《军武次位面》作者:机甲888

▲国产新一代直升机低噪声旋翼
近日,国内的公开媒体和网络图片中出现了一种造型颇为特殊的新型直升机低噪声旋翼。从叶片外形来看,其叶尖部分存在明显的三维后掠、反向弯曲特征,与欧洲空客公司出品的H160直升机采用的“蓝色边缘”低噪声旋翼有一定相似之处,而结合此前国内已经公开出现的直-20直升机低噪声旋翼以及外界长期对新型隐身直-20直升机的关注,此次出现的这款新型低噪声旋翼可能与隐身直-20直升机有关。

▲桨叶涡流干扰示意图
众所周知,直升机飞行时的旋翼降噪问题一直是比较难以被攻克的技术难关,究其原因就是旋翼桨叶与翼尖涡之间的相互作用所产生的桨叶涡流干扰(即:BVI)。而所谓的桨叶涡流干扰是指当直升机处于飞行过程中的下降、悬停或者较大机动状态时,旋翼前一片桨叶产生的翼尖涡会随着旋翼尾迹向后运动,而后续桨叶进入涡流区域后,会产生明显的非定常压力变化,并形成具有较强脉冲特征的噪声。这种噪声不仅传播距离远,而且很容易暴露直升机的大致方位,进而导致直升机在战场隐蔽性和生存性的下降。

▲使用“蓝色边缘”低噪声旋翼的欧洲空客公司H160直升机
而要降低桨叶涡流干扰,一般就得从旋翼的叶片气动外形、翼尖涡结构、压力分布入手以及制造材料等方面综合入手。以上文提及的欧洲空客公司H160直升机使用的“蓝色边缘”低噪声旋翼为例,其旋翼叶尖采用独特的双后掠三维设计,通过改变旋翼叶尖附近的气动载荷和涡流结构,减少了后续旋翼桨叶与前方翼尖涡的强烈干扰,从而,降低旋翼的桨叶涡流干扰和H160直升机飞行时旋翼所产生的噪声。根据欧洲空客公司的公开资料,使用“蓝色边缘”低噪声旋翼的H160直升机,在飞行时相对使用传统旋翼的直升机,可降低约3至4分贝的噪声,且在特定传播方向和综合声学环境下,其噪声指标还可以更低。

▲使用“蓝色边缘”低噪声旋翼的欧洲空客公司H160直升机拥有较好的综合飞行性能
更值得关注的是,类似“蓝色边缘”的低噪声旋翼,并不只有飞行噪声低这一优势。依据现有资料,此类旋翼的叶尖经过重新设计之后,可以改变旋翼局部压力分布和诱导速度场,在降低桨叶涡流干扰的还可以改善直升机的气动效率。因此,使用这种旋翼的直升机,理论上可以在相同发动机功率和整机气动外形等相同条件下,获得更好的悬停和前飞性能,或者在保持原有性能的情况下减少部分功率消耗。而这对于需要携带人员、武器、燃油以及任务设备的军用直升机而言,往往可以让其在航程、载荷和任务半径方面获得更大的收益。

▲隐身直-20直升机的缩比模型
综上所述,如果此款应用了与“蓝色边缘”低噪声旋翼相似技术的中国国产新一代直升机低噪声旋翼,未来能够应用于直-20直升机的隐身改进型的话,那其意义就不只是为该型直升机换装了一个新型旋翼那么简单,而是说明隐身直-20直升机正在从过去的外形和材料隐身逐渐走向系统级低可探测设计。毕竟对于要在今后执行低空纵深特殊突击任务的隐身直-20直升机来说,除了机身外形、进气道、尾部结构以及红外抑制等方面传统的隐身要求,其旋翼噪声同样是一个必须解决的问题。

▲应用新一代低噪声旋翼等低可探测性技术的隐身直-20直升机会具备更强的隐身能力
因此,如果隐身直-20直升机未来能够装备新一代低噪声旋翼,并将低红外排气、低雷达反射外形以及综合电子战系统等直升机所需的隐身要素相结合,其低空突防和隐蔽机降能力无疑会进一步提高。当然,目前关于隐身直-20直升机的大量信息仍处于公开图片和技术分析阶段,具体型号、性能以及是否已经进入到正式型号试验,都还需要等待更权威的信息确认。但从国产新一代低噪声直升机旋翼低调亮相的这一事件上看,中国新一代军用直升机确实正持续向更低噪声、更高气动效率和更低可探测性的方向推进。

