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 & E0 d+ Q. N8 i8 [! Q

+ K7 w) R; ?3 k6 a1 _9 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：+ b! i+ w4 y* p4 t* W' C& |0 k  Q

* m' \+ p- w) d8 n- m  K ; x5 l: l: L) Y
神秘的新型直升机5 S- y1 T) Q7 ^7 N* u; y) d  I
7 W9 \9 p5 a( ?! X, i
5 Y3 a' R) H8 r4 f4 z* t- M) M1 G( Z7 ~
具有明显的直-20的影响，但又有很多不同' M' m- c* L3 N
1 [  \3 s% q4 P7 _! }' ~/ h; w9 ]' k% }2 i
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。
1 H  q9 T4 U/ l4 R! v
  F/ X: p: J" `' f* H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。
' P+ m7 O( l/ g9 I- O9 \8 z6 c  z: Z+ R
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。. M. n( f/ t0 g1 h  ]
1 N. J' F( G" I  X' M
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。) }. F* t6 Q% D5 J/ }' V/ d" S

1 a) {* A4 }. c+ S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。8 ]5 \" Q& t5 w- _6 F! ?% `3 |

1 ~6 `3 R- A# p- p# r) d+ z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。
. N& W- p0 `$ {" h( J2 T- ?0 }
: a8 t& X* n( s3 b& e% f
) K1 w2 N0 _" ^! F7 c6 E% [, i' r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
/ r0 `9 C- K. @% u
: Z& E9 O5 u- n, R: b5 I7 p/ h 0 G5 x* P4 L1 B: f
早期“黑鹰”稍好一点，但相差不多3 B# ?7 f; u% t4 ?5 B/ j
( H0 p0 _3 u3 {& L3 ~
# a- P% d  ]$ P. i( \
NH-90的喷口90度向外，红外隐身要好很多, C- v; ~, e* f6 p

+ n0 [/ `9 F4 {; X/ q / N+ |2 W9 k7 e# A# t* w
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# j' U% C& I2 n& ^2 P9 V
9 `3 l& y! Q0 ]; t1 T
% s! m  V$ c- {2 }- p
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9 M: ~5 R) B  C% {

" j8 Z3 ?" m- B" k5 p9 _" ]& e 9 x+ j0 P6 K# z
A-109向外、向上各转45度，效果比H-160更好) ~+ X6 ~8 f( F, ]& n
4 i. ?7 ?, a5 T) Z
9 u0 \  k' Z- ^+ {
“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
) }/ Q1 A5 c1 q$ Z( [3 W7 H
# w8 L" x5 J  v2 e8 `9 V& H ( k. P9 q6 C$ L7 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% F' h2 [" E8 q6 T
' g! X( j2 d) l
! ]/ W) m) d8 j' 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
! |+ K" J1 R+ j" W( s5 M; k# d3 o, Y! Z' t) r, c

3 h7 c: h# N' ?  h# {从3D模型可以看到冷却空气进气口5 _2 h2 A" \# c; w
/ c8 s9 s7 E9 ~- ]

$ @$ j. i0 G, w# m. ^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
# _- n( ^7 Z/ z' m6 y* Z9 m) D# s" a5 a2 z* L

# }# C7 C9 ?5 u2 T, X实际上条状排气口在尾撑两侧的侧下
6 S* L' n+ w: O$ R- C8 t9 f+ O, c- F
' b+ }' d0 b; [4 w! f9 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。4 j$ e3 z) s2 F. c+ k4 g

" K+ b& }6 P1 e- c& H5 R“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。
1 H  k/ J, ]# M4 ^3 M) Y9 D* m" Q) @: o2 ^
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) D( `' c6 |9 ]$ q8 l& W( W

6 h; b$ m7 X* u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。3 z0 P- Y% _% q: E
4 B' X0 t4 w4 U' P
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。7 j7 H! p/ H, j3 z
, Z  q1 x: {  C
. K: b7 e4 Q% E) U0 H  C5 E
NOTAR就是没有尾桨的意思
7 J, y! c; N' @: j) ?
4 K" X+ |# z9 t# [/ w
! Q. S( T: D' D' `. m7 F“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: I% y( o8 u2 s( s
# m- [8 w, b& @
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。
; l! @% Q2 Z7 o1 u2 j5 Y- x3 y0 v# Z% C( q
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 y% o) T3 N: {5 ^: ]& Z' w: F: C
/ R3 F' k. F% I" M; Y9 NNOTAR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+ I/ s$ P3 b0 ~# F4 \9 v" C8 a  U1 O

* x/ k. V( Y0 n; |% a( 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。- [, {# P4 Q! Z! m0 y0 g
9 o1 z5 w; u- J- I" z5 D9 j: _9 v
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。
2 I. ~4 S5 x4 y/ O
- a! K* E0 K3 s, @3 a! q  }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。$ s2 Q& ^; w7 |1 T) {. x3 b! B1 A

- ^% `- c* `4 j 0 i' `6 e# f2 W6 f% [1 K
直-10的尾桨是剪刀形，或者说是背对背的V形
* a! p, f/ ]  B0 d, U
  n. X. W" q6 u9 z: E# `+ I1 x$ ^, Z
* v9 t* \7 U* K! k$ P& u直-20则是更加简单的十字形
- \; b1 o  q1 }! X* p( ~1 z) n- M) l& o, R
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。
4 p5 ^: W0 x2 z; s0 j' n8 \+ I/ z9 Y6 W+ g: \
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。
% s8 P& D. _& S2 o! e7 I
& |' c  T- i. P+ Y7 J* R 3 p8 R& x" Z' o
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4 p4 K7 y! i$ w1 m0 A9 O

. G! b* g+ ^7 N: ]
2 U! t1 Q- u( A! `, ~“隐身黑鹰”的想象图: x6 G0 [$ s, y* Y- {2 J- g
/ P1 s1 a0 q# t$ g& }/ x/ S
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。
. |* Y0 a  ?3 A; w2 Y
作者: 重点    时间: 2021-6-1 15:59
3 R$ Q. a) j% v: v5 N2 ^/ ^9 y
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
* ]% |" D) s/ |4 V0 V% b9 k! `" [尾桨十字式
% v# R: D( _, r) s+ q! t3 y
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
! ~6 X! E% j5 R! Z7 r# T  p* f4 Q1 D$ t! v0 Q9 x
http://www.aswetalk.net/bbs/foru ... 3D&noupdate=yes
" D) h( [3 h/ s
. i- g* q( e/ |# f) h, j' V, U) W8 \2 S& X1 M' d2 A0 r
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% Q5 h# s( Y, G6 @# K& x
http://www.aswetalk.net/bbs/forum.php?mod=attachment&aid=OTUyNjl8M2ZkOWIzZjh8MTYyMjU2NzcxNnw0MjYxfDE ...

. b+ y' H  R( P4 Q谈不上。运直也是可以搞副业的。
/ P; u4 y4 Y; T5 t1 `4 K) |
" z; U5 Z+ u/ S' _1 i8 @' Q; m
& G4 h0 U) ^& m# Z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