中国研制隐身武装直升机详解四大技术挑战

据媒体报道,我国已经开始研发新一代具有隐身作战能力的武装直升机。媒体援引中航工业集团总裁林左鸣的话称,该武装直升机的隐身能力将对解放军的作战模式起到“重塑作用”。目前在世界军事强国中,还没有一个国家的军队有真正意义上的隐形直升机服役。那么,世界隐身直升机研制的现状是什么样的?都采用了哪些先进技术?请看科技日报特约专稿——

近日,国产隐身直升机的报道引起广泛关注。提起隐身直升机,很多人想起的是在2011年5月猎杀本·拉登行动中曝光的神秘直升机。这是世界范围内隐身直升机第一次投入使用。投入突袭本·拉登行动的神秘直升机为RUH-60,是“黑鹰”直升机的升级版,属于美国西科斯基公司的最新生产批次,专门为高原突袭作战提高了发动机功率,并追加了更多的特殊功能。

实际上,一些先进的直升机,如AH-64“阿帕奇”直升机、“虎”式直升机等只是采用局部措施降低可视性、减少红外特征,并借助主动对抗提高其生存能力。只有波音/西科斯基曾经投入巨资研制的RAH-66“科曼奇”才从整体上应用隐身原理进行全面、综合的隐身设计,其后很多直升机隐身化的设计思路都对其进行了借鉴。

隐身直升机需突破多项技术

军用直升机达到隐身目的,必须应用各种隐身技术,运用各种手段降低自身的信号特征,使之难以被敌方目视、雷达、声学和红外等探测方法所发现、识别、跟踪和攻击,从而提高自身的生存能力并对敌实施有效打击。

提高直升机的隐身性能,主要从机动隐蔽、使用隐身材料和各种隐身技术等方面综合考虑,从隐身技术角度讲主要包括:目视隐身、雷达隐身、红外隐身和声学隐身。

一目视隐身。即通过减小机体外形尺寸、缩小旋翼直径、采用单座椅或阶梯式纵列双座椅的窄机身设计,使机身细长,减少被敌方发现的概率;在机身上涂饰伪装漆,使直升机色彩与背景接近,以适应在丛林地、草地和沙漠戈壁等特殊地形飞行时不被敌发现。

二是雷达隐身。即采用隐身外形设计,如多面体和曲面组成的窄机身设计,采用可收放式起落架、内藏式弹舱,广泛使用雷达吸波材料和复合材料,在桨毂和桨叶根部加装整流罩,把发动机包藏在机身内,将进气口设计成棱形等,有效降低直升机的雷达反射截面积,减少被雷达发现的概率。

三是红外隐身。即加装红外抑制装置,以降低直升机的红外特征。主要是在尾喷管处加装红外档板用以屏蔽红外辐射;在尾喷管上喷涂放射性同位素用以吸收红外线;采用异形尾喷管用以改变红外辐射波长;采用新型雾化喷嘴,使燃油充分燃烧而减少红外辐射等,以减少被敌方红外探测系统发现和被敌红外制导导弹击中的可能。

四是声学隐身。尽量减小直升机噪声,是达到声学隐身的基本要求。主要是通过采用大截面根尖比的多片主桨叶、桨尖后掠的低噪音旋翼系统,使用低噪音动力装置,采用无尾桨设计等,提高直升机的声学隐身效果。

对雷达探测的隐身

一般来说,除了降低噪音和抑制红外特征之外,隐形直升机还必须减少雷达反射截面。减少雷达反射截面的通常做法是将能产生回波的部分包裹起来,比如原来裸露的起落架改成可收放式的,原来外置的天线埋在机身之内,在机舱玻璃上镀膜等等。而且由于特种作战直升机往往在雷达盲区飞行,所以即便被发现,由于采用了隐身设计也很难被跟踪到。

RAH—66的雷达反射截面积比目前其他任何直升机的都小,仅为它们的1%。这么好的隐身性能主要是它采用了可隐身的外形,广泛使用了复合材料和雷达干扰设备才具有的。

RAH—66机头光电传感器转塔为带角平面边缘形状,有消散雷达反射波的作用。机身侧面由两半平面转角构成,这就避免了圆柱体和半球体机身那种强烈地全向散射雷达波的弊病。尾梁两侧有圈置的“托架”,可偏转反射掉雷达波,使其不能返回探测雷达。尾部的涵道后桨向左侧倾斜,尾桨上的垂直尾翼向右侧倾斜,其上安装水平安定面。这种结构不会在金属表面之间形成具有90度夹角的、能强烈反射雷达信号的角反射器。普通直升机的正面,进气道像角反射器那样,是较强的雷达反射体,而RAH-66直升机的两台发动机包藏在机身内,进气道在机身两侧上方呈悬埋入式,且进气道呈棱形,不会对雷达波形成强反射。旋翼、桨毂和桨叶根部都加装了整流罩,形成平缓过渡的融合体,也可减少对雷达波的反射。RAH-66减小雷达反射截面积的另一项外形设计措施是,采用内藏式导弹和收放式起落架。RAH-66最多可携带14枚导弹,其中6枚挂装在具有整体挂梁的可关闭舱门上,平时舱门关闭,发射时打开。内藏式导弹舱在直升机上是首次采用。20毫米口径的“加特林”转管炮能形成较大的雷达反射截面积,所以它被设计成能在水平面内转动180度,并向后收藏在炮塔的整流罩内。

为减小雷达反射截面积,RAH—66还广泛采用了复合材料,其所用复合材料占整个直升机结构重量的51%。RAH—66直升机还可加装雷达干扰机,它可迷惑探测雷达。

广泛采用的其他隐身手段

不难看出,隐身技术是使雷达系统失效,使其探测不到飞行器的技术。除了对雷达探测隐身外,还有对红外探测、音响探测和目视探测的隐身。

对红外探测的隐身

可以说,RAH—66又是一种最“冷”的直升机,它是把红外抑制技术综合运用到机体中的第一种直升机。

红外抑制器装在尾梁中,其独特的长条形排气口设计,有足够曲长度使发动机排出的热气和冷却空气完全和有效地混合。冷却空气通过尾梁上方的第二个进气口吸入,与发动机热排气混合,然后,经尾梁两侧向下的缝隙排出,再由旋翼下冼流吹散,使排气温度明显降低,从而保护直升机不受热寻的导弹的攻击。

对目视探测的隐身

RAH—66采用的特殊结构不仅使直升机迎面的雷达反射面积减小,而且,如果距离不够近用肉眼也不容易发现。座舱采用平板玻璃,能有效地减少阳光的漫反射。全机表面采用暗色的无反光涂料,以减小直升机的反光强度。这些也有利于对目视隐身。RAH—66采用5片桨叶的旋翼与减少目视探测也有关系。因为旋翼旋转时的视亮度与闪烁频率有关,如果稳定光源有一半时间受到遮挡,在闪烁频率为9.5赫兹时,实际显示的视亮度是稳定光源的2倍。9.5赫兹约为两片桨叶的闪烁频率。此频率越高,视亮度越低。每片桨叶的闪烁频率为36赫兹,视亮度会降低50%。旋翼为5片桨时的直升视被目视探测到的可能性比2片桨叶直升机可减少85%左右。这种现象称为布鲁克效应,实验也证实了这一点。

对音响探测的隐身

RAH—66采用了以下有效的减小嗓音的措施。旋翼桨尖采用后掠式,可使噪音声压减少2至3分贝,这样5片桨叶旋翼的噪音与2片桨叶旋翼的噪音就难以分辨。所采用的涵道尾桨,由于消除了旋翼与尾桨尾流之间的相互作用,也可减少噪音。RAH-66尾梁两侧向下的狭长缝隙式排气口,不仅能减少发动机排气的红外辐射征,而且还能消除发动机排气的噪音。同时,由于桨叶采取了特殊设计,RAH-66在低速飞行(167公里/小时)时便可降低旋翼转速,这就降低了旋翼噪音。

隐身化是直升机发展趋势

除提高机动性能和突战对抗能力外,各国都把提高直升机的隐身性能作为提高生存能力的有效手段。

美国新研制的S-97“侵袭者”无论是外形还是武器外挂点的设计,都将隐身性作为其设计的重中之重。从第四代战斗机开始,隐身设计已经是美军武器设计中必不可少的一环。随着全隐身直升机RAH-66“科曼奇”的下马,人们开始反思直升机的隐身问题。由于全隐身设计技术难度高、耗资大,“科曼奇”的下马也就在情理之中了。然而,美军在S-97“侵袭者”攻击机上采取了隐身设计思路,从而大大提高了直升机隐身能力,这在很大程度上代表了未来军用直升机隐身化的发展趋势。

THE END
0.【国金研究】中直股份首次覆盖:中国直升机龙头,新机型放量,飞向新高中国直升机行业龙头,直20等新机型有望放量,未来业绩有望迈向新高度 (1)中航工业旗下直升机业务唯一A股上市公司,除武装直升机总装、研究所资产之外已基本实现整体上市。 (2)2018-2019年业绩开始加速,我们判断未来2-3年随着直20等新机型的逐步放量,公司相关业务有望迎来快速发展期。2019年公司收入158亿元,同比增长 jvzq<84hkpgoen3ukpg/exr0ep5tvxhm1uzpetov18149226/771mte/kose~~xj:662B:60unuou
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5.我军曾装备一重型直升机运力堪称第一40年后才公开解长期以来,重型直升机一直都是中国军队和民间极其欠缺的一种飞机,在10年前的汶川大地震中,国内民航和俄罗斯紧急状况部的米-26“光环”重型直升机,在唐家山堰塞湖抢险过程中发挥了巨大的作用,不过我军现在并没有装备这种重型直升机,但在历史上,我军曾短暂装备过米-26的上一代产品——米-6“吊钩”重型直升机,它的jvzquC41okr/pn|u0uooc7hqo0io1sxuf1813A227/861mte/kndczzgv;=2:@<70unuou
6.资历仅次于沈飞,1958年根据苏联米4直升机仿制出了中国第一架直升想不到吧,江西居然有两个飞机制造厂,昌飞的名气算是几个大厂里头比较小的了,但也算是红色江西的军工顶梁柱,而同在景德镇的602所则是中国直升机的摇篮,全国几乎所有直升机都是瓷都出来的,目前他们的主力产品就是各种直升机,包括直8大型运输直升机、武直10、直11通用直升机是它目前的主力产品。 jvzquC41zwkrk~3eqo52:B5424?8987322967>6
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