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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 ' L5 W3 _, j  K( z/ X6 M
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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：
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神秘的新型直升机
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具有明显的直-20的影响，但又有很多不同
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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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6 U: p9 `7 j1 L" g# [% u8 l' B( i$ q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。
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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。* M( V1 m3 l0 J" v* t5 O; y# L( Q
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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。$ a  Z; K3 F5 `( l5 l/ e

; C3 i3 [+ S# t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。
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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
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6 a* l4 ]  c/ X5 U$ X( y% p早期“黑鹰”稍好一点，但相差不多7 S; `2 A. J) Y5 G. ]
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" @1 t" v' d0 UNH-90的喷口90度向外，红外隐身要好很多
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( O- u  {' V; C( D2 A% T7 o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4 l' O0 e# t" p8 q0 @/ K& w- g
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" u- D" |7 f4 l1 c! cH-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
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. B7 {- N: n9 u; p6 }- f2 SA-109向外、向上各转45度，效果比H-160更好, P) T7 |& i0 Y2 i* e
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“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
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空军敌后搜救用的MH/HH-60具有更加复杂的喷气冷却装置, Z( C! K& Q) F: ^% ]" U
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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9 n8 |* e4 C1 n9 N
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从3D模型可以看到冷却空气进气口1 @' a1 f# E, @; ?: p- G9 H6 Q

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0 y9 w# ~& [( x# B. f0 h5 Z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3 j* o8 L% P& E# z% u
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4 a( i$ P4 }, K/ D0 S1 E, c实际上条状排气口在尾撑两侧的侧下* b- U  y3 c0 f% Z, m
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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。9 g# _+ W! [0 D/ R1 t/ B4 a4 C/ _2 m
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“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。
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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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2 d8 v, s: r! g6 f7 f" o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。& A" W6 J( Q* X
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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。
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+ N- q* K3 }0 W# x9 h+ G: q# b: tNOTAR就是没有尾桨的意思
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' u; [+ e" v* y“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3 x) @* s  n6 p: {1 F6 W
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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。" {2 O- H& I2 V; V/ [; M& K: `, Z

8 Q( g5 K7 @  F/ }- a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。2 n3 h" Z0 }+ m" m9 e# D
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NOTAR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。* d7 P% Z0 [8 _# Z5 X9 K: D
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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。
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NOTAR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。
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/ H4 k: n5 ^- f; m2 V3 L3 h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。) M; E& ~9 j: ^% ~

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直-10的尾桨是剪刀形，或者说是背对背的V形
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直-20则是更加简单的十字形. ?$ o: g& W0 s- s) c
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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。+ `# |0 d: V5 p
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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。1 x$ g: D0 e  n" P. f9 Z

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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7 Q- H* p: T6 D1 h' @

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“隐身黑鹰”的想象图1 t5 `& p# S: z* c6 z: V
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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。& p/ g: |9 F/ m. D! ]- ^. P& P! [
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 01:59
! ~# @# L4 c# c! H& k3 X4 {0 B0 R( m尾桨十字式
, c9 [% u' ]0 d" o4 K2 y) u% l
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 # A. i- W1 ^& h+ G% w* C1 j
) m( S4 F0 }, B3 u4 G* l% M4 T& X
http://www.aswetalk.net/bbs/foru ... 3D&noupdate=yes, \; s8 l7 l' ?# c/ M

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+ a6 {, t+ ]( C( |# p7 M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 11:35
" j, M: f! h& A4 Uhttp://www.aswetalk.net/bbs/forum.php?mod=attachment&aid=OTUyNjl8M2ZkOWIzZjh8MTYyMjU2NzcxNnw0MjYxfDE ...
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谈不上。运直也是可以搞副业的。  X- ~. H2 a3 \/ ^! W, p4 u

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$ B; h" ^; i8 H+ U7 w黑鹰也有时兼职带导弹的



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