美军隐形黑鹰直升机飞行时没声音 但为何不量产?

2020-01-20 来源: 新浪  0条评论

现代直升机旋翼桨叶产生的拍打声是在“叶片涡旋相互作用”中引起的,这种噪声可以在两英里或更远的地方听到, 这与人类区分不同声音的能力有关,人可能不会听到隔壁的割草机声音,但是很容易听到飞机的声音。

现代直升机旋翼桨叶产生的拍打声是在“叶片涡旋相互作用”中引起的,这种噪声可以在两英里或更远的地方听到, 这与人类区分不同声音的能力有关,人可能不会听到隔壁的割草机声音,但是很容易听到飞机的声音。它的频率更高,而且听起来很烦人,远远就让敌人提前做好准备,历史表明,有90%的直升机被步兵武器击落,其中80%被步兵武器击落的直升机没有发现地面的攻击者。这些难以捉摸的威胁迫使美军需要“悄悄地在敌方领土上空起飞并接送人员”的隐形直升机,美军现有三种隐形直升机,小鸟,CH47和黑鹰,但只有黑鹰进入实用。

  美军现有的隐形直升机并不是单独研制的,而是用普通直升机经过静音/隐身/升级/改装而成,其中以突袭巴基斯坦的隐形黑鹰最知名,“隐形黑鹰”是UH-60直升机经过特殊设计的高度改进型。修改包括更改主旋翼桨叶和尾旋翼,调整发动机固定主转子,使飞行员可以减慢主旋翼速度,从而使叶片更安静。发动机用铅乙烯基垫作排气消声器以减轻噪音,还设有挡板来阻挡进气口噪音,通过降噪罩遮盖了用于输入旋翼桨叶俯仰角的低频变化的运动控制技术,通过减弱尾桨和发动机的声音来降低噪音,飞行时达到近乎静音的效果。

  KEVLAR全复合单壳外壳提供十倍于铝的防弹力。直升机在后排乘客舱中还配备了额外的油箱,用于在短时间内提高发动机功率输出的酒精/水喷射系统,高可见度的座舱设计提高了周边视野并消除了盲点。涡轮轴上的热抑制装置使热信号低于热导导弹的阈值。发动机被隔离以提高生存能力。新型先进的空气动力学特性是其他西方直升机所无法比拟的。

  为直升机提供一些隐身功能的首次尝试可以追溯到33年前。1978年由美国陆军研究与技术实验室的Sikorsky飞机司发布,标题为:“低雷达横截面(LRCS)机身结构的结构概念和气动分析”,1978年文件中建议的形状使人联想起F-117,与《陆军时报》上发表的题为“任务直升机是秘密的隐身黑鹰”的文章相符,直升机具有“独特的边缘和角度,有点像F-117,它们的基本概念现在仍然有用,

  隐形黑鹰是应用技术实验室开发的,有三种低雷达横截面的机身配置,每种配置的主旋翼塔整流罩和尾部折页铰链的尾部表面与基准UH60A相同,第一种配置相对于基线配置略微修改了鼻子部分;这种配置改变了机舱中部(驾驶舱)前方的基线机身。尽管此配置与基线不同,但内部结构必须与前舱兼容,以避免沉重的连接结构。由于这种配置,总长度略有增加。

  第二种配置沿截断的三棱柱线改变了机身形状。是梯形横截面机身,其侧面向内倾斜30°,由平坦的外部结构面板组成。与基线相比,此配置在机身底部更宽,在机身顶部更窄。此配置比基准UH60A稍长,并且其总体高度比基准UH60A略大。狭窄的上机身使飞行员座位和副驾驶座位之间的距离更近,从而减少了主舱的肩部空间。主舱地板比地面基准线高约6英寸。地面对地面高度的增加为战斗部队快速进入或离开飞机带来了困难。对过渡段和尾锥段的模具线进行了少量修改,以正确容纳基准UH60A的尾部转子轴。

  第三个配置基本上是具有侧面向内倾斜50的扁平侧面横截面机身,并且其宽度从狭窄的驾驶舱部分到与基准UH60A一样宽的过渡部分逐渐变细。尾锥为矩形截面,比基线窄。狭窄的座舱导致飞行员和副驾驶座椅之间的距离更近;主客舱可容纳四个座位的空间减少了。座舱和主舱地板的地面高度与基线高度相同。挡风玻璃的倾斜度可能会引起机组人员的视野问题,扩展的倾斜的扁平侧面造型贯穿了整个机身。尾部表面和主旋翼塔整流罩与基准UH60A的相同。

  针对三种LECS构型开发的结构概念表明,如构型2所示,进行大范围的重塑会使机身重量从基线UH-60A机身重量增加223磅,成本增加3.65%。使用高级材料时,配置2 与基准机身重量和成本相比分别降低了116磅和3.98%。飞机的总性能能力主要由于阻力效应而降低。空气动力学分析表明,配置2的垂直爬升率为基线的15%。在配置3和配置1中,重量,成本和性能损失分别较小。

  与基准UH60A相比,LRCS配置2和3在不使用先进材料的情况下,大大增加了飞机的重量和成本,使用先进的材料也可以使重量和成本均比基准UH60A机身节省。配置1的机头部分稍作改动,导致机身重量和成本的差异可忽略不计。垂直阻力的惩罚似乎比配置2和3的机身所涉及的结构重量变化更大。即使使用先进的材料,垂直阻力也超过了任何重量减轻。对主旋翼也进行了重新设计,使其头部略大

隐形黑鹰首次行动不是很成功,除了在夜间使用夜视镜进行飞行任务非常危险,飞行员压力大导致操作不当的原因外。重要的是设计时的问题,“隐形黑鹰修改尾部的旋翼使其隐身,这也降低了效率并需要更多动力,靠近墙壁,悬崖或树木时,空气通过旋翼向下撞击地面,再水平撞击墙壁,上升然后被吸入发动机,导致发动机功率降低,

  这时如果在比其他直升机低的高度上被另一个旋翼产生的尾流湍流击中的话,湍流同时撞击了主旋翼和尾旋翼,在接近降落处时,飞行员就会失去态势感知,几乎没有任何反应的机会撞到了大院的围墙,隐形黑鹰外表科幻,但并不好用,所以也没什么大力生产的价值了,总共只有4架。(作者署名:万乘之尊)

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