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谈谈隐身直-20

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 楼主| 发表于 2021-6-1 04:53:44 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2021-5-31 15:12 编辑
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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:. Q. C) s* o0 _" @$ m& x
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神秘的新型直升机
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" N3 }1 T6 f3 e, B" D
+ P1 [( v% h- n/ J5 B具有明显的直-20的影响,但又有很多不同" W# b& a2 @2 S' @- G7 ^

* \$ r/ c! ?2 w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。2 G. s# k2 W6 w* M
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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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+ r; V; k* j# ^$ D& z. S$ u& o# y! |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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4 J! N: P) n# _- M9 l* [! k& c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。, L) s# `3 s) a; L; r) 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。% c/ l+ k) A. G! `
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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。
3 w' M% ^( R& V% b6 b
* Q& r& ~1 @4 D! W
1 r( L6 J  A9 R8 X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
8 l- I. r" k& S1 Q5 L6 ^4 n) k# A! r; I/ F' \$ p& {- q

$ o! m2 I* \* J  d" _早期“黑鹰”稍好一点,但相差不多
. d% S% Z3 G6 q0 e; X1 F! v6 A7 W0 K2 Y; a, f, u- \

0 P% Y2 L4 w6 G/ KNH-90的喷口90度向外,红外隐身要好很多# o  w+ `/ J1 _( C' y

/ ~. z0 ~# l1 `! p8 }9 w+ Z
7 ^& r2 f' {# ~* ?" N8 s5 z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
; }/ R  O3 C2 e1 S4 Q
2 r! X$ Z' m/ g: t6 B
# e# W$ v/ }; SH-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" ~" U; [7 u- ]
, N: |  Q: ]$ X2 q3 Y
( V. `$ I- D/ x+ ]/ k/ t
A-109向外、向上各转45度,效果比H-160更好
1 A) l' t+ }4 K" {7 t8 T9 K, l' [* h8 T7 g
, h# x4 R; _4 A  w4 Z1 V9 l1 H
“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
  h% n$ d3 J' e$ R+ }6 c& a+ Q9 D% m7 r" }: B

/ a7 P: y! c, b2 j空军敌后搜救用的MH/HH-60具有更加复杂的喷气冷却装置
" v) C! ?* r/ j  T, V3 c5 K, w6 l  B* t. g, |

  l% K' ]! R1 V4 Z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
; x8 o5 m/ O) B& z: j2 [
' J8 q$ W! \  q1 g# I
! J/ o/ C8 {: x! n- Q8 q从3D模型可以看到冷却空气进气口
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1 D& Q; T& T0 q9 a- J3 o  o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/ M3 |4 P6 n6 U: l$ i
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8 V8 H: A( J3 b$ w% s% e实际上条状排气口在尾撑两侧的侧下% x' V8 v5 V8 y: w% B* s

/ L1 `, k+ T4 h) \6 C* W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。3 ]/ Q$ _& ^2 C

! E# g" ?9 D  {“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。' K- b) Z& q9 y2 b' S: Q0 p

" m7 n& h, W9 N$ r( ~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。
. q, N. q4 z0 k- a2 p+ }; I3 X$ Q, f
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。
1 ~$ O8 z/ `# ?  _
2 s! A# m% _6 G: o6 T" {( L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。( t. p: H5 f& `- [6 a4 Z* d

3 [3 h  v( j/ u' j5 O5 V1 P ' U  [) v: ?( T8 g' w: @  P% ?/ Z4 P
NOTAR就是没有尾桨的意思# Z4 M/ t5 D7 o! r0 l

  d% |* e7 a# S3 N5 Z+ b6 R
% p; D% J7 x; R) K“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# r" u* a8 _1 x! @  B0 J5 q# ~
3 L2 o7 \# B5 b7 c0 @' S
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。4 [& r, \7 z$ X: c

  n) `. ?' S- A  p' h9 z0 h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。
. ^3 J. g+ Z. z7 M6 D8 ^0 v1 F5 [. w* V/ P$ G
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。
" c5 ]) W: |5 N: r6 r# T1 k
) s- D' E- T* Y" V" i2 ~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。. k9 n1 w' A  b% s* _
/ e& z/ Z; M* K
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。
" o% H3 H2 W% _. C* @/ Q0 R. {! i" N# u
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。
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, H) f9 y2 e) s: u 9 O/ S! ^3 |8 a3 _6 E1 o" g
直-10的尾桨是剪刀形,或者说是背对背的V形
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' z& ~  [) B( \4 w$ L $ B5 S8 a( N5 V4 f1 W6 ?6 J" e
直-20则是更加简单的十字形, _# ]' i# C# C

8 m& X; G2 g7 R  H& a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。5 ~$ I( n/ }$ s1 w+ f: Z/ K* x1 U
; g  ^7 d% b, P8 N/ ^0 a8 C7 ~
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。
! f1 s: j, u( y$ t
. q4 M  G( _& ]  K. j/ O2 {- y ! D' ]1 O6 d: v7 w8 X6 E4 D
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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5 W5 ~; f0 u2 ?5 V& q9 Y+ H' x / j; I/ m, h, O% A
“隐身黑鹰”的想象图
! t/ X4 V) L* d: V- Y! f% d7 e5 z4 ?* I4 i- E+ m
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。
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MacArthur + 8
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该用户从未签到

沙发
发表于 2021-6-1 15:59:02 | 只看该作者
  k$ ]5 H8 a, g8 ^7 N
尾桨十字式
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该用户从未签到

板凳
 楼主| 发表于 2021-6-1 21:30:55 | 只看该作者
重点 发表于 2021-6-1 01:59" B5 M) r4 l6 r3 H6 E
尾桨十字式

. b) I! X! |' T1 y我也看到这个。基本瞎扯
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  • TA的每日心情
    开心
    2025-5-12 23:57
  • 签到天数: 300 天

    [LV.8]合体

    地板
    发表于 2021-6-2 01:35:23 | 只看该作者
    本帖最后由 鳕鱼邪恶 于 2021-6-2 02:00 编辑 8 }5 W9 E7 l7 M) K! w

    * x: ~; o& m. L1 N% S0 |& \8 V  M1 ~http://www.aswetalk.net/bbs/foru ... 3D&noupdate=yes
    8 S* K; D4 h. j; B+ n6 B7 ^2 r% q; ?8 Y" k1 ~
    0 _' l# Y  W, |
    直20挂导弹?这是走雌鹿的路线吗?
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    该用户从未签到

    5#
     楼主| 发表于 2021-6-2 02:09:26 | 只看该作者
    鳕鱼邪恶 发表于 2021-6-1 11:358 [% N8 C; J% a4 Y4 j' P+ `) W, U
    http://www.aswetalk.net/bbs/forum.php?mod=attachment&aid=OTUyNjl8M2ZkOWIzZjh8MTYyMjU2NzcxNnw0MjYxfDE ...

    + H, m' i. F: [谈不上。运直也是可以搞副业的。3 _/ Q2 w# n! r

    1 m, l8 G# }" C, _$ M2 x& H" s) A) x5 H, H
    黑鹰也有时兼职带导弹的
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