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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
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1 H/ v% d* _7 _/ u  P0 t5 t: y' k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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% ?% Y- Z: V* l; E& ^2 ?神秘的新型直升机; f$ h  K" f5 t4 f

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+ `7 g9 I5 {% c; f具有明显的直-20的影响，但又有很多不同: C$ v/ t0 w8 h% o7 E1 i$ o

  x" g; l+ h* h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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- r) l6 d+ z# \) Q, J  o0 ?' v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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* S& u6 D: F- A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。* P6 r& `0 U* U4 H7 ^, n2 l5 B
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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。
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4 h. S) u: H2 T4 f. T* d% @3 [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。
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/ O- _/ d2 z2 J! M( T5 ]+ d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。7 t% w5 p- a- i) f, @+ r$ Q; k

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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* z- @$ R: H0 z. }1 V' R8 M/ I

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7 ]0 M& f  O8 y: j" t6 s, B早期“黑鹰”稍好一点，但相差不多9 q! _. _; v; n. `0 ^' s' I
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NH-90的喷口90度向外，红外隐身要好很多; @, M) X$ N" Y7 C

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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, K0 Z+ ^/ s2 D
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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4 ~: j* o) o! _. W) b/ a& K
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A-109向外、向上各转45度，效果比H-160更好1 K' V5 @) P1 k2 h: a

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# G5 @3 k, n8 [, a' t! S3 Z. ^1 _“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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# ?8 R0 D# N( E- P空军敌后搜救用的MH/HH-60具有更加复杂的喷气冷却装置
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: p6 G5 g$ `# e( W' t' j5 v4 c( o8 C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
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: D$ X# l$ x, i" l$ S; t. l从3D模型可以看到冷却空气进气口
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% a. L9 {3 e/ g# {3 f/ V  {! n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" A3 V  {+ r+ k
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实际上条状排气口在尾撑两侧的侧下
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# N1 T- E$ ?1 n  ?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。; F/ d- Y' K! x1 {4 i  H
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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。  M) c+ I; n1 ]" }+ w1 }7 I9 R
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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。% v2 V/ a& L# E7 A- X! f

# ]. F8 ?- [) q/ E, O- m; v9 F) M7 Y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。; ]9 }+ I, h3 Z3 a3 O
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NOTAR就是没有尾桨的意思' q% R4 l: d3 D# Y& F$ i1 g

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“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, Q) Q$ s; R( c  L4 _: K2 U7 _8 V
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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。
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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。% _; f4 r- C+ ]$ I
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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。! ?' a$ p+ j, Z( l

& E/ R8 D5 Y7 M# {. \- V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。; a* y3 N+ R. I! B
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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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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。1 D, t: j! o7 E/ e# f
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: ~+ f3 l0 X/ U5 b4 ]/ g直-10的尾桨是剪刀形，或者说是背对背的V形7 o1 c& l/ R4 W- q0 A" d

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8 j+ P" ?+ b) u/ F直-20则是更加简单的十字形
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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。5 f" L& {! c2 Y- f- \  D( }! F
, D1 f  g3 C* W. L! ]

" w- f, _) y# a; `( k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
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9 L0 A; L& |5 j+ Y& |9 Z“隐身黑鹰”的想象图
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* |1 ?2 n$ {$ Z( V3 k, J6 x* l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。% Z* J# r( {- R3 [
作者: 重点    时间: 2021-6-1 15:59

/ W  g9 F" [; U- Q. A2 @$ Q$ O尾桨十字式
作者: 晨枫    时间: 2021-6-1 21:30
重点 发表于 2021-6-1 01:596 |+ V, L" v1 p9 W) Y
尾桨十字式

+ @7 y: h2 }+ P; ]" z# ^+ 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
, ?5 `4 a, |3 k; V: Y6 b# B. H. Y8 [# W) O0 w
http://www.aswetalk.net/bbs/foru ... 3D&noupdate=yes
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0 `) L# e. T* H7 [- I4 K8 W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* E" @; U) h' l' o
http://www.aswetalk.net/bbs/forum.php?mod=attachment&aid=OTUyNjl8M2ZkOWIzZjh8MTYyMjU2NzcxNnw0MjYxfDE ...
1 I$ \0 v6 a) d4 _# v5 n# ?, L
谈不上。运直也是可以搞副业的。
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3 Q2 g# E9 [" i9 C4 T. N1 D2 S黑鹰也有时兼职带导弹的



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