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技術(shù)派|隱身版直-20直升機(jī)亮相?看這類飛機(jī)如何隱身和參戰(zhàn)
近日,中國直升機(jī)研發(fā)單位的一架隱身直升機(jī)模型引發(fā)外界高度關(guān)注。
據(jù)環(huán)球時(shí)報(bào)援引美國動(dòng)力網(wǎng)站“戰(zhàn)區(qū)”欄目5月30日刊文稱,這是“隱身版直-20”多用途直升機(jī),文章甚至猜測中國隱身直升機(jī)的很多技術(shù)“抄襲”美國隱身版“黑鷹”。不過中國專家表示,這是西方媒體慣用伎倆,“仿制說”完全子虛烏有。
接下來我們聊聊直升機(jī)隱身技術(shù),這種隱身直升機(jī)在戰(zhàn)場上有什么作用?

隱身直升機(jī)模型。
隱身直升機(jī)走向前臺(tái)
從外形看,這是一架外形上采用隱身設(shè)計(jì)的通用運(yùn)輸直升機(jī),“戰(zhàn)區(qū)”刊文認(rèn)為,該機(jī)是直-20戰(zhàn)術(shù)通用運(yùn)輸直升機(jī)的隱身版。作為這幾年直升機(jī)領(lǐng)域的明星機(jī)型,直-20大家并不陌生。直-20是中國自主研發(fā)的新一代10噸級(jí)戰(zhàn)術(shù)通用運(yùn)輸直升機(jī),在2019年國慶70周年閱兵式首次公開亮相。
在當(dāng)年舉行的第五屆中國天津國際直升機(jī)博覽會(huì)上,直-20首次近距離與公眾見面,根據(jù)官方的展板介紹,直-20戰(zhàn)術(shù)通用直升機(jī)是中國自主研制的中型雙發(fā)多用途直升機(jī),應(yīng)用了電傳飛控、旋翼防/除冰等新技術(shù),可在晝夜復(fù)雜氣象條件下,遂行機(jī)降和運(yùn)輸?shù)榷鄻踊蝿?wù),具有全域全時(shí)出動(dòng)能力。
如果有隱身運(yùn)輸機(jī)直升機(jī)的需求,在直-20基礎(chǔ)上研制,是一個(gè)研制成本相對(duì)較低、研制時(shí)間相對(duì)較短的選擇,而且已經(jīng)有成功的案例,這就是美國的隱身“黑鷹”直升機(jī)。該機(jī)在2011年突襲本·拉登行動(dòng)中首次被外界關(guān)注到。而“黑鷹”直升機(jī)與直-20同屬10噸級(jí)戰(zhàn)術(shù)通用直升機(jī),外形上還有不少相似之處。

第五屆中國天津國際直升機(jī)博覽會(huì)上展示的直-20。
隨著隱身技術(shù)的普及,隱身戰(zhàn)機(jī)、隱身導(dǎo)彈、隱身戰(zhàn)艦……各種隱身兵器層出不窮,不少隱身兵器還參加了實(shí)戰(zhàn),接受實(shí)戰(zhàn)的檢驗(yàn),并在戰(zhàn)爭中發(fā)揮了重要作用。比如大眾熟知的F-117A“夜鷹”戰(zhàn)斗機(jī),其在海灣戰(zhàn)爭中有42架參戰(zhàn),出動(dòng)了1296次,只占全部戰(zhàn)機(jī)出動(dòng)總數(shù)的2%,但卻摧毀了約40%的戰(zhàn)略目標(biāo)。
F-117A“夜鷹”戰(zhàn)斗機(jī)在戰(zhàn)場上大放異彩的表現(xiàn)激發(fā)了各國研發(fā)隱身裝備的熱情,但多年來,航空領(lǐng)域隱身技術(shù)主要圍繞戰(zhàn)斗機(jī)、轟炸機(jī)和攻擊機(jī)等固定翼戰(zhàn)機(jī)展開,而直升機(jī)隱身技術(shù)的發(fā)展相對(duì)緩慢。只有美國啟動(dòng)了一些隱身直升機(jī)項(xiàng)目,包括RAH-66“科曼奇”隱身武裝直升機(jī)、隱身“黑鷹”戰(zhàn)術(shù)通用直升機(jī)。
與固定翼飛機(jī)采用隱身設(shè)計(jì)的初衷一樣,直升機(jī)采用隱身設(shè)計(jì)也是為了降低被發(fā)現(xiàn)的概率,進(jìn)而提高生存能力和作戰(zhàn)能力。直升機(jī)主要活動(dòng)在低空或超低空,雖然可以利用地形、地物進(jìn)行掩護(hù),但隨著探測技術(shù)和防空武器的發(fā)展,直升機(jī)面臨的威脅也越來越大,便攜式防空導(dǎo)彈、高炮、高射機(jī)槍等防空武器都是直升機(jī)要面對(duì)的威脅,甚至士兵手中的步槍都能將直升機(jī)擊落。在這些防空武器中,地空導(dǎo)彈是最大的威脅,尤其是重量輕、尺寸小的便攜式防空導(dǎo)彈,更是直升機(jī)的“大敵”,蘇阿戰(zhàn)爭中,有大量直升機(jī)被便攜式防空導(dǎo)彈擊落的案例,近幾年,在中東的敘利亞、土耳其、伊拉克都也有不少這樣的案例。

美國RAH-66“科曼奇”隱身武裝直升機(jī),項(xiàng)目已經(jīng)下馬。
直升機(jī)如何實(shí)現(xiàn)隱身?
上面所說的防空武器使用時(shí)首先要發(fā)現(xiàn)目標(biāo),對(duì)于飛行在低空或超低空的直升機(jī),可以通過雷達(dá)、光電系統(tǒng)、目視以及耳朵發(fā)現(xiàn)直升機(jī),因此,直升機(jī)隱身主要以上幾個(gè)方面下功夫。
雷達(dá)是目前戰(zhàn)場上對(duì)目標(biāo)探測和定位的最主要技術(shù)手段,據(jù)統(tǒng)計(jì),雷達(dá)約占各種探測是手段對(duì)突防目標(biāo)威脅的60%。因此,雷達(dá)隱身在是隱身技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的重點(diǎn)。
目標(biāo)雷達(dá)反射截面積(RCS)與飛行器離雷達(dá)的遠(yuǎn)近無關(guān),只與目標(biāo)的形狀、大小、結(jié)構(gòu)、入射波的頻率和特性,以及目標(biāo)對(duì)吸波材料技術(shù)、無源對(duì)消技術(shù)、有源對(duì)消技術(shù)、微波傳播技術(shù)等因素有關(guān)。外形設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)武器雷達(dá)隱身最直接、最有效的方法。在滿足目標(biāo)基本戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求下,要綜合設(shè)計(jì)導(dǎo)彈的氣動(dòng)布局和外形,采取多種措施對(duì)目標(biāo)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),盡可能地消除增大目標(biāo)RCS的強(qiáng)反射效應(yīng)。除了外形設(shè)計(jì),隱身涂料、吸/透波材料或結(jié)構(gòu)還可以彌補(bǔ)外形隱身的不足在材料隱身方面,作為隱身技術(shù)發(fā)展最快的美國,其已經(jīng)進(jìn)行了幾十年的研究,在一些著名的戰(zhàn)機(jī),如B-2、F-22應(yīng)用了隱身材料和結(jié)構(gòu)。

直升機(jī)雷達(dá)隱身也主要靠外形設(shè)計(jì)、隱身涂料和材料來實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)美國“科曼奇”和隱身“黑鷹”直升機(jī)來看,直升機(jī)雷達(dá)隱身也主要靠外形設(shè)計(jì)、隱身涂料和材料來實(shí)現(xiàn)。外形設(shè)計(jì)方面,機(jī)頭采用棱邊設(shè)計(jì)、機(jī)身側(cè)面輪廓折線式設(shè)計(jì)、旋翼槳轂整形、尾槳槳轂及減速器鼓包整形、金屬格柵屏蔽進(jìn)氣口和尾噴口外形整形……可以看出,直升機(jī)外形隱身設(shè)計(jì)原理與固定翼飛機(jī)有非常多相同之處,但由于直升機(jī)有旋翼和尾槳,因此,設(shè)計(jì)時(shí)還要重點(diǎn)考慮這兩個(gè)分系統(tǒng)。為了進(jìn)一步提升隱身性能,隱身直升機(jī)還可以使用隱身涂料和材料。
光電設(shè)備逐步成為地位僅次于雷達(dá)的第二大探測設(shè)備,對(duì)于低空飛行的直升機(jī)來說,低空或超低空飛行的空域是敵方雷達(dá)探測的盲區(qū),光電探測設(shè)備的威脅甚至高于雷達(dá),因此必須將光電隱身考慮進(jìn)去。所謂的光電隱身技術(shù),就是通過降低武器裝備的光電信號(hào)特征,使其無法被敵方光電探測設(shè)備和制導(dǎo)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)、識(shí)別、跟蹤和攻擊技術(shù)。目前,光電隱身技術(shù)主要包括紅外隱身、可見光隱身、紫外隱身和激光隱身等。
紅外隱身是光電隱身技術(shù)的重要內(nèi)容之一,大部分便攜式防空導(dǎo)彈都采用紅外制導(dǎo)方式,因此加強(qiáng)紅外隱身對(duì)提高直升機(jī)隱身性能至關(guān)重要。紅外探測設(shè)備通過探測目標(biāo)和背景之間的溫差從而實(shí)現(xiàn)探測和跟蹤。具體地講,紅外隱身技術(shù)指的是利用屏蔽、低發(fā)射率涂料、熱抑制等手段,降低或改變目標(biāo)的紅外輻射特征,從而實(shí)現(xiàn)在紅外方面的低可探測性。直升機(jī)飛行速度較低,發(fā)動(dòng)機(jī)是主要紅外輻射源,因此要采用紅外抑制措施降低紅外信號(hào),紅外信號(hào)抑制器、優(yōu)化尾噴口外形及位置等措施都可以降低紅外信號(hào)。 可見光偵察設(shè)備利用目標(biāo)反射的可見光進(jìn)行探測,通過目標(biāo)與背景之間的亮度實(shí)現(xiàn)識(shí)別,低可視度涂裝則可以大幅縮短被可見光偵察設(shè)備發(fā)現(xiàn)的距離。
看過電影《黑鷹墜落》的讀者也許記得,武裝分子監(jiān)視跟蹤美國直升機(jī)就是靠目視和直升機(jī)的噪聲,因此,隱身直升機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮聲隱身。聲學(xué)隱身技術(shù)又稱為聲波隱身技術(shù),目的是控制目標(biāo)聲波輻射特性,降低目標(biāo)自身的噪聲,減小聲波探測系統(tǒng)探測的概率。聲隱身技術(shù)主要采用低噪聲材料、低噪聲動(dòng)力技術(shù)和隔音材料等。直升機(jī)減少噪聲設(shè)計(jì)要對(duì)旋翼、尾槳、發(fā)動(dòng)機(jī)等主要噪聲源進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),必要時(shí)還應(yīng)增加噪聲抑制設(shè)備。

隱身“黑鷹”至今遮蓋著神秘的面紗,圖為電影公司制作的隱身“黑鷹”電影道具。
隱身戰(zhàn)術(shù)通用直升機(jī)怎么用?
隱身戰(zhàn)術(shù)通用直升機(jī)有什么作用?先來看看隱身“黑鷹”參與擊斃本拉登的行動(dòng)。
2011年5月2日午夜0時(shí)左右(巴基斯坦當(dāng)?shù)貢r(shí)間),79名美國海軍陸戰(zhàn)隊(duì)海豹突擊隊(duì)員,戴著夜視鏡和必要的武器,分別搭乘4架直升飛機(jī),從阿富汗賈拉拉巴德的軍事基地進(jìn)入到了巴基斯坦境內(nèi),目的是擊斃本拉登,行動(dòng)代號(hào)“海神之矛”。
為了躲避巴基斯坦的防空雷達(dá),直升機(jī)沿著事先規(guī)劃好的航線超低空飛行,為了進(jìn)一步降低被發(fā)現(xiàn)的概率,本次行動(dòng)還動(dòng)用了隱身“黑鷹”直升機(jī),周密的策劃加上先進(jìn)的裝備,特戰(zhàn)隊(duì)員搭乘的直升機(jī)沒有被巴方防空系統(tǒng)發(fā)現(xiàn),順利抵達(dá)阿伯塔巴德,1時(shí)10分左右,直升機(jī)在拉登住宅附近降落,開始了突襲行動(dòng),擊斃了本拉登,并將其尸體和大量資料帶回。
本次行動(dòng)有個(gè)小插曲:就是一架隱身“黑鷹”直升機(jī)出現(xiàn)故障,墜落到拉登的院墻內(nèi),尾部還擦過了3米多高的院墻,引發(fā)了很大的動(dòng)靜。不過直升機(jī)內(nèi)的突擊隊(duì)隊(duì)員沒有受傷,他們以最快的速度爬出機(jī)艙,并在院子的各個(gè)地區(qū)站位部署,這也是此次軍事行動(dòng)最令軍方和政府高官緊張的時(shí)刻(時(shí)任美國總統(tǒng)奧巴馬和其他高官通過衛(wèi)星通信,實(shí)時(shí)觀看行動(dòng)過程)。事發(fā)后,備用直升機(jī)趕來支援,撤離時(shí)特戰(zhàn)人員炸毀了這架直升機(jī),但還是留下了不少殘骸,外界通過隱身機(jī)尾首次知道了隱身“黑鷹”的存在,但至今美方都未公開其全身照,隱身“黑鷹”仍遮蓋著神秘面紗。

“海神之矛”讓外界首次知道了美軍裝備了隱身戰(zhàn)術(shù)通用直升機(jī)。
這次行動(dòng)非常直觀展示了隱身戰(zhàn)術(shù)通用直升機(jī)的用途——輸送特戰(zhàn)隊(duì)員,深入敵后,執(zhí)行高危特戰(zhàn)任務(wù)。由于具備很強(qiáng)的隱身能力,相對(duì)未采用隱身設(shè)計(jì)的戰(zhàn)術(shù)通用直升機(jī),隱身戰(zhàn)術(shù)通用直升機(jī)可以盡量降低被敵方發(fā)現(xiàn)的概率,提高任務(wù)的成功率。我們知道,特種部隊(duì)?wèi)?zhàn)力強(qiáng),主要承擔(dān)摧毀高價(jià)值軍事目標(biāo),比如斬首(抓捕)敵方重要人員、突襲敵方指揮所、奪控機(jī)場、港口等高價(jià)值目標(biāo),也可以執(zhí)行偵察監(jiān)視任務(wù),獲得有價(jià)值的情報(bào)。此外還可以執(zhí)行營救任務(wù),解救被綁架己方人員。
滲透到作戰(zhàn)區(qū)域是特種部隊(duì)完成作戰(zhàn)任務(wù)的前提,滲透行動(dòng)的成功與否直接關(guān)系到特種部隊(duì)后續(xù)行動(dòng)的展開,因此各國都非常重視特種部隊(duì)的滲透訓(xùn)練及輸送裝備的采購,以提高其滲透能力。空中滲透大體上可分為高空滲透和低空滲透。空中滲透主要采用的飛行器,具有飛行速度快、飛行距離遠(yuǎn)等特點(diǎn),因此空中滲透是一種最為迅速的滲透戰(zhàn)術(shù)。隱身戰(zhàn)術(shù)通用直升機(jī)的出現(xiàn)為特戰(zhàn)隊(duì)員提供了更給力的空中滲透工具,有助于進(jìn)一步提升作戰(zhàn)能力。





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