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海洋防务前沿

直升机隐身的挑战与前沿技术

访问次数: 1127 次    作者: 远望智库技术预警中心 侯 兵 编译    发布时间: 2021-06-18

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据俄“军事评论”6月12日报道,监视、探测装备突飞猛进,提高飞行器的隐身性意义重大。隐身技术广泛用于各个领域,直升机制造业同样如此。隐身直升机的研制特点鲜明,对设计思想的选择、实现提出了特殊要求。


一、暴露特征

对现代探测装备而言,直升机是相当简单的目标。采用各类已知布局旋翼的直升机具有一系列技术特点,可视为暴露特征,简化了敌人防空系统的工作。

首先,借助雷达可以发现直升机。此时主要的暴露特征是旋翼系统和尾桨。这是相当复杂的机构,有大量移动部件,会高效反射雷达探测信号,在很大程度上帮助雷达完成自己的任务。

绝大多数现代军用直升机配备涡轴发动机。这一动力装置具备优异的技术性能,却是第二个暴露特征。涡轴/燃气涡轮发动机和变速器工作时温度很高。此外,发动机释放炽热气体。这一切都会显著增强直升机的热信号,借助红外设备可以发现直升机。

发动机与旋翼一起构成直升机另一个暴露因素。工作时产生不同频率的特有噪声,可以传到很远的距离。敌人能够通过“耳朵”确定直升机的存在。

另外直升机的电子设备——机载雷达、通信设备等工作,也可能被发现。现代侦察装备能够锁定其信号,并为火力装备提供目标指示。


二、雷达隐身

近几十年制造商十分重视减小直升机的RCS。借助在飞机和其他装备上已知的技术,能够完成这一任务。此时这些项目的结果并非总能符合期待和愿望。

最典型的例子是波音和西科斯基公司研制的RAH-66“科曼奇”隐身直升机。多面体机身由金属和复合材料制成。旋翼系统主要部位由整流罩覆盖,尾桨位于环形保护罩内。武器位于机身之内,只有直接使用前才探出。

还有减小直升机RCS的其他方案。例如,美国研制了多用途直升机UH-60的专用型号,外部轮廓十分特殊,整流罩由特殊材料制成。其他国家也采用了类似解决方案。

据报道,RAH-66的RCS仅为量产型AH-64的三百六十分之一。但是显然,所有采取的措施无法避免主要的暴露特征— 旋翼系统。此外,研制、生产隐身直升机相当昂贵。

显然,有限的成功影响了后续项目。现代、未来设计方案使用特有的外部轮廓或整流罩,但RCS并非唯一的重点。


三、红外隐身

目前提高红外频谱的隐身性卓有成效。俄罗斯和其他国家找到了必要的解决方案,可以某种方式获得希望的结果。

例如,俄罗斯武装直升机和运输武装直升机配备了排气屏蔽器,安装在发动机排气管上,吸收热的气体。来自旋翼系统的冷空气通过单独的窗口进入排气屏蔽器,与排出的气体混合,向外排放冷却后的气体,尽可能减小直升机的暴露特征。

RAH-66也采用了类似方案。直升机排气屏蔽器位于尾梁之上;是两根长长的管道。冷却后的气体通过大量小孔排入大气。

加热的发动机需要单独的解决方案。发动机和变速器需要屏蔽,使用大气进行冷却。

总之,在减小红外信号领域成绩斐然,却无法保证直升机百分之百的安全。红外探测装备和热导引头不断完善,技术进步会抵消隐身领域的部分成就。


四、降低噪声

涡轴发动机的出现、运用是降低声学暴露特征的第一步。与同样功率的活塞式发动机相比噪声低得多,随着技术进步直升机的噪声进一步降低。此外,布局解决方案也会对提高隐身性产生积极影响。发动机通常位于机体上部,其余结构构成屏蔽,噪声主要传向上半球。

旋翼是噪声的主要来源。因此正在研制、运用新的桨叶结构和悬挂设备。优化气流过程,防止桨叶末端接近音速等。所有这一切可以降低噪声,或在更宽的频谱分配声学振动。

尾桨是高频声学信号的主要来源。可以采取激进的方法加以消灭:采用其他的旋翼系统或采用其他稳定系统取代尾桨。此外,将尾桨置于环形保障罩内也会起到良好的效果。在隐身和“普通”直升机上这一布局得到广泛运用。


五、其他解决方案

主要的暴露特征取决于直升机的结构。在设计阶段可以将暴露特征减至最小或尽量排除。使用中也要关注其他消极现象。专业组织飞机和(或)战斗使用能够进一步提高隐身性和效能。

为了避免被敌人探测设备发现,应充分利用地形、自然和人工障碍。应以最佳体制使用机载雷达和通信设备,保证遂行任务,减小被发现的概率。此时“跃进直升机”思想十分正确,在敌人掩体上空停留时间最短—只是用于选择目标和发射导弹。


六、任务与办法

这样一来,直升机研制者、使用者拥有各类不同的技术和实践解决方法,可以提高直升机的隐身性,同时增强生存力和效能。用户有可能确定未来直升机最佳的面貌,工业部门可以完成这一艰巨任务,提供所需的装备型号。

提高隐身性的以上方法具有不同的潜力。一些思想、构造得到广泛运用,其余一些仅用于试验和特殊方案中。未来情况会不会发生变化— 不得而知。然而直升机制造商做好了应对任何变化的准备,尽量满足用户的新需求。如果军队需要“真正隐身”的直升机,工业部门将不遗余力。



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