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
0 [  ?* k1 z# f) R5 g9 ^* J# R( @, [3 ~4 k& j
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& e. i* m' [6 X8 ~. ~+ A5 G; N$ [8 }/ q' O  g- t
  |$ e0 ^  Q% A
神秘的新型直升机
  s; {0 ~" [9 o5 U1 \
7 S# r  z4 D% c" [: v' h
1 x8 V+ T5 E2 N具有明显的直-20的影响，但又有很多不同
$ p& j8 I1 w4 a
2 Q4 I( \1 N2 d4 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。
, I$ w/ C$ s( O6 P  f2 r2 L/ _+ v
- q( i* `" c- w) w& ]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。
% U4 R- n0 @9 b& Q0 F* v( l8 g9 Z- B! l+ {: _
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。( P2 j/ _( X* n
2 t+ @7 t  J4 \: B% W
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。
3 D# ?0 i- d8 B+ `1 D9 }3 p+ \- W  d- ]! M0 s' X' n
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。- e  F0 B; f: N! w- L% I, e
& V! _! y8 {- s; y* t( [
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。+ G8 u6 u8 G7 s) {

* {2 ]  g# ?" l% L$ U# ~9 b3 d 8 S4 {/ A2 S( b! C& b4 g) s
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% k2 L0 }1 ~2 b) f

. Y  v  i7 I, M5 T! B" T% s* J$ b ; w5 v$ `! k1 P3 j/ Q( f% u& o
早期“黑鹰”稍好一点，但相差不多
  p3 S& |( O& |2 ]0 h3 i6 n2 u8 Z$ m5 [; N

3 t8 D5 D' u$ Q1 F9 c9 BNH-90的喷口90度向外，红外隐身要好很多  I; k* X: n- v' I8 R: `

7 w; h* t. a/ \4 W) U" Q
$ \  U# [3 F9 A5 }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( K' ^* F, _" V$ K* x  e3 v2 n
- q, }' _6 N, \. g- r

5 C/ l; I! d7 c$ }6 lH-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 D1 ~, c: o1 ^- i0 }& h( O1 l
, X" _! E& z: l1 F! y' o

  f( }* Q0 X- v) BA-109向外、向上各转45度，效果比H-160更好
* D: J; X1 F& {1 Y0 `, o, I6 s8 s5 ~
; o8 \: U  a! A. N, @, {
“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0 X& ~( Y; u: S; U& o4 M8 F/ Q

$ \# V. s7 q4 \5 c! p, l1 S   u$ \$ f% W6 O- _- f# n) ~
空军敌后搜救用的MH/HH-60具有更加复杂的喷气冷却装置: ]2 R3 _; ^& U8 d' A3 I! M
' E2 n9 p* J5 K8 o1 n7 Y6 v8 Y

: R9 T& G5 Q  K9 E* R2 r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
9 V* U8 v; o/ z9 n8 t3 ]* I: y8 D& s) d1 J
+ q9 d- ~7 m8 k% X5 v. Q) @
从3D模型可以看到冷却空气进气口% s) C/ b# s  t  R6 h7 A7 ]

" X0 C% @$ \7 g5 z6 H% l % Q& K) H) O4 b/ Q$ g
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
5 v( F# n! I9 l9 ^
; T; W, q/ ~* F- d) J; g
* K" c" C5 G- W8 c实际上条状排气口在尾撑两侧的侧下  O, ]+ f+ A, C) w3 Q8 s6 ?( d
; z$ W* k: A( m# R
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。% s$ N% ?( j) N; ~8 H

9 ~/ V; @/ G" h5 O4 _) v% z“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。
% I. [* r- y% q0 @6 O
# j6 E1 B) u" 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。
0 s) R( F+ Z0 j+ o3 j$ H% n0 e- {4 a  A$ x, E# k0 m4 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。  h  c! C/ b4 e: D0 V
! X2 |* X2 g5 m1 I: s1 E
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。& {1 U% J# z: P2 J0 N/ J1 L

9 y/ I0 P  t3 D: q7 d, j, o
8 e- ^9 Q( e: JNOTAR就是没有尾桨的意思! m  }; W/ @2 d" y# x9 Q" i

! y# Q6 q8 ^, ~/ W  Y1 B. i, S6 t; k ) B# B0 d1 I6 V
“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8 B9 e, ^$ H: ]3 h% q% i, \4 Z2 W( x
2 e8 @: {" P  J5 ~6 T: v/ l* C
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。
" g, y0 w$ N( z8 \; c/ L
2 Y6 ?8 o5 K! Y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。
7 X2 b3 w. i6 S. g! p
# K3 E; x" p: K. |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。: C1 x' [: a: i( y! _
' q3 h* D5 v$ j! F% D4 J
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。
# R; y# y, T5 j* Q7 @3 v
+ A$ y# f/ u1 j5 a  TNOTAR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。
. D  F5 o7 q( I' A3 B1 H9 h$ c& b& c/ {. a0 ~3 L  l
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。: O& \$ [' k% k
: v6 r8 @$ Y: U& X7 ^5 s, N5 E

4 |/ f' H. e7 L" A; H0 r" _  f直-10的尾桨是剪刀形，或者说是背对背的V形
0 R) i- i7 m* _! s  A$ P
) X' G2 X. g7 `
1 s9 y: I  ^. z- s! L$ {' b8 i: i直-20则是更加简单的十字形
4 A+ A' R' Z: ?7 Q: ]
0 m. w# O2 i# z, O( k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。
* A9 ~5 h) [- q( O. E, N! K" p5 m# g+ M0 t
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。% S( O/ R9 i/ X+ W0 m- P

) j% k5 O8 L4 D. y  U4 p1 E
$ w8 `8 I6 @% _& `$ y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
9 N4 P" k# O) C: @% A! b' F! _
  X% u$ m6 y# } , Z1 P6 w; T5 E7 o) J" `  |
“隐身黑鹰”的想象图1 X6 H+ w. u8 E+ W8 y2 {" n

. M* T7 @5 v+ C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。2 m8 s* h0 s% \6 \' s. u; z: b3 q0 S
作者: 重点    时间: 2021-6-1 15:59
: m7 K9 P  m3 h. l
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
+ u1 g: P' t- p4 R2 a* I尾桨十字式
( }$ G# g$ u0 Y" {% T
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
: K0 e9 z: P- _2 }6 o, t. T
; q: M1 _0 |1 V% ]) Ghttp://www.aswetalk.net/bbs/foru ... 3D&noupdate=yes
  P* Q" w7 G7 @6 y. k
3 L9 }2 m$ @/ o! k. L5 i& O- c; ~+ F! f$ w4 S
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
1 \5 m; q5 |1 S0 Yhttp://www.aswetalk.net/bbs/forum.php?mod=attachment&aid=OTUyNjl8M2ZkOWIzZjh8MTYyMjU2NzcxNnw0MjYxfDE ...
; X! M5 @; R7 Z4 l
谈不上。运直也是可以搞副业的。5 ]6 j3 s! O3 o$ W
0 K$ W0 k* E, S7 b5 x' l
3 T; u; O; N7 y- X5 H, q9 A
黑鹰也有时兼职带导弹的



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