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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 % m7 [1 I! t' W" {! |

: u4 u% G& B5 N% Q$ ~/ l& Q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 E3 {- Y- U$ v, y
) k6 i( E1 D3 v* C: H* K* r

' `- s6 C8 m0 j* e0 j神秘的新型直升机/ K7 P) w9 n' ~+ s

: O, p5 `" [7 S) u, u   o) z1 L" O1 L
具有明显的直-20的影响,但又有很多不同
3 w6 c  b/ B) ]$ t( I& M$ Q
; r2 ~- P' Q, q' }. V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。& W0 t% ~) |) T% r
- I. a! j6 D* Y; a- V, a2 b
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。
6 A, X5 F; ?+ \+ S- K0 k% W% A, D2 S5 k3 H4 Z
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。
6 P  a5 i+ q8 F2 L+ j" M2 [4 X, k* [3 w1 K
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。- w. e7 Y+ X0 O4 b

: l0 l4 q) u+ F! A) a% l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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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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; E6 t- A0 S. a  b" o + h+ \7 N# ]' [% w5 l: B
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: i$ v( f# Y$ Y

% i6 x0 H& X/ t8 i/ E5 g5 z
0 O4 u' d  x4 ]/ I( X/ p0 p& t早期“黑鹰”稍好一点,但相差不多
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9 E- F5 D( c7 A# J; F# ~
NH-90的喷口90度向外,红外隐身要好很多
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7 N5 E/ `+ g  v! C: L) l 6 l$ C' W1 p1 B
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! H  n2 t7 B$ x/ {  ^

! Z) u" s3 O9 }6 h! c0 p, v7 c ) h) i7 N* M" {6 F: H: ]& z! r5 g
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7 H. e( J/ s3 M2 r, X, w4 l: {: e

8 s/ v) j/ `$ `8 o , }0 G, x: W" A) \6 o
A-109向外、向上各转45度,效果比H-160更好* {' z- ~/ @) B

: j" N" d; o' Z7 e4 n# C" x9 e- ~
0 U4 ?$ D3 _( z: c; ^7 ~; O“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' e0 J8 e) m* b+ S. P- ?" U
, S* }' ]' j% ~, K( }
. A1 Y2 A/ Q9 m9 s
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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8 L) b! J. }, K, b& F" v
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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1 \6 k1 j8 _3 x! s) t- C$ u' R
从3D模型可以看到冷却空气进气口
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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7 N0 A8 b( n, V6 v
) g# Q# y9 T* t" ]
+ q+ `* E7 t: T2 o6 b9 q/ L8 ~
实际上条状排气口在尾撑两侧的侧下
: P* [; K' Z8 m
; |' G+ G( o: G0 E$ d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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“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。; ]1 j* Z) k$ y: t7 y
9 Q1 N) z! ~3 _0 `- K
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。5 j4 J5 m9 H6 R- S
; W) I' h7 ^# c7 X# t
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。& u' h% y6 o" l$ h( d
7 Q# A/ ], C5 f  G: ]
5 a2 ]5 Y* j# V; H, [$ T
NOTAR就是没有尾桨的意思6 D" G4 D' k/ R  s$ ~1 Z0 e: S
( s. c" J% ?9 K$ N
1 @$ v9 ~: a/ ?, M
“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+ a% D7 p. D: \! a1 O
! Q+ I; y3 x! a5 T9 x6 k, t
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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4 ]. l- s9 L$ G. ~, m! t5 C5 [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。
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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。# o* G5 A& `1 v- T- k; Z

( |$ N: y/ e% B  a8 Q9 a( a, q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。  C* \8 q1 {# Q0 ~
6 \1 Y' P; q2 P2 E& f: a4 t
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。+ y# J. {- H: x1 H) ~, k

- u' F) Y* U% z$ m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。* d4 }+ c4 U2 j/ Y/ U
, O; w& r1 T6 A: L# a6 s/ P" d- I
- m0 a' e3 V; d7 d# v/ I7 }
直-10的尾桨是剪刀形,或者说是背对背的V形  Q  J/ P" P4 {. l

: M2 _" g- W6 B+ H( u, w # f; I5 u2 [) s3 z& W  H. n
直-20则是更加简单的十字形
) e* ^' D9 ?' \( M7 z" W
, ?. ~4 F4 b! w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。$ N5 ]- o9 H3 B1 P; q& W2 P3 c

% K1 Y/ T( n! H  j' I6 O! S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 ^$ i) N5 W; u& ^( ~" ]
& G: a% j& |& G1 m
1 B9 O# w2 s4 u7 V/ K+ \" w: 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1 ~; b+ v" N$ [8 P
& p4 F1 y/ l6 z' s

( y! T) y2 r4 p+ x5 q" ?) ?“隐身黑鹰”的想象图
$ k7 A! {9 s  V- d9 q$ A" I) ?" o7 [- W, B3 H
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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该用户从未签到

沙发
发表于 2021-6-1 15:59:02 | 只看该作者
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该用户从未签到

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 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% V/ B# `) f# t- i  [- @; k! [9 `4 t$ A
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# _; Z2 w2 s5 m! }8 @, i) t; M3 J我也看到这个。基本瞎扯
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  • TA的每日心情
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    2024-9-2 01:41
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    [LV.8]合体

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    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 + m0 n! B; v" ^! t5 G& ]
    2 P# c, J/ f: |; y# ]
    http://www.aswetalk.net/bbs/foru ... 3D&noupdate=yes" q$ R' @3 r6 i

    3 ?2 {' w) \% s+ n; s' y. L
    0 F7 O; l8 W  G; n# ?% U) _1 @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 11:350 ^6 X6 g0 H& a" C3 i; s/ K$ {
    http://www.aswetalk.net/bbs/forum.php?mod=attachment&aid=OTUyNjl8M2ZkOWIzZjh8MTYyMjU2NzcxNnw0MjYxfDE ...

    1 b2 G1 t; |) o+ h1 a谈不上。运直也是可以搞副业的。7 T) \4 G; [* w+ K: C  U0 |3 p* v

    , Y$ j+ g( F8 h' l8 M! s. Z: H- g) O( w
    黑鹰也有时兼职带导弹的
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