技术派|隐身版直-20直升机亮相?看这类飞机如何隐身和参战

技术派|隐身版直-20直升机亮相?看这类飞机如何隐身和参战

“德特里克堡”! 你究竟干了什么?

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近日,中国直升机研发单位的一架隐身直升机模型引发外界高度关注。

据环球时报援引美国动力网站“战区”栏目5月30日刊文称,这是“隐身版直-20”多用途直升机,文章甚至猜测中国隐身直升机的很多技术“抄袭”美国隐身版“黑鹰”。不过中国专家表示,这是西方媒体惯用伎俩,“仿制说”完全子虚乌有。

接下来我们聊聊直升机隐身技术,这种隐身直升机在战场上有什么作用?

隐身直升机模型。

隐身直升机走向前台

从外形看,这是一架外形上采用隐身设计的通用运输直升机,“战区”刊文认为,该机是直-20战术通用运输直升机的隐身版。作为这几年直升机领域的明星机型,直-20大家并不陌生。直-20是中国自主研发的新一代10吨级战术通用运输直升机,在2019年国庆70周年阅兵式首次公开亮相。

在当年举行的第五届中国天津国际直升机博览会上,直-20首次近距离与公众见面,根据官方的展板介绍,直-20战术通用直升机是中国自主研制的中型双发多用途直升机,应用了电传飞控、旋翼防/除冰等新技术,可在昼夜复杂气象条件下,遂行机降和运输等多样化任务,具有全域全时出动能力。

如果有隐身运输机直升机的需求,在直-20基础上研制,是一个研制成本相对较低、研制时间相对较短的选择,而且已经有成功的案例,这就是美国的隐身“黑鹰”直升机。该机在2011年突袭本·拉登行动中首次被外界关注到。而“黑鹰”直升机与直-20同属10吨级战术通用直升机,外形上还有不少相似之处。

第五届中国天津国际直升机博览会上展示的直-20。随着隐身技术的普及,隐身战机、隐身导弹、隐身战舰……各种隐身兵器层出不穷,不少隐身兵器还参加了实战,接受实战的检验,并在战争中发挥了重要作用。比如大众熟知的F-117A“夜鹰”战斗机,其在海湾战争中有42架参战,出动了1296次,只占全部战机出动总数的2%,但却摧毁了约40%的战略目标。

F-117A“夜鹰”战斗机在战场上大放异彩的表现激发了各国研发隐身装备的热情,但多年来,航空领域隐身技术主要围绕战斗机、轰炸机和攻击机等固定翼战机展开,而直升机隐身技术的发展相对缓慢。只有美国启动了一些隐身直升机项目,包括RAH-66“科曼奇”隐身武装直升机、隐身“黑鹰”战术通用直升机。

与固定翼飞机采用隐身设计的初衷一样,直升机采用隐身设计也是为了降低被发现的概率,进而提高生存能力和作战能力。直升机主要活动在低空或超低空,虽然可以利用地形、地物进行掩护,但随着探测技术和防空武器的发展,直升机面临的威胁也越来越大,便携式防空导弹、高炮、高射机枪等防空武器都是直升机要面对的威胁,甚至士兵手中的步枪都能将直升机击落。在这些防空武器中,地空导弹是最大的威胁,尤其是重量轻、尺寸小的便携式防空导弹,更是直升机的“大敌”,苏阿战争中,有大量直升机被便携式防空导弹击落的案例,近几年,在中东的叙利亚、土耳其、伊拉克都也有不少这样的案例。

美国RAH-66“科曼奇”隐身武装直升机,项目已经下马。

直升机如何实现隐身?

上面所说的防空武器使用时首先要发现目标,对于飞行在低空或超低空的直升机,可以通过雷达、光电系统、目视以及耳朵发现直升机,因此,直升机隐身主要以上几个方面下功夫。

雷达是目前战场上对目标探测和定位的最主要技术手段,据统计,雷达约占各种探测是手段对突防目标威胁的60%。因此,雷达隐身在是隐身技术发展和应用的重点。

目标雷达反射截面积(RCS)与飞行器离雷达的远近无关,只与目标的形状、大小、结构、入射波的频率和特性,以及目标对吸波材料技术、无源对消技术、有源对消技术、微波传播技术等因素有关。外形设计是实现武器雷达隐身最直接、最有效的方法。在满足目标基本战术技术要求下,要综合设计导弹的气动布局和外形,采取多种措施对目标进行合理的设计,尽可能地消除增大目标RCS的强反射效应。除了外形设计,隐身涂料、吸/透波材料或结构还可以弥补外形隐身的不足在材料隐身方面,作为隐身技术发展最快的美国,其已经进行了几十年的研究,在一些著名的战机,如B-2、F-22应用了隐身材料和结构。

直升机雷达隐身也主要靠外形设计、隐身涂料和材料来实现。根据美国“科曼奇”和隐身“黑鹰”直升机来看,直升机雷达隐身也主要靠外形设计、隐身涂料和材料来实现。外形设计方面,机头采用棱边设计、机身侧面轮廓折线式设计、旋翼桨毂整形、尾桨桨毂及减速器鼓包整形、金属格栅屏蔽进气口和尾喷口外形整形……可以看出,直升机外形隐身设计原理与固定翼飞机有非常多相同之处,但由于直升机有旋翼和尾桨,因此,设计时还要重点考虑这两个分系统。为了进一步提升隐身性能,隐身直升机还可以使用隐身涂料和材料。

光电设备逐步成为地位仅次于雷达的第二大探测设备,对于低空飞行的直升机来说,低空或超低空飞行的空域是敌方雷达探测的盲区,光电探测设备的威胁甚至高于雷达,因此必须将光电隐身考虑进去。所谓的光电隐身技术,就是通过降低武器装备的光电信号特征,使其无法被敌方光电探测设备和制导系统发现、识别、跟踪和攻击技术。目前,光电隐身技术主要包括红外隐身、可见光隐身、紫外隐身和激光隐身等。

红外隐身是光电隐身技术的重要内容之一,大部分便携式防空导弹都采用红外制导方式,因此加强红外隐身对提高直升机隐身性能至关重要。红外探测设备通过探测目标和背景之间的温差从而实现探测和跟踪。具体地讲,红外隐身技术指的是利用屏蔽、低发射率涂料、热抑制等手段,降低或改变目标的红外辐射特征,从而实现在红外方面的低可探测性。直升机飞行速度较低,发动机是主要红外辐射源,因此要采用红外抑制措施降低红外信号,红外信号抑制器、优化尾喷口外形及位置等措施都可以降低红外信号。 可见光侦察设备利用目标反射的可见光进行探测,通过目标与背景之间的亮度实现识别,低可视度涂装则可以大幅缩短被可见光侦察设备发现的距离。

看过电影《黑鹰坠落》的读者也许记得,武装分子监视跟踪美国直升机就是靠目视和直升机的噪声,因此,隐身直升机设计时还要考虑声隐身。声学隐身技术又称为声波隐身技术,目的是控制目标声波辐射特性,降低目标自身的噪声,减小声波探测系统探测的概率。声隐身技术主要采用低噪声材料、低噪声动力技术和隔音材料等。直升机减少噪声设计要对旋翼、尾桨、发动机等主要噪声源进行优化设计,必要时还应增加噪声抑制设备。

隐身“黑鹰”至今遮盖着神秘的面纱,图为电影公司制作的隐身“黑鹰”电影道具。

隐身战术通用直升机怎么用?

隐身战术通用直升机有什么作用?先来看看隐身“黑鹰”参与击毙本拉登的行动。

2011年5月2日午夜0时左右(巴基斯坦当地时间),79名美国海军陆战队海豹突击队员,戴着夜视镜和必要的武器,分别搭乘4架直升飞机,从阿富汗贾拉拉巴德的军事基地进入到了巴基斯坦境内,目的是击毙本拉登,行动代号“海神之矛”。

为了躲避巴基斯坦的防空雷达,直升机沿着事先规划好的航线超低空飞行,为了进一步降低被发现的概率,本次行动还动用了隐身“黑鹰”直升机,周密的策划加上先进的装备,特战队员搭乘的直升机没有被巴方防空系统发现,顺利抵达阿伯塔巴德,1时10分左右,直升机在拉登住宅附近降落,开始了突袭行动,击毙了本拉登,并将其尸体和大量资料带回。

本次行动有个小插曲:就是一架隐身“黑鹰”直升机出现故障,坠落到拉登的院墙内,尾部还擦过了3米多高的院墙,引发了很大的动静。不过直升机内的突击队队员没有受伤,他们以最快的速度爬出机舱,并在院子的各个地区站位部署,这也是此次军事行动最令军方和政府高官紧张的时刻(时任美国总统奥巴马和其他高官通过卫星通信,实时观看行动过程)。事发后,备用直升机赶来支援,撤离时特战人员炸毁了这架直升机,但还是留下了不少残骸,外界通过隐身机尾首次知道了隐身“黑鹰”的存在,但至今美方都未公开其全身照,隐身“黑鹰”仍遮盖着神秘面纱。

“海神之矛”让外界首次知道了美军装备了隐身战术通用直升机。这次行动非常直观展示了隐身战术通用直升机的用途——输送特战队员,深入敌后,执行高危特战任务。由于具备很强的隐身能力,相对未采用隐身设计的战术通用直升机,隐身战术通用直升机可以尽量降低被敌方发现的概率,提高任务的成功率。我们知道,特种部队战力强,主要承担摧毁高价值军事目标,比如斩首(抓捕)敌方重要人员、突袭敌方指挥所、夺控机场、港口等高价值目标,也可以执行侦察监视任务,获得有价值的情报。此外还可以执行营救任务,解救被绑架己方人员。

渗透到作战区域是特种部队完成作战任务的前提,渗透行动的成功与否直接关系到特种部队后续行动的展开,因此各国都非常重视特种部队的渗透训练及输送装备的采购,以提高其渗透能力。空中渗透大体上可分为高空渗透和低空渗透。空中渗透主要采用的飞行器,具有飞行速度快、飞行距离远等特点,因此空中渗透是一种最为迅速的渗透战术。隐身战术通用直升机的出现为特战队员提供了更给力的空中渗透工具,有助于进一步提升作战能力。

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