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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 / C9 Q4 l' [+ o( K8 y) f

+ x- q8 |: t) d. x: }/ `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:: C- b2 R: C1 a8 w- v6 d
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' V8 J' M$ [: w/ m0 u神秘的新型直升机6 j, K1 {& x8 s8 j9 _/ G' y) e

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具有明显的直-20的影响,但又有很多不同' v& G0 m1 }4 V6 C
$ ~; V: p6 d/ A
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。$ A7 Z6 y( r5 q! S) p

# b, W/ p+ M9 a8 t; \6 f5 ^; X3 G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。5 Q7 c& x5 f& n4 d7 `/ l
# a& p$ @& _! Z; U& }
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。0 c8 @  D4 L: u4 N; v! \
$ s3 V: c7 D6 t- n. U$ _' O2 j
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。" Q2 r9 S3 Y; P$ z2 R1 R0 Z7 d# e
3 S8 q: Q" ?7 B7 P9 V
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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! s+ C3 L4 h& i2 s* j; M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。" r5 \8 V  J& B0 x" _
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3 r4 N. d% q! a+ Q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& r+ t4 P' m) q/ P$ X0 O' _
, ^) \$ B/ j3 {7 `  L+ \9 @6 ?2 y
- E2 s; s6 A( P$ O6 b
早期“黑鹰”稍好一点,但相差不多/ g" w8 f1 u8 R+ ?5 A+ @9 n

$ k4 I; H: F3 P% |: R6 G; m
* W/ \$ K0 q- ?/ K1 E  y$ aNH-90的喷口90度向外,红外隐身要好很多+ z  o; Q/ G7 R' N/ b

4 H$ ^- h! I5 T5 J . e6 [+ d4 g* w( z2 F6 O! d& k
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
- F4 m% _% D% U/ ]
- @; o# `+ }( k- R 0 b8 k5 C2 N7 m7 N) 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
! q4 f/ \) U, S
9 K  O/ P8 ~# c ) b  |2 ^( V' L: K1 c. A
A-109向外、向上各转45度,效果比H-160更好; c( x' U) x5 s2 x
( K5 S; f! ?8 b' J4 L' Z( [9 R

: P* ~5 K% q7 N# P" x“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- O3 B5 D, u3 `/ O# y# g
$ T6 j* b7 i% g; r$ z
% B6 C  p( p3 O; g* z
空军敌后搜救用的MH/HH-60具有更加复杂的喷气冷却装置/ \& T2 m- p: c8 X: }, i

' R1 `# q4 f  o0 q 5 |7 t9 {$ L& Q3 d& o* H( 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$ A8 n  Y2 W+ W8 y" r2 |1 W9 g
" ], {0 p! R6 x9 y/ G

1 u& A6 K2 y& Q& s$ }从3D模型可以看到冷却空气进气口! L+ D' P* {: @% g- f; s

) E7 E( [$ U5 I7 V, P- f$ P8 T5 @ 9 v" k5 Y) G$ U1 Y
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
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+ F" ]  `, g( U: b: _$ C7 ?
% t" ]0 ^# u# R实际上条状排气口在尾撑两侧的侧下
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+ H$ l; e9 ], O* H9 d. e+ m1 U$ q5 [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。
* p$ A. \& e& b' u4 F! L; U; K5 i* |' f* K- g( f" e2 A: f0 j
“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。5 N! _5 A& y( [& Q$ @
+ G6 R7 F. l# a/ l* V
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。. @: }& m7 @, Q4 Q' g

' V( B5 O! ~; J& l0 N( _4 q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。# V0 F; V4 d8 ?# i0 c8 ~

6 ?0 m9 Y, J  f8 y+ j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。: h( |+ d# \4 k  W

0 m2 ?: J  G  q8 p% O  o! q( \: z * y+ j/ F' ~7 J# r# M3 M7 Y$ \3 \; t9 X
NOTAR就是没有尾桨的意思  O6 q1 f6 _! B- ?; X* _

" R; m3 ]9 v7 X- \8 x
. J( Q/ n% O, c! N3 X' 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6 r$ _# _. G  \5 g7 M; M: O0 P
, z0 v# k  L, S6 G9 t4 ]2 p8 f
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。
) v5 B) U% h; p& h5 ]3 `8 ?2 |
$ Z# p7 ]2 `7 C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。# s( U- r4 X9 ^! {) _' l

, J" P) [4 x0 zNOTAR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。" _$ j. `$ E3 l. D) O
- t! `, S6 D0 t, h+ `
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。
9 z5 d! e+ K& f, x8 r+ O. O  |% B% K( Q# R- B6 i9 z0 _7 t8 m3 {' i
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。, @0 h* g6 W+ L: V! N2 T; W  _
* n: \9 H/ y$ a
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。: G' V9 Q7 l2 s0 T  K2 {

' N/ q2 [/ Z: Y6 D 7 G% ~7 O5 h% Z, [+ u& q2 V* W
直-10的尾桨是剪刀形,或者说是背对背的V形; V; s0 o( T6 d2 C7 B

; i+ I& P( R( V7 f7 @8 g & V/ G8 _& o; C
直-20则是更加简单的十字形
/ V2 h2 U5 P0 {3 V9 p2 I. b
$ A' t+ |! e3 n" p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。6 ?  E, a" i/ v% m! |, w  a

/ h7 V" X" ]. @( h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。; W% t0 p; Y8 `' A( e+ C; J! V

" T! \& c/ c" r* W * a( _; F7 }* G7 H& s
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
0 P4 H% k) V- x- U3 O" U
2 [$ H9 F! l$ o) u7 N; K6 E + v2 S* g2 u1 Q
“隐身黑鹰”的想象图
6 c1 A+ I. M2 m4 b, G9 h/ l5 b* R  I4 D. i2 A$ o
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。
  U3 y$ V# T8 V' q

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jerf71 + 8
长叶林 + 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

& [1 `, R, ?2 D2 w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
8 `+ Y' t+ Z' h$ \3 @* W' G尾桨十字式
5 R0 C! x/ Q3 |1 Y( \5 V
我也看到这个。基本瞎扯
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  • TA的每日心情
    开心
    2025-8-28 04:50
  • 签到天数: 302 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 ; d5 K* \7 {: n( L& ], k9 T, @0 ]

    " z9 h7 {+ {4 ^# [http://www.aswetalk.net/bbs/foru ... 3D&noupdate=yes
    $ X3 A- u8 X* l0 v+ ^/ k
    7 Z% T" d5 q) W8 a8 `
    + V/ @/ n2 O3 H. u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 11:35
    6 T& T' B8 J3 H, bhttp://www.aswetalk.net/bbs/forum.php?mod=attachment&aid=OTUyNjl8M2ZkOWIzZjh8MTYyMjU2NzcxNnw0MjYxfDE ...
    ( g/ k' o& a6 f3 Z! K
    谈不上。运直也是可以搞副业的。
    $ x3 n+ S( G/ M, I$ N: s
      x* N  J* g; ]8 ^5 |6 I2 u! h. M8 ^- G7 G! u
    黑鹰也有时兼职带导弹的
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