欧阳少恭穿越盗墓笔记:哪里有关于隐形飞机的论文

来源:百度文库 编辑:高校问答 时间:2024/04/29 06:14:16

直升机隐身技术
Helicopter Stealth Technology
相关技术:复合材料技术;外形优化设计技术;发动机技术;直升机旋翼技术;减振技术。
分类:飞机总体设计;直升机;隐身技术;
定义与概念:
直升机隐身技术是直升机不易被目视、雷达、音响和红外等探测到,并涉及到许多学科,同时也是未来武装直升机不可缺少的复杂的综合性技术。武装直升机的隐身与它在战场上攻击的突然性及生存率密不可分。直升机的隐身技术和固定翼飞机的隐身技术稍有不同,因为雷达不易探测到小山后面飞行的物体。如直升机作贴地低速飞行,地形杂波能更好地掩蔽直升机,这是直升机隐身有利的一面。但直升机速度低,又使雷达有足够的时间报警,这是直升机隐身不利的一面。
直升机的隐身措施包括减小直升机尺寸;采用后掠桨尖的旋翼降低其噪声;采用平面式小反光座舱盖;机身采取减少雷达波反射的复合材料;直升机外表涂刷无反光伪装材料;应用发动机红外抑制技术等。
国外概况:
目前世界上还没有真正的隐身直升机投入使用,AH-64、A-129和"虎"式直升机只不过采用一些局部措施降低直升机可视性、减少红外特征,并借助主动对抗提高其生存性。只有波音/西科斯基正在研制的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。
直升机的隐身技术的发展比固定翼飞机的隐身技术发展要晚,但技术特点有许多相似之处。1972年意大利陆军首次提出研制轻型反坦克武装直升机要求时,起初仅把这种直升机当作一种防御性武器,但随着科技的快速发展和战场环境对直升机要求的越来越高,最后意大利陆军对A-129提出了体积小、使敌人不易发现这一隐身要求。A-129直升机采用的隐身措施主要有:把机身设计得狭窄,机宽仅0.95米,整个机身体积很小;旋翼和尾桨都采用弹性轴承和低噪音桨尖;机身大量采用复合材料,复合材料占整个机身重(发动机重量除外)的45%,并占整个空重的16.1%,这些复合材料用于机头整流罩、尾梁、尾斜梁、发动机短舱、座舱盖骨架和维护壁板,机体所有外露面(除桨叶和桨毂外)面积为50平方米,其中有35平方米为复合材料,此外,桨叶蒙皮、旋翼桨毂、尾翼翼面全部由复合材料制成;采用低噪音发动机,并且发动机的排气装置采用了红外辐射抑制装置。
1972年11月美国陆军提出的"先进攻击直升机"计划,并由美国原休斯直升机公司(1985年8月7日正式并入美国麦克唐纳•道格拉斯直升机公司)研制的AH-64全天候反坦克攻击直升机采取的主要隐身措施有:采用后掠的旋翼桨叶桨尖,以减小噪音;发动机排气管加装了名为"黑洞"的红外抑制器,以减小红外特径。
为适应21世纪的战场环境,美国陆军用于执行武装侦察、反坦克和空战等任务的主力机种RAH-66"科曼奇"直升机被设计成世界上第一种隐身直升机。该机于1996年1月首飞,1996年10月开始小批量生产,计划2001年开始装备部队。
RAH-66直升机不仅使雷达系统不能轻易地探测到,而且对红外探测、音响探测和目视探测都进行了隐身设计。
雷达发射的能量脉冲以圆锥形向外扩展,从目标反射的脉冲也是如此。因为雷达回波功率密度随距离缩短而增加很快,所以雷达在近距离能探测到雷达截面积很小的目标。许多雷达能够探测到相距8公里处的F-117飞机,但由于固定翼飞机飞行速度快,雷达来不及反应,因而在此距离内雷达对飞机构成的威胁不大。直升机飞行速度低,雷达有足够的报警时间,因而对直升机的隐身要求更高些。
RAH-66直升机的雷达截面积比目前正在服役的其它任何直升机都小,仅为它们的1%。而且RAH-66的正面雷达截面积比现有直升机小几百倍。例如,机载雷达关闭时的AH-64D的正面截面积约为RAH-66的630倍;OH-58D的正面雷达截面积约为RAH-66的250倍。这主要是因为RAH-66在设计中采用了具有隐身作用的外形,广泛使用复合材料和雷达干扰设备。
RAH-66机头光电传感器转塔做成带角平面边缘形状,可消散雷达反射波;机身侧面用两半小平面方法转角,避免了圆柱体和半球体那样的雷达波强烈的全向反射;先进的尾部布局避免了2个金属表面和3表面之间互成直角的雷达信号传播的"2次反射"和"3次反射"所产生的强回波信号;在RAH-66直升机上,两台发动机装在机身内,进气道是埋入式的,在机身两侧上方,并且呈棱形,可防止雷达波强反射;旋翼桨毂和桨叶根部都加装了整流罩形成平缓过度的融合体,可减少雷达波的反射;选择雷达不易探测到的桨尖形状;
RAH-66减小雷达截面的另一项外形设计措施是内藏导弹和收放式起落架及广泛采用复合材料来减小雷达截面积,按重量计算,它所使用的复合材料占整个直升机结构重量的51%;另外,为了使制造出的RAH-66的隐身外形达到高的隐身效果,其外形的型线误差限制有很小的范围之内;同时在RAH-66直升机上可加装一套雷达有源对消装置供其进入高密度雷达环境使用,它可迷惑探测雷达。
RAH-66又是一种最"冷"的直升机,它是把红外抑制系统综合设计到机体中的第一种直升机。它的红外抑制器位于尾梁中,采用独特的长条形排气口设计,有足够的长度使发动机的排气和冷却空气全部混合。
对于目视探测隐身,RAH-66采用双座纵列式座舱布置,机身细长,武器内装,起落架可收起。这种布局使直升机的迎风面减小,远距离用肉眼不易发现。座舱采用能有效减小阳光漫射的平板玻璃。全机表面采用暗色的无反光涂料来减小直升机的反光强度。
在音响探测隐身方面,RAH-66采取了以下方法来减小被探测的噪音:旋翼桨尖采用后掠式,可使噪音减少2~3分贝;所采用涵道尾桨消除了旋翼与尾桨尾流之间的相互作用,降低了噪音水平;尾梁两侧狭长缝式向下排气口不仅能减小发动机排气红外辐射特征信号,也能消除发动机的排气噪音;桨叶的翼型和弯曲度从桨根到桨尖是变化的,这使前行桨叶达到高速而后行桨叶根部不失速,在直升机低速飞行(167公里/小时)时可降低整个旋翼转速,从而降低了旋翼噪音。

关键技术:
直升机的隐身技术是一门综合性很强的高技术,研究的技术热点、难点很多,其中最关键的是直升机综合设计技术、复合材料制造技术、旋翼和尾桨设计和制造技术、红外抑制系统设计和制造技术。
应用与影响:
直升机隐身技术是一门涉及面广、综合性强,对国防科技有较大的影响,尤其是对陆军航空兵的装备起着十分重要作用的技术。该技术的发展对提高直升机的生存能力和作战效能都有重大影响,同时也可降低民用直升机的噪音水平和安全性。
军用直升机完成的许多任务都与直升机隐身技术有很大的关系,例如,执行反坦克任务、摧毁地面目标、火力支援、扫雷布雷、纵深突防、空中巡逻和战区运输等。尤其是武装直升机更是对直升机的隐身性提出了更高的要求。
尽管如此,由于直升机的隐身技术是一门综合性高技术,既费钱又费力,而且涉及到多门学科,并与国家的科技水平密不可分,这正是直升机发展已走过几十年的历程,而真正的隐身直升机直到九十年代才出现的原因。
有一点是可以肯定的,随着美国的RAH-66的成功研制,必将对直升机技术产生深远的影响,甚至影响到直升机的作战形式,今后的武装直升机研制也会更广泛地采用这种技术。

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