爱吱声

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
# d! @+ _4 X2 Y
2 o5 \6 C# e. k. C2 F( L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：
' Y) H0 B' t* C- \
0 {5 w& E2 E; `1 f
: t3 B6 Q! {. n) o1 W& R( e神秘的新型直升机$ D+ k% d. G6 c0 e. U, m1 N+ Y3 a! x
8 N+ p9 m/ y( p

5 e5 n: X0 L$ J6 B/ \具有明显的直-20的影响，但又有很多不同1 O  |2 k1 u" v8 h

* m3 F6 M! u. x$ z+ Z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。' `8 R/ R, k% _8 S* U# p- l8 H4 t

( P) |; k' l, s, b1 j1 F( a# H) I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。2 h' L4 p# f" y, |7 ]
! f; d# \/ V6 |8 h& o4 w
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。' E+ m7 [3 V5 r, [
8 [& I' P6 `5 p
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。
: N- d. z0 `; k1 \) L$ }% R. P# W  m- E2 _& v, f4 K
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。
! g6 q0 I$ V  H/ v( ~; J" n$ N
5 c4 O. Y0 Y+ e1 z/ \8 g+ H- d0 f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。
9 |2 K- J3 J8 L/ s1 }& ~) d& Z5 U) G7 s1 M7 k% U0 ^5 x3 ~

4 I) B/ |+ }8 v! [# o' T6 {: 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
, w) S/ H$ [4 D5 F; s
* r+ Q, q( k) o: t7 h: }* ]6 u  D + [; W8 L* Y0 Y# n: q
早期“黑鹰”稍好一点，但相差不多% R" \) W; ~1 \6 Y( |& E( u8 j
) s3 z$ {4 R6 W& p0 s( Q  `$ f

; P! r0 L& c! y+ KNH-90的喷口90度向外，红外隐身要好很多. P+ h! K. o$ _# E& x4 O- M- T
7 d( K; }: O1 c: h# O: C9 |6 c4 X3 e

, I9 K3 i. m+ I) O9 D* ]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
1 P; j( y% K0 @+ |4 p6 a( x9 f6 }+ R

7 F$ |& q4 m: o/ [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1 e9 F7 b( U- B/ X) n  d

/ k- i9 E) u6 D7 l5 i : x* I% p3 q/ B1 m* Z+ O# e0 b# u
A-109向外、向上各转45度，效果比H-160更好* h1 f: b; m; \# l' x
9 Y/ R( c! [# }" ?: z4 k

- N- Y. N( F* y' Q* g3 ^; @“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 c0 m3 Y' w' b7 C0 o4 ~
9 V. A/ F6 P; h4 _3 ^

! k, g) g1 e4 R+ L空军敌后搜救用的MH/HH-60具有更加复杂的喷气冷却装置
! D/ _% s5 Q  a! w: ~% Z' }0 P) m3 ]. ?: w* m9 O

( r& g5 Q$ c, h1 l5 x9 l  A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4 f6 ~6 s7 c9 |0 t& e* k

6 r; z2 F. R# G5 `$ b( e4 {+ H
- B# t& F: n) ~% a9 W( A从3D模型可以看到冷却空气进气口
% K/ Y; A3 G  g$ X  \/ a0 j/ q) d# l# }+ i! h. y3 H5 r

' ?% H% ]1 M# \. Q% D' U( m% 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; r- s. P, c" Q6 R' x% S( \9 a

8 q* _8 j+ ]* w: ~
& x7 H3 b0 ^& ^6 b! \实际上条状排气口在尾撑两侧的侧下0 X$ h% w5 h* @& X! F) F8 R- K
1 W6 N0 p4 u# a  _0 M! z  p9 S3 O5 m- X
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。- D8 y- T9 j% j% n

( p, ], V  h2 m' y3 W“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。
2 d/ K2 Z* O/ T& b: U" x/ q( o( _5 V$ F( q+ h
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。
0 k% e8 }0 F  o- C" |3 e4 F  X2 d: K6 S; U% T: j0 `+ Z! a
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。
8 U$ Y0 F; r, p" K" s! f
$ N) g: o+ q5 }3 J& x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。: `3 @4 F3 o0 @# l. O0 `2 E

6 j) u3 _! ?3 P' c1 C$ \% u
. q$ l! b" O$ Y7 @( U! L6 ^* X4 V+ PNOTAR就是没有尾桨的意思# H) J1 i3 I+ ~8 k" E
$ }& I) q* u& S* O2 {# }/ ]
' [1 ~3 t) l# @
“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" O+ e+ X# V/ R
4 B9 \9 ~# E( T# ?& W
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。: w( t& R! W8 G% d8 B$ r$ M5 T
9 R" L3 J4 n* ]4 t; e, p( 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 A4 ^" {; `: S# Y5 B

/ z+ w  f' R- g$ d' ^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。- y) T3 o' P( R& M) I5 j$ H; r
3 X+ X# `! w4 I+ e6 g5 W
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。2 b$ G6 V9 K0 |9 A
6 ?2 u; Z  d# k$ z  y  h
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。) x7 I. v) w. y3 L) H4 p5 O

( C( {  K- y: {! y5 N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。2 @9 r, |3 S7 j! L

* h* R7 o& q. h: q; Z0 c 4 S) Y3 o5 m2 W1 o
直-10的尾桨是剪刀形，或者说是背对背的V形$ v! O/ [1 W0 \/ q' q

3 b: B% O; h$ n0 t& W5 [
" P& P% ~: \3 a6 g直-20则是更加简单的十字形
1 r# B/ y$ O4 g  T+ G% v1 }
8 {$ M8 x8 {" V* Z+ i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。
' _! z/ O( s) Y% r0 ^+ ?* q5 B
$ I# L1 B) x" L4 w- t2 Z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。7 Z+ O: o7 t7 c- e8 _$ ?  J

/ {0 N7 R0 G, M0 R4 C 2 m) D$ c5 _$ f: G
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
' N* b8 a( r* `  S- O! d. ^* n! u& m0 \3 h2 d$ S/ B8 j+ L& ^
: {2 w0 Z/ U, P3 {4 c
“隐身黑鹰”的想象图
: b8 G8 s/ V: h) r8 Q1 M& _/ M* t0 t' I% w5 Z, p
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。5 @& q: v  {/ ?  }& ^; h3 R; L6 Y6 }
作者: 重点    时间: 2021-6-1 15:59

2 ]: e* w* \$ u+ B, _! t# U, [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 O  h, ]# y1 W- t
尾桨十字式

6 a( U; J. K8 ]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 # a0 O0 E! |& ]9 c5 s# A4 x

5 t; R  A& ]+ a# Ohttp://www.aswetalk.net/bbs/foru ... 3D&noupdate=yes
) t' @! e! |$ l9 S1 E
6 i) {, ~/ S, @0 l4 \, V  R3 i! x, H% u  ~
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, c# v0 {# G) R) J- I/ {
http://www.aswetalk.net/bbs/forum.php?mod=attachment&aid=OTUyNjl8M2ZkOWIzZjh8MTYyMjU2NzcxNnw0MjYxfDE ...

8 a! u$ e% _- k谈不上。运直也是可以搞副业的。5 E# h% x% T* B+ u6 ]
) V/ |% m' Q% K% t

. N8 f. S9 w/ r1 I5 W% m3 ]( R黑鹰也有时兼职带导弹的



欢迎光临 爱吱声 (http://www.aswetalk.net/bbs/) Powered by Discuz! X3.2