示，AH-64E型阿帕奇长弓将是该系列中的最新型号，波音公司与军方打算发出一份合约将开始加紧速度生产制造。 这项全速率生产制造将会是美国陆军从Block I到Block II投入制造以来最重大的决定，陆军上校杰夫眠格(Jeff Hager)表示，每年将会以48架次销往国外，而美国陆军将添购480架次。使用的国家和地区美国：陆军航空兵英国：陆军航空兵希腊：陆军航空兵日本：陆上自卫队航空兵中国台湾：陆军空骑旅 (2013年成军)以色列：空军埃及：空军科威特：空军沙特阿拉伯：空军阿拉伯联合酋长国：空军新加坡：空军荷兰：空军。
通用T-700涡轴发动机参数乘员： 2名（驾驶、副驾驶兼炮手）全长：58.17 ft (17.73 m)（连主旋翼） 旋翼直径：48 ft 0 in (14.63 m)全高：12.7 ft (3.87 m) 旋翼旋转面积：1,809.5 ft² (168.11 m²)（主旋翼的回转面）自重：11,387 lb (5,165 kg)载重量：17,650 lb (8,000 kg)最大起飞重量：23,000 lb (10,433 kg)发动机： 2具奇异T-700系涡轮轴发动机T700-GE-701 ：每个1,690 shp=1,260 kW T700-GE-701C (1990年-现在) ：每个1,890 shp=1,490 kW T700-GE-701D (AH-64D block III) ：每个2,000 shp=1,490 kW 注：shp=Shaft horsepower极限速度：197节(227 mph, 365 km/h)最高速度：158节 (182 mph, 293 km/h)巡航速度：143节 (165 mph, 265 km/h)战斗半径 260 nmi (300 mi, 480 km)续航距离：1,024 nmi (1,180 mi, 1,900 km)绝对升限：21,000 ft (6,400 m)爬升率：2,500 ft/min (12.7 m/s)旋翼负荷：9.80 lb/ft² (47.90 kg/m²)推重比：0.18 hp/lb (310 W/kg)机炮：M23030公厘链炮，备弹1200发。硬点可挂载武装：AGM-114地狱火AIM-92刺针AGM-122 侧投AIM-9响尾蛇BGM-71拖式导弹（BGM-71 TOW) 火箭弹：Hydra 70 FFAR
AH-64机头的航电舱目前AH-64的用户包括陆军、、、、、、、等，其中大部分为AH-64D，英国的AH-64编号WAH- 64D，由本国阿古斯塔-韦斯特兰公司按许可证制造，采用法国透博梅卡公司和英国罗罗公司的RTM322发动机。沙特有12架AH-64A，而阿联酋有 30架。埃及将其35架AH-64A升级成AH-64D。日本将AH-64D为其下一代攻击直升机，定购60 架AH-64以及23套“长弓”系统。日本三菱电气公司已经接受了首批“长弓”系统。与自行研制的OH-X侦察攻击直升机配合使用。2001年11月埃及政府签署了总价值为2.42亿美元的合同，将其35架AH-64A升级为D型，具体工作于2003年开始在亚利桑那州波音公司的梅萨基地进行。西班牙租赁8架AH-64，同时作为购买“长弓阿帕奇”的评估标准。租给西班牙的AH-64A可能来自美陆军 现役部队或国民警卫队，但也可能是来自英皇家陆军的WAH-64D。预计西班牙最终可能购买30架AH-64D直升机。波音公司下一个主要客户目标为中东各国。在中东地区，“阿帕奇”已经在埃及、以色列、沙特阿拉伯和阿联酋部队服役。科威特在1997年曾想以8亿美元采购 16架AH-64D“长弓阿帕奇”，但因资金问题暂缓了计划。直到2002年8月，科威特才与美国签署了价值8亿6800万美元的协议，购买16架AH- 64D。此外阿联酋和沙特的升级改造计划也是一块肥肉，他们都希望将AH-64A改进为AH-64D“长弓阿帕奇”，其中阿联酋的合同已经签署。以色列的 40架AH-64A将全部升级成“长弓阿帕奇”，并采购8架新的AH-64D。2002年4月美国国防部宣布可能在当月末向科威特出售16架AH-64D。波音与科威特就AH-64采购问题已谈判多年。最初科威特于1997年提出以 8亿美元的价钱购买16架AH-64D，但因为财政问题被迫拖延。预计这次购买数量在14到18架之间。据悉科威特已经准备好10亿美元资金用于购买飞机、训练设备和“长弓”雷达。此外科威特还应购买配套的火箭弹和导弹。据称还打算购买相应的“毒刺”导弹。2002年5月，美国政府批准出售台湾30架AH-64D，按之前的美台“军售案”，可望于2005年交付第一架，2006年完成战备。台陆军原计划采购共75架AH-64D，按美国陆军编制组成一个中队，含三个连。2002 年7月，以色列计划在以军的AH-64D上采用洛克希德-马丁公司的先进目标获取指示/飞行员夜视系统(M-TADS/PNVS)。该系统绰号 “箭头”，可能会成为第一位用户。“箭头”系统可大大增强AH-64D的TADS/PNVS系统的探测范围、清晰度和可靠性。美国陆军目前已有足够的资金预算，将为所有501架美军AH-64D装备“箭头”。
AH-64执行夜间任务AH-64生存能力非常强，其旋翼采用了玻璃钢增强的多梁式不锈钢前段和敷以玻璃钢蒙皮的蜂窝夹芯后段设计，经实弹射击证明，这种旋翼桨叶任何一点被12．7毫米枪炮击中后，一般不会造成结构性破坏，完全可以继续执行任务。机身采用传统的蒙皮-隔框-长衍结构，其95％表面的任何部位被一发23毫米炮弹击中后，仍可保证继续飞行30分钟。前后座舱均有装甲，可抵御23毫米炮弹的攻击。两台发动机的关键部位也有装甲保护，而且中间有机身隔开，两者相距较远，如果有一台发动机被击中损坏，也还有一台可以继续工作，保证飞行安全。提高直升机的生存能力，等于是提高了直升机的作战效率和部队的战斗力。AH-64A也有不少缺点：首先是光学和红外观瞄系统在恶劣气象或烟尘中受到极大影响；其次发射地狱火导弹时必须露出机头并进行制导，容易被敌人击中；三是操作复杂，开关多达1250个，尽管在陆军中率先装上了1553B数据链，但整合得不够好。因此麦道公司推出了一个“阿帕奇”的多阶段改进计划(MSIP)，先后出现了AH-64B和AH-64C两种型别。AH-64B是根据1991年海湾战争的使用经验提出的改型，与AH-64A相比主要加大了左前方的电子设备舱，具有发射AIM-92“毒刺“空对空导弹的能力，加装了卫星全球定位系统(GPS)和自动目标移交系统(ATHS)，具有目标交接能力，并改善了直升机的可靠性、适用性和维护性 (RAM) 。原计划将254 架AH-64A改为AH-64B，但该项目已于1992年取消。AH-64C，是AH-64A的改型；AH-64D“长弓阿帕奇”，装有“长弓”雷达，可携带射频导引头的“地狱火导弹”；计划改装更大功率的通用动力公司的T700-GE-701C发动机，新的配电系统，双倍于70千伏安的大型发电机及 AN/ASN-157多普勒导航系统。为彻底解决上述问题，80年代初美国陆军就提出改进AH-64A在恶劣气象条件下的作战能力。85年马丁-玛丽埃塔和威斯汀豪斯公司获得研制直升机机载恶劣条件下的火控和截获雷达(Hawfcar)的合同，即开始研制机载“长弓“雷达，当时称机载恶劣天气武器系统(AAWWS)。同时还将研制恶劣气象条件下使用的地狱火导弹改进型。随后AH-64C型和D型出现了。C型1994年1月首飞，计划用美国陆军现役的AH-64A改装540架(有的资料为584架)，1995年中期开始交付使用。更先进的AH-64D“长弓阿帕奇”也已经服役，主要改进是旋翼最顶端装有一具 “长弓”毫米波搜索雷达(圆鼓状)，可以控制与其匹配的毫米波制导地狱火导弹。C型相当于没有装长弓雷达的D型。由于这两种机型除雷达外基本相同，执行任务的直升机可通过自动目标移交系统共享战术情报信息，因此没有“长弓”雷达的AH-64C也可以发射AGM-114“长弓地狱火”导弹，因为它是主动雷达制导的，发射后可以不管。此外，AH-64D又增加了两个外接点，可带4枚“毒刺”、4枚“西北风”或2枚“响尾蛇”红外格斗导弹，从而提高了该机的空战能力。AH-64D的起飞重量增加500多公斤，因此采用了两台功率更大的T7O0-GE-701C型涡轮轴发动机。这种发动机虽然是T700-GE-700的一种改型，但单台功率增加了144千瓦，最大功率达到1409千瓦。2001年7月，波音公司和洛克希德-马丁公司提出在AH-64D上安装中波(MW)大型凝视前视红外(FLIR) 系统，以极大增加飞行员的可视范围。洛克希德-马丁公司为AH-64D设计了“箭头”(Arrowhead)的先进目标获取指定/飞行员夜视系统(M- TADS/PNVS)，而MW FLIR将安装到该系统中。“箭头”系统被陆军选中，以替换TADS/PNVS系统。该系统将扩展可视范围，使机组人员的可视范围比安装M-TADS增大两倍，几乎是老式TADS/PNVS系统的四倍。这将使机组人员可以通过目视来鉴别目标，距离可以超过“地狱火”导弹的最大射程(超过6.4千米)。中波FILR技术能适应恶劣气象下的观瞄要求。2002年8月，美国陆军开始研究升级其AH-64D的可行性。升级主要针对软件系统、传感器系统和通讯设施，同时还将更换火控雷达系统、发动机传动系统。升级后的AH-64D将能够更好的与无人机协同作战，具备更好的跟踪移动目标的能力。陆军还表示，以后新购买的AH-64D都将是升级后的新型号。2003年6月，波音为AH-64D最新设计的主旋翼桨叶折叠系统（main rotor blade fold system）进行了亿系列验证。此前，陆军要求波音公司研制出一种能显著减少“阿帕奇”装入运输机、远程运送之后重新组装的时间，要求AH-64D从运输机拖出后应立即可以起飞。波音梅萨工厂为此研制了AH-64D的桨叶折叠系统，使得主旋翼能沿机身方向折叠，不需像以往那样拆卸桨叶方能装机。而且“长弓”雷达在运输途中也不用拆卸。此外，经过这一改进后，一架C-5飞机可装载6架“阿帕奇”、飞机空勤人员、重新组装技术人员和使用工具。而在过去，桨叶和雷达部分在运输过程中需要另外占据了运输机的空间，因此运送直升机组装设备和人员就得再派一架运输机。目前该系统在拉克兰（Lackland）空军基地得到了验证，一支波音小组训练并协助陆军部队完成了6架“阿帕奇”直升机运送的整个过程2003年6月，通用动力英国公司获得英国国防部总值超过4200万美元、为英国陆军“阿帕奇”直升机提供双向地空数据连接的合同。这个名为“阿帕奇” BOWMAN连接或ABC的修正项目，无须进行飞机改造，就可在BOWMAN网络和有关地面设施间建立双路数据连接。这个重要的地空网络，可以对旋翼飞机提供有效的指挥控制，并通过广泛传播所搜集的信息提高态势感知能力。2004年4月，英国陆军开始使用WAH-64“阿帕奇”AH Mk1进行舰载使用试验。2004年10月，英国陆军宣布WAH-64已获得初始作战能力。2005年9月,按照美国陆军实施的现代化目标截获指示瞄准具/导航夜视传感器(MTADS/PNVS)项目计划要求，从2003年12月开始在波音公司位于亚利桑那州梅萨的生产阿帕奇-长弓攻击直升机的工厂，进行头8套箭头瞄准/导航系统的装机综合工作。 日开始，装备箭头前视红外瞄准/导航系统的阿帕奇-长弓攻击直升机飞抵胡德堡开始为期两个星期的训练和飞行，首先进行的训练包括对33个箭头外场可更换模块的使用和维修，然后进行飞行员飞行训练。现在，美国陆军正在对该红外瞄准/导航系统的维修人员进行培训。该系统在阿帕奇-长弓攻击直升机上规定使用寿命长达23年。但是，在平时的训练和实战中也暴露了不少问题，归纳起来主要有以下几个方面：第一，前面提到AH-64A“阿帕奇”率先装备了飞行员夜视设备(PNVS)和目标截获/识别系统(TADS)，这既是它的先进之处，也是问题所在。PNVS安装在机头上方，它可以使飞行员(正或副驾驶员／炮手)在夜间能通过头盔显示瞄准系统(IHADSS)看到机外l比1(原大)的景物图像，景物图像显示在飞行员头盔的单镜片上，而且在这种景物图像上可以叠印直升机的空速、飞行高度、方位等简单飞行数据。TADS位于PNVS下方，它可以在白天或黑夜为飞行员提供放大了的目标图像(放大图像有利于识别和攻击)，不同的是这种放大图像在前舱是显示在副驾驶员／炮手的头盔镜片上，在后舱则显示在正驾驶员前面的显示屏幕上。让飞行员能看到机外的原大景物和放大的目标图像，这对于夜间和复杂气象条件下的飞行和识别、攻击目标肯定是大有好处的，问题是马丁·玛丽埃塔公司的TADS和PNVS都使用8--12微米波的前视红外技术，雨、雾和灰尘等都可以阻碍该范围内的红外线的传播，因此只要是小雨或湿度较大的天气就能减弱红外图像的对比度，影响PNVS和TADS的使用；其次，AH-64A“阿帕奇”的主要武器是AGM-114“海尔法”反坦克导弹，两侧翼下分别可挂两层8枚，共16枚。该导弹由美国罗克韦尔国际公司专门为AH-64武装直升机所研制，采用半主动激光制导方式，主要用于攻击地面坦克和装甲车辆，但它也有缺点：一是雨、雪天气阻挡激光束的传播，使导弹无法制导；二是因为采用半主动激光制导方式，导弹发射后，必须由装在直升机上的激光指示器照射和指示目标，因此从目标捕捉、导弹发射到命中的全过程，“阿帕奇”直升机始终都处在暴露状态，很容易受敌方火力的攻击。第三，AH-64A“阿帕奇”是目前美国陆军航空兵的主力装备，已装备35个大队，共727架。同时也是最复杂的武装直升机，座舱内仅各种开关就达1250个，飞行员操纵难度大，负担重，而且容易出现失误。另外，“阿帕奇”虽然是美国陆军采用军标1553B数据总线的第一种宣升机，但机上的设备和系统没有全部与总线交连，直升机维护的难度和工作量都很大。
内折的M230机炮“阿帕奇”机头圆筒状物体是目标截获/标识系统(TADS)和飞行员(PNVS) 等。包括一台高分辨串电视、一台“直视光学装置”望远系统、自动跟踪器和激光光点跟踪装置。PNVS与目标截获/标识系统相类似，它使飞行员在各种速度和高度条件下都具有夜视能力，实现贴地飞行。PNVS安装在机头上方，它可以使飞行员(正或副驾驶员/炮手)在夜间能通过头盔显示瞄准系统(IHADSS，下图，左为目前的单目镜片型，右为即将采用的双目眼镜型)看到机外1比1(原大)的景物图像，景物图像显示在飞行员头盔的单镜片上，而且在这种景物图像上可以叠印直升机的空速、飞行高度、方位等简单飞行数据。TADS位于PNVS下方，它可以在白天或黑夜为飞行员提供放大了的目标图像(放大图像有利于识别和攻击)，不同的是这种放大图像在前舱是显示在副驾驶员/炮手的头盔镜片上，在后舱则显示在正驾驶员前面的显示屏幕上，飞行员能看到机外原大景物和放大的目标图像。 美军新型直升机从设计之初就有抑制红外线讯号的装置。红外线导弹是低空飞机的最主要威胁，敌人发射的红外线导弹弹头上的寻标器，主要是寻找的热排气管。想要减少这种导弹寻标器的功效，方法之一是把直升机发动机排出的热气和大量的冷空气混和，把它们排除到机 身外，同时隔绝排气管，如此，导弹才不会“看到”热金属。 AH-64A 阿帕奇的“黑洞”红外线抑制器在这方面的功能很强。 直升机也需要电子反制器（ECM）才能在现代战场中生存。电子反制器是一种高度机密且一直在演进中的技术，而这方面的仪器与性能通常都是保密的，但一个典型的“黑盒子”大概包括以下几种仪器和设备： （一）雷达警告接收机——用以警告机上人员，使他们知道自己已遭到敌人雷达的追踪，如此才能采取规避行动。 （二）雷达干扰器——会发出干扰讯号，用来妨碍并干扰敌人的雷达。 （三）干扰丝散布器——会发出一团包覆金属的云团，可以强吸射特定的雷达频率，干扰敌人雷达幕，隐匿真正的目标。 （四）热焰弹发射器——可以用来“误导”红外线导弹。 （五）红外线干扰器——一般来说，这是装在直升机尾部的一个电子加热“砖”，可以发射出很强烈的特定波长的红外线，使敌人导弹弹头上的敏感寻标器被迷惑而产生困扰。现有的红外线干扰器的机型是 ALQ-144 ，同时，由于它的外形独特，使它被取了一个绰号，就叫“迪斯科球”。绕着阿帕奇四周走一圈，会产生一种感觉：实际上并没有人设计这种飞机，而是由一群戴着眼罩的人，用浆糊和胶带把一些组件组合起来。它的旋转翼低垂，机身上仰的角度几乎可说不合理，而且很多部位从这边或那边突出。千万不要因为这些而对阿帕奇产生错误的观念，要知道，阿帕奇是世界上表现最好、最完整的武器系统。它的机体外壳大部分是铝合金，发动机外罩是设计来支持维人员的重量的，并被用来当作工作平台。此外，整架飞机被设成可以折叠及包装起来，以便利用各种空军运输机运送。 机上的两具发动机是GE公司的T-700-GE-701C，每具有1800马力。它们被接上传统的主传动系统，机尾旋翼由一条贯穿机尾的传动轴带动。这个机尾旋翼跟所有传统的单旋翼直升机一样，是用来制衡主旋翼的旋转扭力的，以维持正确的飞行姿势。机前的主旋翼装在传动系统上方，有四个大扇叶，因此，比先前UH-l和AH-1的两叶旋翼，效果更好。较多的扇叶可以增加直升机的升力，而且可以更平顺、更安静地飞行，但必须有足够的发动机力量来维持它们的高速飞行，以及要有良好的工程技术设计出一种旋翼头，可以保持它们的平衡和控制，并且牢牢与机身连结。有些前苏联直升机的设计，甚至有五或六叶的旋翼。 事实上，大多数人是在听到他们所熟悉的直升机声音，已经从“呼呼声”改变成低沉的怒吼声后，才发现，直升机的旋翼已经从两片变成四片。
AH-64在巴拿马大部分的航电仪器和其他“黑盒子”都装置在前机身两侧的减阻装置里，而这些装置就成了台阶，供人员踏着爬上阿帕奇的驾驶舱内。驾驶舱本身由一块很厚的透明防弹板分隔成前（供副驾驶兼炮手乘坐）和后（供正驾驶乘坐）。所有的驾驶舱玻璃都是平板设计，这种特殊形状主要是为了减少太阳光的反射，因为太阳光的反射会暴露出直升机的位置，而让敌人发现。驾驶舱的装甲结构可以承受23mm高爆弹的直接命中。AH-64驾驶舱的前后两部分都装置标准的飞行操控装置，以及控制直升机飞行所需的显示幕，另外，每位机上人员也都有他们自己的仪表，供他们从事特定任务之用。 其中最重要的是马丁-马利艾塔（现与洛克希德合并）“目标获得标定瞄准器”和“飞行员夜视感测系统”（TADS/PNVS），这些都装置在阿帕奇的机鼻上。“飞行员夜视感测系统”位于阿帕奇炮塔的上方，包括一具热影像瞄准器（类似艾布拉姆斯和布莱德雷车上所使用的），而这具瞄准器和飞行员的飞行头盔是同步移动的。这个头盔是很杰出的设计，可以配合每个机员的头型加以调整，使他（她）只要转一下头，就可以使用直升机的武器和感测器瞄准。 这套系统任何时候都可使用，不管阿帕奇是在恶劣气候下。在浓雾中、在灰尘中或夜间都可使用。飞行员所看到的景象会显示在连结于头盔上的一个小圆形显示幕上，而这个显示幕位于右眼前。这个眼前显示幕也会显示其他导航与射控资料，让飞行员随时可取得在战场上所需要的各种资讯。 控制板上的其余仪表也经过特殊设计，因此，即使是在熄灯的状况下，也不会影响到飞行员的夜视能力。它们大部分都是所谓的“细条状”显示器，也就是说，它们是以直线方式显示各种资讯，但也有一些在汽车仪表板上可以看得到的圆形仪表。当阿帕奇最初被设计时，驾驶舱内的配置被认为是最先进的。未来一代的阿帕奇（像AH-64D“长弓”阿帕奇机型），将以大型多功能电脑控制电子显示幕取代目前大部分的仪表。 阿帕奇的主要导航系统是李顿“姿势-飞行方向参考系统”（AHRS），这个系统目前在大部分陆军直升机上都已经是标准装备。这种航向参考系统可以配合ASN-137都卜勒测速系统（这是一种下视雷达，可以感受相对于地面的各种移动）。在几个小时之内，AHRS就可以从一个固定方位“移转”到另一个方位，因此，大部分阿帕奇在它的驾驶舱前方都装有导航卫星“全球定位系统”接收器，让炮手可以用手键人正确的资料。不久之后，将会装置略作修改的AHRS系统，到那时就可以使AHRS自动接收“全球定位系统”的最新资讯。 在前驾驶舱内，则是阿帕奇武器系统的主要控制系统。虽然前后两个驾驶舱都可以发射武器，但主要的是副驾驶舱的射手负责阿帕奇的武器瞄准目标，而阿帕奇机上的武器系统都是以装置于机鼻感测旋塔下方的TADS/PNVS系统进行瞄准的。这套系统包括另一组“前现红外线”感测器、一个日间电视摄影机、一套直视放大光学系统、一个激光测距仪和一个配合激光制导武器使用的激光目标标定仪。炮手所戴的飞行头盔上也装有跟后座正驾驶很相似的瞄准器，有眼前显示幕，可以显示目标和相关资料。射手想要对付某个目标时，只需选定合适的武器，把头盔瞄准器上的“死亡点”对准目标，然后扣下扳机。接下来的工作大部分都由机上的射控系统完成。 任何武器的目的主要是摧毁敌人，而AH-64几乎可以摧毁它所侦测出来的任何种类的目标。阿帕奇机首下方是一门30毫米M230链炮（麦道公司所制造的），这种链炮所发射的是一种重量很轻的30毫米炮弹，而不是A-10攻击机GAU-8机炮所使用的那种重量型25毫米格林机炮。这种炮弹的编号是M789，有着很小的锥形装药弹头，可以射穿几公分厚的装甲。这表示，它可以从上方或后上方摧毁一辆坦克，而且几乎可以摧毁目前使用中的任何种类的装甲人员运输车，或是战斗车辆（也许只有布莱德雷战斗车和英国的“战士”战斗车例外）。M789炮弹也有人员杀伤破片弹，对于暴露在炮火下的敌人地面部队最有效果。这门M230链炮的装填器可以装填1200发炮弹。 阿帕奇其余的武器都挂在机身两边的粗短机翼上，每个机翼下都有挂架用来装置导弹和火箭发射器。目前有计划在机翼上方增设一个挂架，用来装置两枚小型的空对空导弹。美国陆军的部分阿帕奇直升机使用刺针导弹进行空对空的战斗。虽然在“沙漠风暴”中没有机会使用到刺针导弹和M230链炮，但从使用这两种武器进行的空战实验中可以看出，阿帕奇的武器装备足以对付飞进它的射程内的任何飞机。这并不是说，阿帕奇机上的人员可以击落高性能的喷射战斗机，而是说，他们可以击落其他直升机和地面支援机，例如，俄罗斯的SU-25“蛙足”式攻击机。 自从直升机开始加装武器以来，小型的非制导式火箭一直就是它们的武器装备之一，AH-64也不例外，它装置了威力强大的2.75英寸（7O毫米）火箭（由BEI防卫系统公司制造）。这种火箭的绰号是“九头蛇-70”，可以携带各式各样的弹头，从10磅（4.5公斤）的高爆（M151）弹头，到烟幕弹（M264）和照明弹（M257）弹头、次口径弹药弹头（M261）都有，甚至还有一种小钢矛弹头（M255）。每一枚火箭包括一个MK66火箭推进器、一个弹头，和一个合适的引信（触发引爆、延迟引爆或是半空引爆）。“九头蛇-70’通常携带可以发射19发火箭的发射荚舱，AH-64可以携带四个这样的荚舱，但在“沙漠风暴”期间，通常只携带两个。在深入敌境的攻击行动中，阿帕奇通常加挂延长飞行范围的副油箱，并因此减少一或更多个火箭发射荚舱。 阿帕奇直升机从设计之初，就深切了解长程反装甲导弹的必要性。拖式导弹（TOW）的反装甲效果相当好，但由于受到制导电缆的限制，使得它的射程只有大约3.7公里，而且，在射出拖式导弹后，发射的直升机必须保持静止不动，直到导弹击中目标为止。因此，在“攻击直升机”计划的细节规格中，规定它的武器系统中必须包括全新的反装甲导弹。“洛克威尔国际公司”和“马丁-马利艾塔公司”负责开发及生产这种全新导弹，这就是被编号为AGM-114的“地狱火”导弹。 “地狱火”是比拖式导弹稍大的导弹，重量大概为99.6磅（45.3公斤）。跟拖式导弹不一样的是，“地狱火”导弹是由阿帕奇直升机鼻端的TADS/PNVS系统的激光目标标定仪引导，因此，射程更远（超过5英里/8公里），而且，速度更快（超音速）。它的前后排列的弹头（有两个锥形装药，一前一后）也比TOW-2大得多，里面装有20多磅（9.l公斤）的高爆炸药。如果你不清楚这样数量的炸药会造成何种程度的损坏，那么，我可以告诉你，早期的AGM-114C弹头虽然只有一个锥形装药，但不仅能够炸穿伊拉克T-72的装甲，甚至还能把它从焊接处炸成两半！ “地狱火”导弹之所以能找到目标，是因为在它弹头前端的光学寻标器已经设定好，可以寻找由阿帕奇TADS/PNVS系统以激光光点标定的目标，或是其他机种如OH-58D的激光目标标定仪所标定的目标。甚至连空军F-15E机腹下的激光目标标定荚舱，也可以替“地狱火”导弹指定目标。 一架战斗轰炸机一次只能对单一目标投掷一枚激光制导炸弹，阿帕奇直升机则可以在同一战场上同一时间，发射很多“地狱火”导弹攻击很多不同的目标。每一枚“地狱火”导弹必须“知道”要攻击哪一个激光光点，因此，“地狱火”导弹（以及其他现阶段的激光制导武器）只会攻击某个闪烁特定数位信号的激光光点，而这个信号则是由发射出这个激光光点的飞机所设定的。这不仅解决了使多枚导弹保持射向不同位置目标的问题，同时也使由一架直升机或地面观测员指定攻击目标，然后指引其余直升机把“地狱火”导弹射向这些目标的方式成为可能。 于是，发射导弹的直升机可以躲在山后，以免遭到敌人的炮火攻击（“地狱火”导弹的自动导航器可以设定让导弹飞越山头，飞向目标），而另一架装有激光目标标定仪的直升机，则可，以从完全不同的另一个方向“标定”所要攻击的目标。OH-58D装置的是架在桅杆上的瞄准具，它可以把这种瞄准具的头部伸出树梢或山脊线上，然后引导“地狱火”导弹射向目标，而不会暴露任何其他直升机的位置。阿帕奇另外一项有趣的功能是可以连续发射导弹，彼此间隔时间很短（例如，可以间隔5秒）。如果阿帕奇的射手准备攻击三或四辆排在一起的坦克，他可以发射第一枚激光制导导弹攻击第一辆坦克，然后快速攻击另一辆坦克，接着又攻击旁边的坦克，直到所有的坦克都被摧毁，或是射光机上所有的导弹为止。万一阿帕奇没有刺针导弹可用，“地狱火”导弹甚至可以被当作空对空导弹使用。如果像直升机大小的飞机被“地狱火”导弹击中，准死无疑！ 在“地狱火”导弹开发期间，一切都按照进度进行，而且未超出预算，技术上也没有发生太大的问题，只是增加了一些修改而已。在基本的A型阿帕奇直升机上加装双重模式弹头（用来对付爆炸反应装甲）和新的数位自动制导仪器（使炮手可以选择让导弹以高或低的抛射物飞行路线飞向目标），使得现有的AH-64A阿帕奇和OH-58D“奇欧瓦战士”一样，都拥有AGM-114F反坦克导弹。另一方面，还计划发展一种利用毫米波制导的新型导弹，名叫“长弓地狱火”导弹，准备在几年后推出使用。
一架AH-64和一辆T-55在阿富汗阿帕奇1989年在巴拿马首次参战，1991年海湾战争和空袭南联盟以及伊拉克战争中阿帕奇均显示了很强的作战能力，对坦克和装甲车以及其他车辆和人员等软硬目标均有很强打击力。 AH-64“阿帕奇”是美国第二代武装直升机。据外军飞行试验证明，“阿帕奇”的机载航空电子设备等技术都优于俄罗斯的卡-50。从实战经验看，“ 阿帕奇” 更是功勋卓著。如海湾战争，美军一个武装直升机营一次战斗出动就击毁伊军坦克84辆、防空系统4个、火炮8门、轮式车辆38辆。这些足以说明AH-64 “阿帕奇” 是当今世界技术最先进、火力最强的武装直升机之一。海湾战争中阿帕奇打响了第一枪。日凌晨，“沙漠风暴”空袭行动前2 2分钟，美军的8架AH-64武装直升机以低空飞行方式巧妙地躲过伊军雷达网，隐蔽进入伊拉克南部。发现伊军的两座重要预警雷达站后，8架AH-64直升机分成两组，向着伊预警雷达站猛冲过去。驾驶员按动发射钮，一枚枚“地狱火”导弹喷着橘红色的火焰从天而降。伊预警雷达站在连续不断的爆炸声中飞上了天。这为多国部队空袭打开了一条安全通道，使大批战斗轰炸机从缺口进入，突然出现在巴格达上空。“沙漠风暴”行动由此展开。 海湾战争期间，多国部队部署武装直升机几百架，而AH-64“阿帕奇”就占274架，约为美国陆军装备总数的一半，可以看出它举足轻重。 日伊拉克战争美军进攻巴格达的行动中，32架AH－64“阿帕奇”武装直升机对驻守在卡尔巴拉的伊拉克共和国卫队“麦地那”师发动的猛烈攻击打响了巴格达之战的第一枪！并且在短时间内击毁了伊军的10辆坦克。 但是AH－64的维护复杂性在海湾战争中暴露了出来，由于海湾地区风沙很大，因此几乎在每次出勤后AH－64都要彻底清洁其发动机、旋翼以及武器，否则就会出现因为故障而坠机的现象。 在1999年轰炸南联盟行动中，美国干脆取消了AH－64的作战行动。因为南联盟拥有大量肩扛式防空导弹，速度较慢的AH－64直升机刚好成为了这些导弹的活靶子。
YAH-63武装直升机从问世到现在只有20多年历史，但由于它作战能力强、机动灵活和用途广泛，而普遍受到世界各国的重视，发展非常迅速。1972年底，美国为了加强其武 器装备，提高部队的快速反应能力，提出了“先进技术攻击直升机”(AAH)计划。要求研制一种能在恶劣气象条件下，可昼夜执行作战任务，井具有很强的战斗、救生和生存能力的先进技术直升机。计划提出后经过90天的设计竞争，于1973年6月选中了和休斯直升机公司的方案，并决定各研制两架试飞原型机和一架地面试验机。1975年9月和11月，由休斯公司研制的两架YAH-64试飞原型机分别进行了首次试飞，与此同时一架地面试验机也完成了试验任务。 从1976年5月开始，由美国陆军组织对两家公司的原型机进行对比试飞，到1976年底经过90小时的试飞对比，美国陆军正式宣布休斯公司的YAH-64方案获胜。再经过修改定型，到1984年1月第一架生产型AH-64A正式交付部队使用。AH-64A是美国陆军的编号，休斯公司的编号为休斯77，1981年末正式命名为“阿帕奇”，从此美国新一代武装直升机AH-64A“阿帕奇”宣布诞生。日，休斯直升机公司并人美国麦道公司，从这个时候起休斯直升机公司便不付存在，“阿帕奇”也更换主人成了麦道公司的直升机。 作为一种“先进的攻击直升机”，AH-64A“阿帕奇”代表的是80年代的技术水平，其中包括机体设计、机载装备和武器等多方面。在总体上，“阿帕奇”的设计是非常成功的，尤其是在结构设计上很有特色，从而保证了该机具有比较好的基本性能和生存能力，以至于在以后的改进改型中，在机体设计上基本没有大的变化。直升机最关键的部件是旋翼，“阿帕奇”采用的是四片桨叶全铰接式旋翼系统，旋翼桨叶翼型是经过修改后的大弯度翼型。为了改善旋翼的高速性能，在生产型上采用了后掠桨尖。旋翼直径14．63米，桨叶弦长0．53米，扭转角负9度。桨叶上装有除冰装置，也可以折叠或拆卸。尾桨位于尾梁左侧，四片尾桨桨叶分两组非均匀分布，桨叶之间的夹角分别为55度和125度。机身采用传统的半硬壳结构，后面有垂尾和水平尾翼，尾梁可以折叠。机身前方为纵列式座舱，副／在前座、驾驶员在后座，后座比前座高48厘米，视野良好。尤其是驾驶员靠近直升机转动中心，很容易感觉直升机的姿态变化，有利于驾驶直升机贴地飞行。两台的T700-GE-701涡轮轴发动机，并列安装在机身的两个肩部，单台最大功率 1265千瓦。机身中部两侧还装有一对小展弦比短翼，翼下各有两个外挂点，后缘有襟翼，它们的主要作用是携带武器和为直升机提供部分升力。起落架为大多数直升机所普遍采用的后三点式，但起落架不能收放。 在这里特别需要指出的是，作为一种武装直升机，在执行作战任务时，往往飞得很低，很容易遭受敌地面火力的攻击，危险性很大。因此，为了提高其生存力，“阿帕奇”在设计上想了很多办法，采取了很多措施。比如在旋翼桨时设计中，采用了玻璃钢增强的多梁式不锈钢前段和敷以玻璃钢蒙皮的蜂窝夹芯后段设计，经实弹射击证明，这种旋翼桨叶任何一点被12．7毫米枪炮击中后，一般不会造成结构性破坏，完全可以继续执行任务。机身采用传统的蒙皮-隔框-长衍结构，其95％表面的任何部位被一发23毫米炮弹击中后，仍可保证继续飞行30分钟。前后座舱均有装甲，可抵御23毫米炮弹的攻击。 两台发动机的关键部位也有装甲保护，而且中间有机身隔开，两者相距较远，如果有一台发动机被击中损坏，也还有一台可以继续工作，保证飞行安全。提高直升机的生存能力，等于是提高了直升机的作战效率和部队的战斗力，对于武装直升机来说，在这方面花费一些精力甚至付出一些代价(如增加重量)也是值得的。 在机载设备方面，“阿帕奇”比第一代武装直升机有明显的提高，它除了装备一般的通信、导航和救生等设备外，还装有目标截获／标识系统(TADS)和飞行员夜视系统(PNVS)。这些设备在当时来说应该是比较先进的，从而使它在复杂气象条件和夜间作战能力大为提高。目标截获／标识系统包括一台高分辨串电视、一台“直视光学装置”望远系统、自动跟踪器和激光光点跟踪装置。有了这种目标截获／，飞行员就能够在级何气象条件下，远距离精确搜索、探测、识别和攻击敌方目标。飞行员夜视系统与目标截获／标识系统相类似，它可以使飞行员在各种速度和高度条件下都具有夜视能力，实现贴地飞行。 是否装备专门的进攻性的武器系统?是衡量一般直升机和武装直升机的重要标志，有的直升机虽然装备武器，但仅仅是为了防御，这样的直升机也不能叫做武装直升机。“阿帕奇”的机载武器是比较强的，装有一门XM-230-EI型30毫米链式机关炮，备弹1200发，正常射速为每分钟625发，这种机炮的炮弹可与北约组织所采用“”和“德发”机炮炮弹互换，具有很强的通用性。两侧短翼下共有4个外挂架，可携带16枚“海尔法”半主动激光制导的反坦克导弹；如果选装70毫米的火箭弹，每个挂架下可挂一个19枚火箭的发射器，最多可带76枚火箭。这样的配置在现役武装直升机中也是少有的，它可以同时攻击多个地面目标。 改进改型 从上面的介绍不难看出，AH-64A“阿帕奇”是一种技术先进、设备精良、生存能力和综合作战能力都比较强的武装直升机，但也是美国陆军中最复杂的武装直升机。自从1984年开始投入使用以来，已生产了800多架，主要装备美国陆军和国民警卫队，同时出口以色列、抄特、埃及、、、英国、荷兰、日本和等。先后经历过1989年12月的美军入侵巴拿马，l四1年的海湾战争以及等实战考验。特别是在海湾战争中，参加数量多，出动频繁，且战果累累。因此战后“阿帕奇”成了军机市场的抢手货，不少国家争相购买。 但是，在平时的训练和实战中也暴露了不少问题，归纳起来主要有以下几个方面： 第一，前面提到AH-64A“阿帕奇”率先装备了飞行员夜视设备(PNVS)和目标截获/识别系统(TADS)，这既是它的先进之处，也是问题所在。PNVS安装在机头上方，它可以使(正或副驾驶员／炮手)在夜间能通过头盔显示瞄准系统(IHADSS)看到机外l比1(原大)的景物图像，景物图像显示在飞行员头盔的单镜片上，而且在这种景物图像上可以叠印直升机的、、等简单飞行数据。TADS位于PNVS下方，它可以在白天或黑夜为飞行员提供放大了的目标图像(放大图像有利于识别和攻击)，不同的是这种放大图像在前舱是显示在副驾驶员／炮手的头盔镜片上，在后舱则显示在正驾驶员前面的显示屏幕上。让飞行员能看到机外的原大景物和放大的目标图像，这对于夜间和复杂气象条件下的飞行和识别、攻击目标肯定是大有好处的，问题是马丁?玛丽埃塔公司的TADS和PNVS都使用8--12微米波的前视红外技术，雨、雾和灰尘等都可以阻碍该范围内的红外线的传播，因此只要是小雨或湿度较大的天气就能减弱红外图像的对比度，影响PNVS和TADS的使用； 其次，AH-64A“阿帕奇”的主要武器是AGM-114“海尔法”反坦克导弹，两侧翼下分别可挂两层8枚，共16枚。该导弹由美国专门为AH-64武装直升机所研制，采用半主动激光制导方式，主要用于攻击地面坦克和装甲车辆，但它也有缺点：一是雨、雪天气阻挡激光束的传播，使导弹无法制导；二是因为采用半主动激光制导方式，导弹发射后，必须由装在直升机上的激光指示器照射和指示目标，因此从目标捕捉、导弹发射到命中的全过程，“阿帕奇”直升机始终都处在暴露状态，很容易受敌方火力的攻击。 第三，AH-64A“阿帕奇”是目前美国陆军航空兵的主力装备，已装备35个大队，共727架。同时也是最复杂的武装直升机，座舱内仅各种开关就达1250个，飞行员操纵难度大，负担重，而且容易出现失误。另外，“阿帕奇”虽然是美国陆军采用军标1553B数据总线的第一种宣升机，但机上的设备和系统没有全部与总线交连，直升机维护的难度和工作量都很大。 针对这些问题，早在80年代初美国陆军就提出要改进AH-64A“阿帕奇”直升机在恶劣气象条件下的作战能力，1985年马丁?玛丽埃塔和威斯汀豪斯公司获得研制直升机机载恶劣条件下的火控和截获雷达(Hawfcar)的合同，即开始研制机载“长弓”雷达，当时称机载恶劣天气武器系统(AAWWS)。 的一般工作在I/J波段，即8-10千兆赫范围，但这种雷达不适于武装直升机使用，因为武装直升机飞行高度要比战斗机低得多，其机载雷达必须能在有严重地面杂波条件下工作。经研究表明，在地面杂波很强的环境中，毫米波容易甄别，而且毫米波雷达的天线尺寸较小，适合在直升机和导弹上安装。通过试验还证实，在35千兆赫的Ka波段附近，毫米波回波的信噪比较高，而地面杂波最弱。 1986年6月，美国陆军开始对“长弓”毫米波雷达进行原理性试验。1987年秋，将3校“海尔法”导弹改装了主动雷达引导头(成为“长弓海尔法”导弹)，并进行了地面发射试验。1989年5月，在一架“阿帕奇”直升机的旋翼轴顶上装上“长弓”雷达天线整流罩模型进行飞行试验，天线罩为扁圆形，直径132厘米，高76厘米。随后，又在这架直升机上安装了试验性的“长弓”雷达进行试飞，这种装“长弓”雷达的直升机就称为“长弓阿帕奇”验证机。飞行试验结果证明，旋翼轴顶上的天线罩除在快速飞行中会增加一点阻力外，对直升机的操纵性和稳定性几乎没有什么影响。1993年8月，第一架AH-64D“长弓阿帕奇”原型机首次试飞。1994年6月，“长弓阿帕奇”原型机第一次采用主动雷达制导的“长弓海尔法”导弹进行打靶试验，结果一弹击中了4．2公里处的一辆行进中的T-72坦克，效果非常好。从此，AH-64A“阿帕奇”的发展型-AH-64D“长弓阿帕奇”问世。 在此之间，麦道公司还推出了一个“阿帕奇”的多阶段改进计划(MSIP)，先后出现了AH-64B和AH-64C两种型别。AH-64B是根据1991年海湾战争的使用经验提出的改型，与AH-64A相比主要加大了左前方的电子设备舱，具有发射AIM-92“”空对空导弹的能力，加装了卫星全球定位系统(GPS)和自动目标移交系统(ATHs)，并改善了直升机的可靠性、适用性和维护性(RAM)。原计划将254架AH-64A改为AH-64B，但该项目已于1992年取消。 AH-64C也是在AH-64A“阿帕奇”基础上的一种改型，它除了没有装“长弓”雷达外，其余基本与AH-64D相同。该型机已于1994年1月首飞，计划用美国陆军现役的AH-64A改装540架(有的资料为584架)，1995年中期开始交付使用。剩下美国陆军还有227架AH-64A将全部改成AH-64D“长弓阿帕奇”，原计划该改型后开始服役，按照新编制将装备25个大队，每个大队有3个中队，每个中队装备3架AH-64D和5架AH-64C。由于这两种机型除雷达外基本相同，执行任务的直升机可以通过自动目标移交系统共享战术情报信息，因此没有“长弓”雷达的AH-64C也可以发射AGM-l14“长弓法尔法”导弹，因为它是主动雷达制导的，发射后可以不管。
AH-64A双视图从外表上看，除了旋翼轴顶上多了个扁圆形的天线罩以外，“长弓阿帕奇”与“阿帕奇”似乎没有什么区别，但实际上“长弓阿帕奇”技术水平和综合作战能力都有显著的提高，难怪麦道公司(现并人波音公司)正雄心勃勃，不但要将现役的AH-64A全部改装成AH-64C／D，而且还扩大生产新的AH-64G／D供应国外客户，以便与的“虎”式、贝尔公司的“超级眼镜蛇”、阿古斯塔公司的“”以及和俄罗斯生产的武装直升机进行竞争。现在英国已订购91架AH-64G／D，荷兰、韩国等也都先后订购“长弓阿帕奇”。这说明经改型后，AH-64D确实有了较大提高，其更新的方面概括起来主要有以下内容： (l)换装“长弓”雷达 之所以将AH-64D命名为“长弓阿帕奇”就是因为换装了“长弓”毫米波雷达。该雷达原理样机重226公斤，生产型已降为l72公斤。雷达天线安装在主旋翼轴的顶部，可进行360度的全方位连续扫描，也可以对某个扇形区进行重点扫描。“长弓”雷达发射波具有脉冲短、不易探测的波形、小的旁瓣和一定程度的频率捷变能力，不易被截获和干扰。当直升机在复杂地形的掩护下，这种雷达波可以穿过恶劣大气环境，发现机载红外设备发现不了的伪装在地面杂彼中的目标，并可以通过目标探测和分类设备将雷达探到的目标信号特性与数据库的资料进行比较，依次排列出对载机的威胁等级。在跟踪瞄准目标时，不但速度快(比现在的瞄准手段减少70％的瞄准时间)，而且可以瞄准多个目标。 “长弓”雷达具有多种工作方式，在空地方式时可探测空中目标，但在空空方式时不能探测地面目标。 一架装备“长弓”雷达的AH-64D能为整个攻击中队提供空中警戒。“长弓”雷达还具有地形跟踪能力，这种方式一般在飞行员的夜视设备和夜视镜(NVG)不好使的情况下使用。 (2)装备“长弓海尔法”导弹 以前的AH-64A只能携带半主动激光制导的“海尔法”反坦克导弹，整个发射过程需要载机对目标进行照射指引，影响了直升机的安全。而AH-64D则可装备AGM-114L“长弓海尔法”导弹，由于它采用了主动雷达制导方式，对于目标的特征和位置信息可被导弹所“记忆”，即使直升机雷达不再照射目标，弹上的毫米波头也能引导其命中目标。此外，AH-64D又增加了两个外接点，可带4枚“毒刺”、4枚“”或2枚“”红外格斗导弹，从而提高了该机的空战能力。其它武器没变。 (3)简化座舱设备 为了减轻飞行员的负担，对座舱内的设备进行了简化。如由于自动化程度的提高和功能可变控制键的使用，使座舱内的开关总数从过去的1250个减少到了现在的200个，取消了飞行员头顶上的控制板，并将所有的控制开关组合到驾驶杆和显示器上，减少了由于飞行员需要经常操纵机身两侧开关而造成的忙乱情况。AH-64D仍保留了AH-64A型上的飞行员夜视设备和目标截获／瞄准系统，一旦遇到恶劣天气不能使用或效果不好，可以得到“长弓”雷达地形跟踪功能的帮助。一些主要飞行仪表依然保留，但主要是作为。原来座舱里的黑白显示器，改成了重量轻、能耗低的彩色液晶显示器。据介绍，以后AH-64D还可能采用能显示地形垂直变化的彩色地图屏显装置。经过这些改进后，不但减轻了飞行员的负担，同时提高对战场情况的了解。 (4)改进通信、导航设备 对“阿帕奇”的通信系统也有相当大的改进，如AH-64D装备的改进型调制调解器，它能在4台收发机上同时发射和接收信息，通信速度可达到每秒16000字节。而且该装置与美国陆军的战场数据系统兼容，可以相互分享目标数据和实时图像。此外，“长弓阿帕奇”有高频、特高频和调频电台，还有一台高额电台用于直升机贴地飞行时使用电离通信或地波通信。在导航设备上，AH-64D采用了利顿导航和控制系统公司的LN-100轻型惯性导航设备。这种采用环形激光陀螺的惯导设备，其精度是AH-64A采用的LRAB-80的10倍，可靠性是后者的3至4倍。它还可以与(GPS)交连，可进一步提高导航精度。 (5)采用大功率发动机 由于大量的改进，使AH-64D的起飞重量增加500多公斤，因此采用了两台功率更大的T7O0-GE-701C型涡轮轴发动机。这种发动机虽然是T700-GE-700的一种改型，但单台功率增加了144千瓦，最大功率达到1409千瓦。 “长弓阿帕奇”在设计中还充分考虑到全机的维护性要求，尽量采用功能更强、可靠性更高的电子组件和设备，使该机的维护性能更好。机群飞行将达到80小时。
OH-6“尤卡塞”AH-64生存能力非常强，其旋翼采用了玻璃钢增强的多梁式不锈钢前段和敷以玻璃钢蒙皮的蜂窝夹芯后段设计，经实弹射击证明，这种旋翼桨叶任何一点被12．7毫米枪炮击中后，一般不会造成结构性破坏，完全可以继续执行任务。机身采用传统的蒙皮-隔框-长衍结构，其95％表面的任何部位被一发23毫米炮弹击中后，仍可保证继续飞行30分钟。前后座舱均有，可抵御23毫米炮弹的攻击。两台发动机的关键部位也有装甲保护，而且中间有机身隔开，两者相距较远，如果有一台发动机被击中损坏，也还有一台可以继续工作，保证飞行安全。提高直升机的生存能力，等于是提高了直升机的作战效率和部队的战斗力。 AH-64A也有不少缺点：首先是光学和红外观瞄系统在恶劣气象或烟尘中受到极大影响；其次发射地狱火导弹时必须露出机头并进行制导，容易被敌人击中；三是操作复杂，开关多达1250个，尽管在陆军中率先装上了1553B数据链，但整合得不够好。因此麦道公司推出了一个“阿帕奇”的多阶段改进计划(MSIP)，先后出现了AH-64B和AH-64C两种型别。AH-64B是根据1991年海湾战争的使用经验提出的改型，与AH-64A相比主要加大了左前方的电子设备舱，具有发射AIM-92“毒刺“空对空导弹的能力，加装了卫星全球定位系统(GPS)和自动目标移交系统(ATHS)，具有目标交接能力，并改善了直升机的可靠性、适用性和维护性(RAM)。原计划将254架AH-64A改为AH-64B，但该项目已于1992年取消。AH-64C，是AH-64A的改型；AH-64D“长弓阿帕奇”，装有“长弓”雷达，可携带射频导引头的“地狱火导弹”；计划改装更大功率的通用动力公司的T700-GE-701C发动机，新的配电系统，双倍于70千伏安的大型发电机及AN/ASN-157多普勒导航系统。 为彻底解决上述问题，80年代初美国陆军就提出改进AH-64A在恶劣气象条件下的作战能力。85年马丁-玛丽埃塔和威斯汀豪斯公司获得研制直升机机载恶劣条件下的火控和截获雷达(Hawfcar)的合同，即开始研制机载“长弓“，当时称机载恶劣天气武器系统(AAWWS)。同时还将研制恶劣气象条件下使用的地狱火导弹改进型。 随后AH-64C型和D型出现了。C型1994年1月首飞，计划用美国陆军现役的AH-64A改装540架(有的资料为584架)，1995年中期开始交付使用。更先进的AH-64D“长弓阿帕奇”也已经服役，主要改进是旋翼最顶端装有一具“长弓”毫米波搜索雷达(圆鼓状)，可以控制与其匹配的毫米波制导地狱火导弹。C型相当于没有装长弓雷达的D型。由于这两种机型除雷达外基本相同，执行任务的直升机可通过自动目标移交系统共享战术情报信息，因此没有“长弓”雷达的AH-64C也可以发射AGM-114“长弓地狱火”导弹，因为它是主动雷达制导的，发射后可以不管。此外，AH-64D又增加了两个外接点，可带4枚“毒刺”、4枚“西北风”或2枚“响尾蛇”红外格斗导弹，从而提高了该机的空战能力。 AH-64D的起飞重量增加500多公斤，因此采用了两台功率更大的T7O0-GE-701C型涡轮轴发动机。这种发动机虽然是T700-GE-700的一种改型，但单台功率增加了144千瓦，最大功率达到1409千瓦。 2001年7月，和洛克希德-马丁公司提出在AH-64D上安装中波(MW)大型凝视前视红外(FLIR)系统，以极大增加飞行员的可视范围。洛克希德-马丁公司为AH-64D设计了“”(Arrowhead)的先进目标获取指定/飞行员夜视系统(M-TADS/PNVS)，而MWFLIR将安装到该系统中。“箭头”系统被陆军选中，以替换TADS/PNVS系统。该系统将扩展可视范围，使机组人员的可视范围比安装M-TADS增大两倍，几乎是老式TADS/PNVS系统的四倍。这将使机组人员可以通过目视来鉴别目标，距离可以超过“地狱火”导弹的最大射程(超过6.4千米)。中波FILR技术能适应恶劣气象下的观瞄要求。 2002年8月，开始研究升级其AH-64D的可行性。升级主要针对软件系统、传感器系统和通讯设施，同时还将更换火控雷达系统、发动机传动系统。升级后的AH-64D将能够更好的与无人机协同作战，具备更好的跟踪移动目标的能力。陆军还表示，以后新购买的AH-64D都将是升级后的新型号。 2003年6月，波音为AH-64D最新设计的主旋翼桨叶折叠系统（mainrotorbladefoldsystem）进行了亿系列验证。此前，陆军要求波音公司研制出一种能显著减少“阿帕奇”装入运输机、远程运送之后重新组装的时间，要求AH-64D从运输机拖出后应立即可以起飞。波音梅萨工厂为此研制了AH-64D的桨叶折叠系统，使得主旋翼能沿机身方向折叠，不需像以往那样拆卸桨叶方能装机。而且“长弓”雷达在运输途中也不用拆卸。此外，经过这一改进后，一架C-5飞机可装载6架“阿帕奇”、飞机空勤人员、重新组装技术人员和使用工具。而在过去，桨叶和雷达部分在运输过程中需要另外占据了运输机的空间，因此运送直升机组装设备和人员就得再派一架运输机。目前该系统在拉克兰（Lackland）空军基地得到了验证，一支波音小组训练并协助陆军部队完成了6架“阿帕奇”直升机运送的整个过程。 2003年6月，通用动力英国公司获得英国国防部总值超过4200万美元、为英国陆军“阿帕奇”直升机提供双向地 空数据连接的合同。这个名为“阿帕奇”BOWMAN连接或ABC的修正项目，无须进行飞机改造，就可在BOWMAN网络和有关地面设施间建立双路数据连接。这个重要的地空网络，可以对旋翼飞机提供有效的指挥控制，并通过广泛传播所搜集的信息提高态势感知能力。 2004年4月，英国陆军开始使用WAH-64“阿帕奇”AHMk1进行舰载使用试验。2004年10月，英国陆军宣布WAH-64已获得初始作战能力。 2005年9月,按照美国陆军实施的现代化目标截获指示瞄准具/导航夜视传感器(MTADS/PNVS)项目计划要求，从2003年12月开始在波音公司位于亚利桑那州梅萨的生产阿帕奇-长弓攻击直升机的工厂，进行头8套箭头瞄准/导航系统的装机综合工作。日开始，装备箭头前视红外瞄准/导航系统的阿帕奇-长弓攻击直升机飞抵胡德堡开始为期两个星期的训练和飞行，首先进行的训练包括对33个箭头外场可更换模块的使用和维修，然后进行飞行员飞行训练。现在，美国陆军正在对该红外瞄准/导航系统的维修人员进行培训。该系统在阿帕奇-长弓攻击直升机上规定使用寿命长达23年。
机首下的M-203机炮1972年底，越战中的良好表现使得美国陆军决心发展更先进的战斗直升机，随即提出“先进技术攻击直升机”(AAH)计划，要求研制一种能在恶劣气象条件下，可昼夜作战，具有很强的战斗、救生和生存能力的先进技术直升机。 之前美军还有YAH-56“夏安”战斗直升机的计划，但计划中技术要求过高，如旋翼加尾部螺旋桨推进、旋转射手舱等，使得计划因不切实际而取消。AAH计划提出后经过90天的设计竞争，于73年6月选中了贝尔和休斯直升机公司的方案，并决定各研制两架试飞原型机和一架地面试验机。75年9月和11月，由休斯公司研制的两架YAH-64试飞原型机分别进行了首次试飞，与此同时一架地面试验机也完成了试验任务。 1976年5月开始，两种原型机进行对比试飞，到年底经过90小时的试飞对比，美陆军正式宣布休斯YAH-64方案获胜。1984年1月第一架生产型AH-64A正式交付部队使用。AH-64A是美国陆军编号，公司编号为休斯77，81年正式命名为“阿帕奇”。后休斯直升机公司并人美国麦道公司，而麦道后又并入波音公司。目前AH-64及改型在亚利桑那州的麦萨工厂生产。
波斯湾战争期间一架AH-64机身上的战果而最上图中这架AH-64有个特别之处，机头下没装那门标准装备的30mm M230“大毒蛇”链式机关炮(下图)，最大携弹量为1200发，正常射速为每分钟625发，可与北约组织所采用“阿登“和“德发“机炮炮弹互换。该炮主要弹种有M789高爆破甲杀伤双用途弹(图左侧，High Explosive Dual Purpose HEDP)，能够击穿现有坦克的顶装甲和侧装甲；M788目标训练弹(Target Practice TP)。两短翼下能够携带16枚HELLFIRE导弹或四具“九头蛇”19管70mm火箭发射器。AH-64&阿帕奇&是自AH-1退役后，美国陆军仅有的一种专门用于攻击的直升机，它的改型命名为AH-64D&长弓阿帕奇&，现今仍然是美国正规陆军、国民警卫队和预备役中的一个强有力的武器。AH-64&阿帕奇&是自AH-1退役后，美国陆军仅有的一种专门用于攻击的直升机，它的改型命名为AH-64D&长弓阿帕奇&，现今仍然是美国正规陆军、国民警卫队和预备役中的一个强有力的武器。