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标题: 谈谈隐身直-20 [打印本页]
作者: 晨枫    时间: 2021-6-1 04:53
标题: 谈谈隐身直-20
本帖最后由 晨枫 于 2021-5-31 15:12 编辑 # P+ i2 I( c) m4 y! ?" T
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近来流传一张新型直升机的图片，总体外观与直-20相似，但有很多重要的不同之处：9 }6 s2 q: y5 o5 e. z  q5 N

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2 y' t4 J# I+ O* J0 K7 A神秘的新型直升机- I* F9 `; L" `  u
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具有明显的直-20的影响，但又有很多不同9 t1 f6 H8 F7 A6 _! S8 t; e
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直-20是中国直升机科技的重要里程碑。直-9在80年代引进的时候是先进的，但并不适宜作为主流中型运输直升机的基础，这不是工程放大的问题，而是旋翼技术、涵道尾桨的问题，法国也是到NH90年代才攻克中型运直的。直-10也走了一些弯路。
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4 O( n* a9 E3 o6 j直-20不是西科斯基UH-60“黑鹰”的翻版，但对标，受到的影响还是很显然的。美国正在进行“黑鹰”家族（包括海军的“海鹰”和空军的“铺路鹰”）换发，新发动机的功率更大、耗油更低、可靠性和寿命更好。美国正在推动FVL计划，研制下一代运直，但换发后的“黑鹰”家族还将用几十年。中国是后来者，先赶上、再超过是正常操作。& C5 o/ k# M, l2 I9 f- [/ U
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直-20作为基本中型运直是合适的，但没有什么隐身考虑。图片上的新型运直就显然有很多隐身考虑了。机体的隐身修型是最显然的特征，封闭式桨毂罩是另一个。尾桨桨毂看不到，估计也有类似的桨毂罩。
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但直升机以超低空运作为主，红外隐身和降噪比雷达隐身更重要，这里，新型运直就展示亮点了。: t$ Q0 X: m6 q; _* E' z4 J) z
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直升机的噪声很复杂，但噪声强度是一个问题，噪声频率是另一个问题。人类对高频噪声更加敏感，所以阻挡发动机发动机的噪声外传很重要，最后采取的措施也和降低发动机排气红外特征相同。- i/ c' S6 _) v* C5 m
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直升机速度低，蒙皮气动加热本来就较少，在旋翼下洗气流冲刷下，更是很快消散。发动机喷流才是最大的红外源。要达到红外隐身，首先要避免可以从远距离上直视发动机热端，也就是说，不宜采用直接向后喷气的直喷口。采用45度向外的喷口可以缓解一下，90度效果更好，但喷口依然炽热，形成强烈的红外特征。采用引射冷却，用喷流的能量吸入环境空气，混合降温后排出，可以显著降低红外特征。但“科曼奇”采用尾撑侧下条状排气孔，除了在正下方，基本上避免直视，大大改善了红外隐身，而且发动机噪声基本上听不见了。2 |( Q/ F* {# i8 A
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早期直升机没有什么讲究，发动机喷口直接向后，还能提供聊胜于无的推力，但从远距离上就可直视发动机热端，红外特征强烈0 @3 d+ n  S" G3 Q+ f& a

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早期“黑鹰”稍好一点，但相差不多/ P, {8 d4 b. t! I

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NH-90的喷口90度向外，红外隐身要好很多
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9 s; }  D6 i- y0 [. D, q( L后期型号转向上，避免地面直视，还强化旋翼下洗气流的吹散作用，但喷口背压提高，发动机效率受到影响5 \0 U5 k* W! W, M. S
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H-160的喷口向外转45度，效果介于直接向后与90度向外之间。H-160是民用的，红外隐身不是重点，降低外传的发动机噪音的考虑更多/ n2 P) A. f& b8 W" R0 ^
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! o- q2 g8 J0 v$ U# `3 W: IA-109向外、向上各转45度，效果比H-160更好
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& n1 V3 Z' }" Z  ^0 R“黑鹰”后来加装排气冷却装置，降低红外特征，也适当降低直视9 @( h- d3 i, k0 |' [8 K9 J
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) }1 C9 J" C( _: O! x3 h& Z6 L2 ?0 M空军敌后搜救用的MH/HH-60具有更加复杂的喷气冷却装置; U( C1 L" K5 B; G( T6 H

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排气经冷却后从尾撑两侧百叶窗口排出，因为排气温度大大降低，直视的问题大大淡化3 h8 t+ ~2 [( b; l( V, z
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! r6 p: P1 f" k' w  h1 C从3D模型可以看到冷却空气进气口% C# l$ i+ B; c  r

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' f* ^) g/ `/ u$ V% l; t号称第一代隐身直升机的RAH-66“科曼奇”粗看看不到排气口，完全避免了直视问题
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实际上条状排气口在尾撑两侧的侧下
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" ]! g" L% J* G, a比照中国的新型运直，不仅机体隐身修型和桨毂罩与“科曼奇”相似，尾撑上还有两排进气孔。这起到与MH/HH-60冷却装置一样的作用，但在设计上优美得多。
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: e$ p; C2 n0 k& ?! b“科曼奇”的条状排气口避免了对喷口的直视问题，但炽热排气在尾撑结构里流动，对结构防热要求很高，增加重量。而且没有与环境空气的混合冷却，排气降温完全靠喷出喷口后的混合。8 w; }; _/ L, K+ q4 ~7 S+ ]

% A' m0 {# i: r5 D! h/ e相比之下，中国新型运直不仅保留了“科曼奇”尾撑排气口与气动外形整合良好的优点，还用尾撑上表面进气孔吸入旋翼下洗气流，降低尾撑内的温度，降低结构防热要求，同时降低排气温度，红外隐身能力达到世界最先进水平。发动机噪声应该和 “科曼奇”一样，听不到了。
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另外，尾撑对旋翼下洗气流是有遮挡作用的，造成旋翼升力损失。隐身修型要求加宽尾撑，才能形成必要的倒五边或者六边形截面，进一步增加升力损失。尾撑上的进排气孔开辟了下洗气流的流道，降低了升力损失。
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要是与NOTAR原理相结合，还可降低尾桨的出力。NOTAR就是很直白的No Tail Rotor，就是无尾桨的意思，降噪作用十分明显。! D2 [/ @2 t: r3 E: g8 Y  B
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1 l# P+ r6 J# B2 n7 f" f  K$ HNOTAR就是没有尾桨的意思
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3 y" V: h5 r, B0 F“5”所示的转动喷口只产生1/3的反扭力，2/3由尾撑的引射效应产生
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$ ]3 k) }+ [6 n( n大部分直升机事故由尾桨挂碰或者失效造成。尾桨失效的话，直升机就立刻失控了，原地打转转中，自旋着陆都极易失事。直升机在林地、建筑物之间运作的话，尾桨要是挂住障碍物，飞行员连反应的时间都没有，基本上是注定机毁人亡。8 H% Y, g" d: \0 ^3 u+ Y

' s  T* X. a7 U尾桨也是噪声源的重要部份。尾桨要产生和主旋翼相同的扭力，出力小不了。但为了最大限度地降低尾桨尺寸，以降低重量和阻力，尾桨的转速必然要提高，产生的高频噪声成为主观感受噪声的主要来源。6 h; n" v5 S" V" E

. K0 D" B$ g' N- B% P- C) J- W$ w. TNOTAR取消了尾桨，用发动机通过齿轮带动的压气机（“2”）产生高压气流注入尾撑，大部分通过尾撑侧面很窄的条状喷口（“7”）高速喷出，在尾撑表面形成引射效应，带动环境气流加速，通过左低右高的气流速度差形成向右的反扭力，这与机翼产生升力的机制有很大的相似之处。引射作用提供反扭力的2/3，尾撑末端可转动的喷口进一步提供其余1/3的反扭力，还可用于姿态控制。1 i" n  b' [" n- B! |# @

3 w! P  B- z2 a: z直接用发动机喷气在理论上可以，但需要增加尾撑内的防热结构，不再通畅的排气通道也提高发动机背压，降低发动机效率和出力，实际上并无优点。( b+ @3 N+ f! S/ d- G! {

. i# o( {: ~( {% b4 r0 aNOTAR不仅安全，噪音还特别低。问题是压气机“吃”功率，而且高速前飞时后洗气流与引射气流互相干扰，降低反扭力的出力，实际上用H形尾翼（“4”）在提供反扭力了。这使得在不同飞行阶段、速度条件下的直升机操控都不一样，增加操控复杂性。! A1 |% @# N: B; c# H

' g: d* r, P$ q但中国新型运直如果在设计时就有所考虑，可以在尾撑内部下洗气流流道设计中形成一点引射反扭力，为尾桨减负，降低尾桨的动力消耗和噪声，但依然保留尾桨，降低操控上的复杂性，也避免额外的NOTAR压气机的功率消耗。' ~6 [$ o* D8 G) h4 ?

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; \5 E7 R0 h3 S* j) s0 b直-10的尾桨是剪刀形，或者说是背对背的V形- W. D# x2 r1 h

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+ H7 d$ n4 W1 T* C3 D# ^直-20则是更加简单的十字形3 s0 ?1 I, `8 }4 l) _
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新型运直的尾桨看不清，但估计是和直-10一样的剪刀式，而不是直-20的十字式。十字式比较简单，但产生均匀的高频噪声。四叶的剪刀式可粗略地看作双叶，噪声频率降低（实际上是低频与弱化的高频的叠加），主观感受噪声有显著降低。
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主旋翼的叶尖有明显的后掠，推迟激波产生，可在同样噪声水平下提高转速，增加出力；或者在同样转速和出力情况下降低噪声。桨叶较软、下垂明显是在同样的技术条件下，容许增加出力的需要。这意味着新型运直可能配备了功率更大的发动机。
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9 F/ d! }. p! E+ @! U. ~据报道，在击毙本拉登作战中，美国出动了“隐身黑鹰”，但坠毁飞机主体被炸毁，只有剩下的尾桨结构还算完好  `( J9 O/ ^/ R) l& e! f" |$ j5 A+ x

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“隐身黑鹰”的想象图7 w5 h( K* ~9 w& q9 @, o( n& j
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中国的新型运直对标“隐身黑鹰”吗？会大量装备，还是只用于特种部队？这就要等更多信息的公开了。# R6 u. o% x. d+ X
作者: 重点    时间: 2021-6-1 15:59
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尾桨十字式
作者: 晨枫    时间: 2021-6-1 21:30
重点 发表于 2021-6-1 01:592 s2 U( A# S. \4 u7 f- q
尾桨十字式

1 L7 Z2 o/ A- y' Z; h+ O. R我也看到这个。基本瞎扯
作者: 鳕鱼邪恶    时间: 2021-6-2 01:35
本帖最后由 鳕鱼邪恶 于 2021-6-2 02:00 编辑 ( Q% r% H" S& N7 T  y3 z# O# x# M
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http://www.aswetalk.net/bbs/foru ... 3D&noupdate=yes
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* D, s/ J! ~/ {' q/ A. }# {直20挂导弹？这是走雌鹿的路线吗？
作者: 晨枫    时间: 2021-6-2 02:09
鳕鱼邪恶 发表于 2021-6-1 11:354 V+ G1 g, }& H$ j& x, {
http://www.aswetalk.net/bbs/forum.php?mod=attachment&aid=OTUyNjl8M2ZkOWIzZjh8MTYyMjU2NzcxNnw0MjYxfDE ...

9 n. V% x* u# ]& {' m3 g谈不上。运直也是可以搞副业的。
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& G1 z; \/ _6 O2 N/ h' D黑鹰也有时兼职带导弹的



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