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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
. t& \2 G, ^) m7 u. _# \* J6 a& V& W4 Y) u7 n
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 s- W0 e3 k9 |2 E/ e  K9 N) n6 L( f! h* [: }$ t

' H$ O' V+ k' U) P/ S神秘的新型直升机: `: I' M$ J% w0 T4 m# O$ ?
/ |2 B+ v0 V2 e

; l4 x. W% X; t+ u具有明显的直-20的影响,但又有很多不同
3 G3 M0 Q( i3 j+ t% g9 H8 D2 v1 f! v" ~, L
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。* _4 \! B! `- Q" b& S3 f
) Q7 J# q2 m  O1 q
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。) C2 |  D5 L/ V% C$ j5 c5 y

6 C1 m9 X/ L' ~) W; c. k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。
" Q' G3 I% {5 D  @  F
  W) Z" W7 k7 k. a; p  t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。2 u0 M8 @% o; ^2 i  j9 D7 y" E* c

2 e' D+ ]+ a0 o4 t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。
5 Y  j. o( c: |% A0 S) w( V1 v9 [  \: `* n
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。2 P+ c9 t# U8 ~
- p2 S- }2 V# O0 q: B" S
0 r; H( ?1 G; t7 f1 P
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, f4 j1 F3 O/ d. x0 ^: _$ U8 g

- H$ y5 p& L: i9 w/ B- } ( x" [1 w! o; i8 L3 T: p! f3 ~$ I9 @
早期“黑鹰”稍好一点,但相差不多* k7 u6 d* q% w; Q1 z) |

0 H# n6 g# h6 J ! c# N! G2 q2 `6 G
NH-90的喷口90度向外,红外隐身要好很多
. \* I) {. Z* P# t& ?4 _+ X% A" e

2 h& t% B: I  n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( F! W2 Q, Z& t* }

$ h% L* V8 \: z: {2 ]; k
3 T/ \) p! Z" l8 E# `1 D2 JH-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
- }( }. N/ F/ @# [, T+ c3 T, e& v$ M  G, r9 T3 }! u$ ~& c

5 w4 K  Y  C: V5 }A-109向外、向上各转45度,效果比H-160更好
6 N, V- R) J  k. U3 t2 g5 y5 a& |9 u5 w: S, V3 q' ~
7 G2 y5 p! j3 Q) ~$ Y, j
“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
8 q7 U( T) p4 n; P% _( N. v0 p+ m4 n' A& c$ ~

  ]4 B# @3 Q0 {  I空军敌后搜救用的MH/HH-60具有更加复杂的喷气冷却装置! }$ ~) z9 a  _4 u

$ a1 X1 C. ^# k2 W9 v2 F5 a* J9 l! w 8 E9 G! o$ `4 P* `- C- i4 z: s
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( U5 `& S8 e5 {, y, R! H# o, @
# g3 s+ H  p# Y  _& a/ s

+ r, Z3 }, E% c" O. ~从3D模型可以看到冷却空气进气口8 G8 \% a1 i  g0 ^5 V; Q0 D# H. ~

0 S. @, f2 I) ?# _3 ~
5 f! F# H8 y+ ~( r& f. B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6 q+ V0 e( ^" Q2 V6 H
1 C$ K$ K- b, P! X1 z. w6 m

& b/ X/ D. U% n1 n1 K, g$ B实际上条状排气口在尾撑两侧的侧下
, S7 Z1 G" ~6 C$ U* k5 y& h. v" I
! L" e* `  h; c8 a( F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。
5 ?, M6 R( n$ v/ w  h  v3 Q* R3 i, N8 o7 s4 R2 k
“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。
( k  [9 V2 _  Y0 C" ^/ @' E5 T0 y0 N8 x  Z$ |" b6 X  y' R2 O
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。
. P+ T. t0 ~$ Y: ^# |0 m) {" t6 K2 X3 G6 m( C5 t" [
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。7 }8 I3 h% |3 c  R4 y9 [! K& y! y
; p) {; e$ W# }
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。
2 P+ m  Z1 H/ k, p0 L% @
! v' J# U7 |$ u% \" B4 w: L 3 }* ?: x5 x! W+ b
NOTAR就是没有尾桨的意思
8 G; h( O- l6 ~. p& U$ t% W, h3 V7 B$ N: G9 \5 s* Q

3 Y* G3 f: O% t8 _/ s“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
$ x: @0 h) @; M- t; Q. X7 P& [% m7 \4 X, ~. `$ x
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。
- T" |2 e( A( d1 O$ M/ i4 u; m. z  W# Y9 T. B6 O
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。
3 m# `5 d  v2 O! j; U3 e* s& q% d& M3 J' u5 ^- l
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。. ^; c' Q5 a, Z8 O  ~" t$ D

/ m7 ?; G* v, ~8 C7 R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。6 h$ C% S; C% C, Z% ]
/ ?% Q' L) s- i+ q1 v! J1 @# \
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。
# ^, t6 |" `( w! c% W* A- |
/ o. X5 M9 j1 U: y, u* }3 P2 o* U! E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。; Y+ }/ X5 J- D, F# n
# |0 A# i/ f! C: d- W; ~

! M* L2 d. w& [0 {: Q( W; x# |直-10的尾桨是剪刀形,或者说是背对背的V形1 f3 b: C7 P0 h  H) `/ D- x

+ X- c/ ^) ~; m( w2 h. b ' Y8 j' J# J" Y4 {" O% ^& ?8 N
直-20则是更加简单的十字形4 j1 N' n6 \9 }# P+ j; A
, y) K0 Y* h& D5 ?8 Y0 D* l
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。
* M: ?! b7 B6 ~+ O: M" R+ v0 `. b* Z+ V) }! y
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。
  M8 |1 o5 M. i5 W. I4 j* u  ?) I- |4 X' W

7 x# }7 J0 B* t* k( c* Y- L/ p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
! Z: q) r# e9 c  ^! d# O$ U; `8 J' q' y- p0 F* B

) B9 h# F( I9 f“隐身黑鹰”的想象图& j* J  c& \  Y3 A

* P3 g9 R# F, Z6 `( F0 J4 M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 m1 F6 c1 s% i7 p/ l4 h

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MacArthur + 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

: ~/ a( G# `3 N( H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 01:591 o4 L) E% j# i6 @3 P  I
尾桨十字式
- U7 I- g' I5 e% T: i0 Q: `
我也看到这个。基本瞎扯
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  • TA的每日心情
    开心
    2026-2-1 23:57
  • 签到天数: 303 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
      ?3 ?; {. `3 U% P2 @8 u4 |) O' }% [5 T! j# T5 A
    http://www.aswetalk.net/bbs/foru ... 3D&noupdate=yes' h3 Z, H, s; z& A
    : R+ U1 }9 g' e) `

    & D. y1 t& `% ?% P% V4 q8 B2 E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, z: f7 a1 z- B+ c( E4 ]0 s0 D
    http://www.aswetalk.net/bbs/forum.php?mod=attachment&aid=OTUyNjl8M2ZkOWIzZjh8MTYyMjU2NzcxNnw0MjYxfDE ...
    : P, j/ ~1 u7 c! o
    谈不上。运直也是可以搞副业的。
    6 ~  l+ J% C# \3 ?6 U
    2 a! C; z$ n: c4 r2 H4 ^
      N' t0 E+ T3 X; o4 g! w黑鹰也有时兼职带导弹的
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