做到隐身并不难,斩首本拉登的直升机是如何静音的?

怪岛


2011年5月,策划并创造了世界骇人听闻的“911事件”的罪魁祸首——本拉登最终死于美军海豹突击队的枪下,也为美国“猎杀本拉登”的斩首行动画上了圆满的句号。而这次猎杀行动最大的亮点却是海豹突击队乘坐的那架没能彻底销毁的隐身直升机,因为在美军公开报道了这次暗杀行动后,在画面中出现了一架我们从未见过的新型直升机尾梁部分,而且最大的亮点就是采用了隐身设计,那么这款能深入巴基斯坦境内行进300公里,完成斩首行动后并溜之大吉的新型隐身直升机是如何实现隐身的呢?

首先对于这架隐身直升机的残骸我们可以看出这是一款在黑鹰直升机基础上改进而来的隐身版本,而对于直升机的隐身处理不同于传统隐身战机的雷达隐身和红外隐身两部分,直升机的隐身还包括声音隐身设计,因为直升机在低空飞行过程中,其旋翼划过空气会产生很大的噪音,所以对于这次猎杀本拉登行动而言,如果能够静悄悄的接近,那就已经成功了一半。

而我们知道直升机的雷达隐身和红外隐身设计主要体现在其气动外形和发动机上,所以将直升机的气动外形修改为低RCS的隐身外形就可以大大降低直升机的雷达隐身,同时对于旋翼的隐身也可以通过修改旋翼的倾转角度等方式实现旋翼系统的雷达隐身处理;而直升机的红外隐身则主要体现在发动机的高温排气上,所以只要能够大幅度降低直升机的排气温度那么同样可以降低直升机的红外目标特征,在一点其实要比雷达隐身简单的多,只要在发动机的进气道位置装一台气流分离装置,再在发动机排气位置装一个高效率的冷空气与高温排气混合降温装置再辅以主旋翼高速下洗气流的冲刷,同样可以大幅度降低直升机的红外隐身特征,当然对于直升机上的某些红外特征明显的机载设备同样可以通过某种方式降低其红外特征。

但是对于直升机的声音隐身设计就比较难了,直升机的噪声源头主要来自旋翼、尾桨和发动机三部分,而这三大部位的降噪设计很难得到根本解决,所以一直以来对于直升机的噪音就有“五公里之外就能发现直升机的踪影”的形容词。

以旋翼的噪音来说,旋翼在高速旋转过程中,翼尖划过空气时的速度接近音速,从而与空气摩擦爆炸产生高频噪音,所以对于旋翼和尾翼噪音的解决方法就是限制桨尖速度过快,同时采用更多数量的桨叶、先进的翼型和桨尖形状来降低桨尖速度,继而有效降低直升机的旋翼噪声,但是一般来说降低桨尖速度会降低直升机的飞行速度,所以就需要通过增加旋翼的数量和其他方式来弥补了。当然还有另外一种方法降低旋翼桨尖位置的噪音了,这就是通过大量使用碳纤维这种复合材料制造直升机来降低重量,这样对于主旋翼来说,起飞重量降低了,那么也就不需要那么长的桨叶了。而缩短了桨叶长度后桨尖位置的线速度就大幅度降低了,那么桨叶的噪音也就能够大幅度降低了。

比如刺杀本拉登成功的大院周围的居民回忆,他们一开始并没有听到任何直升机的声音,直到直升机飞到了差不多正上空的位置才察觉。由此可见刺杀本拉登时的这款直升机不但噪音很低,而且其飞行速度并不低,它在降低噪声的同时,反而提高了飞行速度,使得飞机在远处时,房中的人几乎听不到它的声音,等院子内的人反应过来时,直升机已出现在你头顶。而且美军撤退时没有全部销毁的隐身直升机的尾部旋翼桨叶数量也不同于黑鹰的4片十字形桨叶,而是5片式桨叶,桨叶数量更多,桨叶更短,这样桨尖位置的线速度就比较低,再加之桨毂位置也增加了能够雷达隐身和声音隐身的拱形罩,所以这样就能够降低尾旋翼的噪音了。当然对于噪音更大的主旋翼应该设计的更为彻底大胆。

同时对于直升机发动机的降噪处理来说,直升机使用的涡轴发动机噪音主要体现在发动机自身内部的气流压缩噪音和排气噪音,所以完全可以通过在直升机发动机外部设计一层隔音罩和主动降噪方式来降低发动机自身的噪音,对于发动机的排气噪音也可以通过在排气口设置的红外降噪装置同步降低排气噪音,这个就像狙击步枪的消音器一样,其不光大幅度降低了枪口的噪音,而且同时降低了枪口的火药燃气红外特征。当然这会对发动机的输出功率造成影响,毕竟刺杀地点阿富汗地区可是高海拔地区,但是对于美国军工企业而言,研制一款输出功率更大的涡轴发动机并不存在任何技术难度,只要给钱就行。

其实这个技术对于美国来说并不陌生,因为早在上世纪90年代的时候,美国就曾花费几百亿美元研制过一款隐身侦察直升机,这就是“科曼奇”武装侦察直升机,该直升机在隐身处理上除了隐身外形外,其在红外隐身和声音隐身上也实现了突破,只不过后来因为量产成本太高而下马。所以三十年后美国从新拾起原来就已经研制成功的降噪技术,用在刺杀本拉登行动上很正常。所以总结一点来说,对于刺杀本拉登这次特别行动来说,虽然基于黑鹰直升机基础研制一款综合隐身更为先进的隐身直升机成本很高,但是相比美军自2001年后陷入中东不能自拔的成本而言,这种支出只能算九牛一毛,当然其研制成功后也能为后面美军研制新型隐身直升机提供更为实际的参考,所以这种虽然对主、尾旋翼的数量、旋翼长度、气动外形等方面进行了彻底改进的隐身黑鹰直升机只制造了至少两架,但是不管从对这次刺杀行动的重要性还是美军能否结束阿富汗战争以及后期的隐身直升机技术积累来说,都是划算的。


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