中国研制隐身武装直升机 详解四大技术挑战(图)

　　RAH-66“科曼奇”隐身直升机

　　据媒体报道，我国已经开始研发新一代具有隐身作战能力的武装直升机。媒体援引中航工业集团总裁林左鸣的话称，该武装直升机的隐身能力将对解放军的作战模式起到“重塑作用”。目前在世界军事强国中，还没有一个国家的军队有真正意义上的隐形直升机服役。那么，世界隐身直升机研制的现状是什么样的？都采用了哪些先进技术？请看科技日报特约专稿——

　　近日，国产隐身直升机的报道引起广泛关注。提起隐身直升机，很多人想起的是在2011年5月猎杀本·拉登行动中曝光的神秘直升机。这是世界范围内隐身直升机第一次投入使用。投入突袭本·拉登行动的神秘直升机为RUH-60，是“黑鹰”直升机的升级版，属于美国西科斯基公司的最新生产批次，专门为高原突袭作战提高了发动机功率，并追加了更多的特殊功能。

　　实际上，一些先进的直升机，如AH－64“阿帕奇”直升机、“虎”式直升机等只是采用局部措施降低可视性、减少红外特征，并借助主动对抗提高其生存能力。只有波音/西科斯基曾经投入巨资研制的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，其后很多直升机隐身化的设计思路都对其进行了借鉴。

　　隐身直升机需突破多项技术

　　军用直升机达到隐身目的，必须应用各种隐身技术，运用各种手段降低自身的信号特征，使之难以被敌方目视、雷达、声学和红外等探测方法所发现、识别、跟踪和攻击，从而提高自身的生存能力并对敌实施有效打击。

　　提高直升机的隐身性能，主要从机动隐蔽、使用隐身材料和各种隐身技术等方面综合考虑，从隐身技术角度讲主要包括：目视隐身、雷达隐身、红外隐身和声学隐身。

　　一目视隐身。即通过减小机体外形尺寸、缩小旋翼直径、采用单座椅或阶梯式纵列双座椅的窄机身设计，使机身细长，减少被敌方发现的概率；在机身上涂饰伪装漆，使直升机色彩与背景接近，以适应在丛林地、草地和沙漠戈壁等特殊地形飞行时不被敌发现。

　　二是雷达隐身。即采用隐身外形设计，如多面体和曲面组成的窄机身设计，采用可收放式起落架、内藏式弹舱，广泛使用雷达吸波材料和复合材料，在桨毂和桨叶根部加装整流罩，把发动机包藏在机身内，将进气口设计成棱形等，有效降低直升机的雷达反射截面积，减少被雷达发现的概率。

　　三是红外隐身。即加装红外抑制装置，以降低直升机的红外特征。主要是在尾喷管处加装红外档板用以屏蔽红外辐射；在尾喷管上喷涂放射性同位素用以吸收红外线；采用异形尾喷管用以改变红外辐射波长；采用新型雾化喷嘴，使燃油充分燃烧而减少红外辐射等，以减少被敌方红外探测系统发现和被敌红外制导导弹击中的可能。

　　四是声学隐身。尽量减小直升机噪声，是达到声学隐身的基本要求。主要是通过采用大截面根尖比的多片主桨叶、桨尖后掠的低噪音旋翼系统，使用低噪音动力装置，采用无尾桨设计等，提高直升机的声学隐身效果。

　　对雷达探测的隐身

　　一般来说，除了降低噪音和抑制红外特征之外，隐形直升机还必须减少雷达反射截面。减少雷达反射截面的通常做法是将能产生回波的部分包裹起来，比如原来裸露的起落架改成可收放式的，原来外置的天线埋在机身之内，在机舱玻璃上镀膜等等。而且由于特种作战直升机往往在雷达盲区飞行，所以即便被发现，由于采用了隐身设计也很难被跟踪到。

　　RAH—66的雷达反射截面积比目前其他任何直升机的都小，仅为它们的1%。这么好的隐身性能主要是它采用了可隐身的外形，广泛使用了复合材料和雷达干扰设备才具有的。

　　RAH—66机头光电传感器转塔为带角平面边缘形状，有消散雷达反射波的作用。机身侧面由两半平面转角构成，这就避免了圆柱体和半球体机身那种强烈地全向散射雷达波的弊病。尾梁两侧有圈置的“托架”，可偏转反射掉雷达波，使其不能返回探测雷达。尾部的涵道后桨向左侧倾斜，尾桨上的垂直尾翼向右侧倾斜，其上安装水平安定面。这种结构不会在金属表面之间形成具有90度夹角的、能强烈反射雷达信号的角反射器。普通直升机的正面，进气道像角反射器那样，是较强的雷达反射体，而RAH-66直升机的两台发动机包藏在机身内，进气道在机身两侧上方呈悬埋入式，且进气道呈棱形，不会对雷达波形成强反射。旋翼、桨毂和桨叶根部都加装了整流罩，形成平缓过渡的融合体，也可减少对雷达波的反射。RAH-66减小雷达反射截面积的另一项外形设计措施是，采用内藏式导弹和收放式起落架。RAH-66最多可携带14枚导弹，其中6枚挂装在具有整体挂梁的可关闭舱门上，平时舱门关闭，发射时打开。内藏式导弹舱在直升机上是首次采用。20毫米口径的“加特林”转管炮能形成较大的雷达反射截面积，所以它被设计成能在水平面内转动180度，并向后收藏在炮塔的整流罩内。

　　为减小雷达反射截面积，RAH—66还广泛采用了复合材料，其所用复合材料占整个直升机结构重量的51%。RAH—66直升机还可加装雷达干扰机，它可迷惑探测雷达。

　　广泛采用的其他隐身手段

　　不难看出，隐身技术是使雷达系统失效，使其探测不到飞行器的技术。除了对雷达探测隐身外，还有对红外探测、音响探测和目视探测的隐身。

　　对红外探测的隐身

　　可以说，RAH—66又是一种最“冷”的直升机，它是把红外抑制技术综合运用到机体中的第一种直升机。

　　红外抑制器装在尾梁中，其独特的长条形排气口设计，有足够曲长度使发动机排出的热气和冷却空气完全和有效地混合。冷却空气通过尾梁上方的第二个进气口吸入，与发动机热排气混合，然后，经尾梁两侧向下的缝隙排出，再由旋翼下冼流吹散，使排气温度明显降低，从而保护直升机不受热寻的导弹的攻击。

　　对目视探测的隐身

　　RAH—66采用的特殊结构不仅使直升机迎面的雷达反射面积减小，而且，如果距离不够近用肉眼也不容易发现。座舱采用平板玻璃，能有效地减少阳光的漫反射。全机表面采用暗色的无反光涂料，以减小直升机的反光强度。这些也有利于对目视隐身。RAH—66采用5片桨叶的旋翼与减少目视探测也有关系。因为旋翼旋转时的视亮度与闪烁频率有关，如果稳定光源有一半时间受到遮挡，在闪烁频率为9.5赫兹时，实际显示的视亮度是稳定光源的2倍。9.5赫兹约为两片桨叶的闪烁频率。此频率越高，视亮度越低。每片桨叶的闪烁频率为36赫兹，视亮度会降低50%。旋翼为5片桨时的直升视被目视探测到的可能性比2片桨叶直升机可减少85%左右。这种现象称为布鲁克效应，实验也证实了这一点。

　　对音响探测的隐身

　　RAH—66采用了以下有效的减小嗓音的措施。旋翼桨尖采用后掠式，可使噪音声压减少2至3分贝，这样5片桨叶旋翼的噪音与2片桨叶旋翼的噪音就难以分辨。所采用的涵道尾桨，由于消除了旋翼与尾桨尾流之间的相互作用，也可减少噪音。RAH-66尾梁两侧向下的狭长缝隙式排气口，不仅能减少发动机排气的红外辐射征，而且还能消除发动机排气的噪音。同时，由于桨叶采取了特殊设计，RAH-66在低速飞行（167公里/小时）时便可降低旋翼转速，这就降低了旋翼噪音。

　　隐身化是直升机发展趋势

　　除提高机动性能和突战对抗能力外，各国都把提高直升机的隐身性能作为提高生存能力的有效手段。

　　美国新研制的S-97“侵袭者”无论是外形还是武器外挂点的设计，都将隐身性作为其设计的重中之重。从第四代战斗机开始，隐身设计已经是美军武器设计中必不可少的一环。随着全隐身直升机RAH-66“科曼奇”的下马，人们开始反思直升机的隐身问题。由于全隐身设计技术难度高、耗资大，“科曼奇”的下马也就在情理之中了。然而，美军在S-97“侵袭者”攻击机上采取了隐身设计思路，从而大大提高了直升机隐身能力，这在很大程度上代表了未来军用直升机隐身化的发展趋势。

　　（作者张德和 单位：总参陆航某研究所）