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隐身“黑鹰”特别注重提高自身隐身性能,声学隐身、雷达隐身、红外隐身等各个角度都有所考虑,并进行了相应的技术处理,因此在实战中取得了较好的效果。
2011年5月2日凌晨(巴基斯坦当地时间5月1日晚),美国海军“海豹”突击队在突袭基地组织领导人本·拉登的军事行动中使用了一种具备隐身性能的新型直升机。据国外媒体和相关领域专家判断,这是一种在普通MH-60“黑鹰”直升机基础上,沿用已经下马的RAH-66“科曼奇”隐身武装直升机先进技术,大幅改进而来的新型特种作战专用直升机,此次军事行动也是该机首次向外界曝光。根据目前国内外媒体所披露的最新相关信息,本文对这种直升机的主要技术情况做了初步研究分析。
隐身“黑鹰”的基本情况
就坠毁的这架直升机型别来说,目前外界的观点基本一致,认为该机应该是美军现役“黑鹰”直升机的隐身改型,这主要是基于该机残骸照片的分析:照片显示该机残骸有很多部件与“黑鹰”相似,尤其是发动机与“黑鹰”基本相同。但为了能渗透穿越敌方严密防空系统并打击其重要目标,该机在普通“黑鹰”基础上有了很大改进。
根据隐身“黑鹰”残骸照片和国外媒体的相关报道分析,该机特别注重提高自身隐身性能,声学隐身、雷达隐身、红外隐身等各个角度都有所考虑,并进行了相应的技术处理,因此在实战中取得了较好的效果。但由此一来,也导致该机外形与普通“黑鹰”差别很大。从前一段时间国外媒体公布的隐身“黑鹰”假想图来看,该机外形很难与普通“黑鹰”联系起来,但按照国外分析家的观点,两者的内部结构其实差别并不大。
根据美国媒体的报道,隐身“黑鹰”配备有与武装型“黑鹰”相同的航空机炮,但不像后者那样有外部武器挂架(可携带导弹、火箭弹、航炮吊舱等武器和副油箱)。这主要是因为该机在普通“黑鹰”基础上做了大量隐身技术处理导致全机增重很多,但没有同时更换功率更大的发动机(这可能是出于减少技术难度和减小研发、使用成本等角度考虑),在保证搭载必要数量突击队士兵的前提下,已很难再增加防护装甲和携带外挂重武器。
总的来说,隐身“黑鹰”的基本定位应该是主要用作美军特种作战部队的空中渗透平台(类似此次突袭作战的行动),而不是“科曼奇”那样的隐身武装直升机。
隐身“黑鹰”采用的声学隐身技术
鉴于传统直升机的噪音很大,容易被敌方过早发现并采取防范措施,不便于执行特种渗透作战任务,因此隐身“黑鹰”非常重视降低噪音,甚至将其放在比雷达隐身更优先考虑的位置,并为此采取了一系列有效的技术措施。
根据国外媒体报道,隐身“黑鹰”通过采用新型材料、改变桨叶(尤其是翼尖)气动外形、适当降低旋翼转速、在旋翼轴顶端加装碟形外罩等手段,使其主旋翼具备一定降噪功能,同时还重点对尾桨进行了改进。考虑到常规尾桨的缺点是噪声大,隐蔽性不好,而“科曼奇”直升机那样的涵道式桨叶虽然比较安静,但动力损耗太多,隐身“黑鹰”采用的是增加尾桨叶片(媒体报道该机尾桨与普通“黑鹰”不同,采用的是一种独特的五叶或六叶设计,并且叶片比较短小)、降低叶片转速、在桨毂上加装与主旋翼类似的碟形外罩等技术措施,使其尾桨噪音大幅度降低,在转动时仅发出类似“嗡嗡”的声音,比普通直升机尾桨的“突突”声要小很多。此外,还有报道称隐身“黑鹰”的发动机也加装了消音装置以减少自身噪音。
飞行测试和实战结果证明,隐身“黑鹰”所采取的声学隐身措施是相当成功的。在白天,该机发出的轻微声音很容易被忽略或被附近的自然噪音(如工业生产、车辆、人群等)完全掩盖,即使在比较寂静的夜晚,也只有当该机飞到近处时才能被察觉。在此次突袭行动中,拉登住处附近的巴基斯坦居民均表示一开始并没有听到直升机的声音,—直到直升机差不多飞临头顶时才察觉,这充分保证了作战行动的突然性,起到了出其不意的效果,使对方根本来不及逃离或组织有效抵抗。
隐身“黑鹰”采用的雷达隐身技术
和其他军用航空器一样,直升机受雷达的威胁也很大,因此多年来世界各国都在探讨如何减小直升机的雷达散射面积(RCS),其中部分技术手段已逐渐得到了应用,此次曝光的隐身“黑鹰”直升机就采取了多种雷达隐身措施。
从外形上看,隐身“黑鹰”与普通“黑鹰”存在明显的差异,其轮廓分明的棱角结构与已经退役的F-117隐身战斗机颇为相似,同时该机水平尾翼前掠,垂尾也采用了特殊的外形设计,这些措施有助于将入射雷达波只集中在少数几个方向反射,而避免朝多个方向反射回去从而增大被敌方雷达发现的机率。
据媒体报道,隐身“黑鹰”的残骸表明该机大量采用了质量轻、强度高,既能承载作为结构件,同时又具备良好吸波、透波性能的新型复合材料(即结构/隐身一体化材料),同时机体外还覆盖有雷达吸波涂层。为了进一步降低全机的雷达散射面积,该机的风挡玻璃也采取了隐身外形设计,并进行了特殊的镀膜处理。此外,据退役的美军特种部队飞行员透露,早期型号的隐身“黑鹰”甚至没有安装空中加油探管,因为探管可能会增大直升机的雷达散射面积(但因此次行动距离遥远,参战的隐身“黑鹰”应当安装了空中受油装置)。
考虑到直升机因为有机件(旋翼、尾翼)在运动,同等技术条件下其隐身效果很难达到固定翼飞机的水平。但是对于担负特种作战任务的直升机来说,由于经常是在低空、超低空飞行,这里通常是雷达盲区,同时还可借助地面杂波的掩护,若自身再采用了一定程度的隐身措施,将很难被敌方雷达探测跟踪到。
在此次行动中,尽管拉登及其手下人员不可能拥有防空雷达,但因美军是强行“借道”巴基斯坦,必须考虑应对巴军的防空预警系统,只能借助于具备良好雷达隐身性能的直升机。实战结果表明,隐身“黑鹰”的雷达隐身性能相当令人满意,巴军各种雷达均没能发现穿越阿富汗与巴基斯坦边界、潜入巴国境内的美军直升机。
隐身“黑鹰”采用的红外隐身技术
鉴于直升机在飞行过程中发动机等部件温度很高,并且向外排出大量高温气体,因而自身红外信号特征较强,容易被敌方红外搜索跟踪系统(IRST)和红外制导导弹探测和追踪,要提高其在战场上的突防力和生存力,采用红外抑制技术以缩减全机红外信号特征至关重要。此次行动前,美军方判断拉登的警卫人员很可能配备有便携式红外制导地空导弹(如美制“毒刺”、俄制“萨姆”7/-14/-16等),这对美军现役的普通直升机来说是一个很大的威胁,而采用了红外隐身技术隐身的隐身“黑鹰”所则充分体现出自身的实战价值。
根据媒体报道,隐身“黑鹰”沿用了很多源自“科曼奇”直升机的红外隐身技术,例如采用特殊设计的排气口,使发动机排出的废气与吸入的冷空气混合以降 低排气温度,同时对机体部分温度较高的部位和部件进行一定程度的遮挡(在近期的迪拜航展上,美国展出的“黑鹰”直升机进气道和排气口就加装了可减小红外信号特征的屏蔽装置)。此外,此次坠毁的隐身“黑鹰”残骸显示,该机机体表面还覆盖有与V-22“鱼鹰”倾转旋翼机表面类似的银色红外抑制涂层,以进一步降低全机的红外信号特征。
一架隐身“黑鹰”坠毁的原因
据美军方透露,共有4架隐身“黑鹰”直升机参加了此次行动,其中一架因故坠毁。为了防止该机先进技术外泄,美军特种部队士兵在完成任务后用手榴弹摧毁了这架直升机。但由于该机残骸的尾部仍保存较为完整,并明显与普通“黑鹰”直升机不同,最终导致这种美军秘密研制的隐身直升机曝光。
据美国军方官员解释,此架隐身“黑鹰”之所以坠毁,是因为当地气温过高超出了预计,加上直升机负荷超重(为了提高隐身性能,隐身“黑鹰”本身就比普通“黑鹰”增重数百磅),导致直升机在下降过程中“碰撞着陆”。不过部分国外媒体和美国内分析家均认为,隐身“黑鹰”坠毁的原因远不止如此。这是因为,与普通“黑鹰”直升机相比,隐身“黑鹰”为达到隐身目的,其气动布局远比前者复杂,导致操控难度更大(例如美国第一种隐身战斗机F-117A就以操控难度大著称),因而容易发生事故,尤其是在低空低速飞行或着陆时更是如此。同时,还有部分分析家认为,隐身“黑鹰”直升机风挡玻璃上为了改善隐身性能而涂覆的特殊涂层也可能是导致此次事故的重要原因,因为它即使在白天也会影响飞行员的视线,而此次行动是夜间执行任务,由于飞行员戴着夜视镜,更难以准确观察机外情况,因而更容易出事。
不过值得注意的是,尽管此架隐身“黑鹰”直升机在行动中坠毁,但是该机机舱内的突击队员却均毫发无损,并迅速投入战斗,这说明该机的抗坠毁性能相当突出。
美军隐身直升机发展情况
美国研发隐身直升机的历史可追溯到上世纪80年代初,当时除了著名的RAH-66“科曼奇”隐身直升机外,美国还曾开展过AH-6“小鸟”特种作战隐身直升机的研究。尽管由于技术、经费以及前苏联解体导致国际政治环境缓和等原因,这些项目均无果而终,但其中一些相关的技术成果后来应用到了新型直升机的研制和美军现役直升机的改造中。在美军现役各型直升机中,由于装备量大和用途广泛等原因,“黑鹰”直升机一直是军方实施隐身改造的重点。从20世纪90年代到本世纪初,美军特种作战司令部曾先后与洛克希德·马丁公司和波音公司合作,对一些现役的“黑鹰”直升机进行了隐身改装。但根据美国《航空周刊》等媒体近期的披露来看,此次行动中美军使用的隐身“黑鹰”直升机可能是西科斯基公司“鹰工厂”(Hawk Works,西科斯基公司是“黑鹰”直升机的研制厂商)全新生产的产品。后者是西科斯基公司于2004年收购施维策飞机公司后在纽约附近新建的一家工厂,目前除了负责“黑鹰”和“海鹰”(舰载型)直升机的生产出口外,还在从事新一代直升机技术的研究,例如X2高速直升机技术验证机。
值得指出的是,尽管此次行动是美军隐身“黑鹰”直升机首次公开曝光,但国外相当部分专家均认为,该机应当在先前美军的多次军事行动已经成功地使用过,只是它们都安全返回基地因而没被外界发现而已。
2011年5月2日凌晨(巴基斯坦当地时间5月1日晚),美国海军“海豹”突击队在突袭基地组织领导人本·拉登的军事行动中使用了一种具备隐身性能的新型直升机。据国外媒体和相关领域专家判断,这是一种在普通MH-60“黑鹰”直升机基础上,沿用已经下马的RAH-66“科曼奇”隐身武装直升机先进技术,大幅改进而来的新型特种作战专用直升机,此次军事行动也是该机首次向外界曝光。根据目前国内外媒体所披露的最新相关信息,本文对这种直升机的主要技术情况做了初步研究分析。
隐身“黑鹰”的基本情况
就坠毁的这架直升机型别来说,目前外界的观点基本一致,认为该机应该是美军现役“黑鹰”直升机的隐身改型,这主要是基于该机残骸照片的分析:照片显示该机残骸有很多部件与“黑鹰”相似,尤其是发动机与“黑鹰”基本相同。但为了能渗透穿越敌方严密防空系统并打击其重要目标,该机在普通“黑鹰”基础上有了很大改进。
根据隐身“黑鹰”残骸照片和国外媒体的相关报道分析,该机特别注重提高自身隐身性能,声学隐身、雷达隐身、红外隐身等各个角度都有所考虑,并进行了相应的技术处理,因此在实战中取得了较好的效果。但由此一来,也导致该机外形与普通“黑鹰”差别很大。从前一段时间国外媒体公布的隐身“黑鹰”假想图来看,该机外形很难与普通“黑鹰”联系起来,但按照国外分析家的观点,两者的内部结构其实差别并不大。
根据美国媒体的报道,隐身“黑鹰”配备有与武装型“黑鹰”相同的航空机炮,但不像后者那样有外部武器挂架(可携带导弹、火箭弹、航炮吊舱等武器和副油箱)。这主要是因为该机在普通“黑鹰”基础上做了大量隐身技术处理导致全机增重很多,但没有同时更换功率更大的发动机(这可能是出于减少技术难度和减小研发、使用成本等角度考虑),在保证搭载必要数量突击队士兵的前提下,已很难再增加防护装甲和携带外挂重武器。
总的来说,隐身“黑鹰”的基本定位应该是主要用作美军特种作战部队的空中渗透平台(类似此次突袭作战的行动),而不是“科曼奇”那样的隐身武装直升机。
隐身“黑鹰”采用的声学隐身技术
鉴于传统直升机的噪音很大,容易被敌方过早发现并采取防范措施,不便于执行特种渗透作战任务,因此隐身“黑鹰”非常重视降低噪音,甚至将其放在比雷达隐身更优先考虑的位置,并为此采取了一系列有效的技术措施。
根据国外媒体报道,隐身“黑鹰”通过采用新型材料、改变桨叶(尤其是翼尖)气动外形、适当降低旋翼转速、在旋翼轴顶端加装碟形外罩等手段,使其主旋翼具备一定降噪功能,同时还重点对尾桨进行了改进。考虑到常规尾桨的缺点是噪声大,隐蔽性不好,而“科曼奇”直升机那样的涵道式桨叶虽然比较安静,但动力损耗太多,隐身“黑鹰”采用的是增加尾桨叶片(媒体报道该机尾桨与普通“黑鹰”不同,采用的是一种独特的五叶或六叶设计,并且叶片比较短小)、降低叶片转速、在桨毂上加装与主旋翼类似的碟形外罩等技术措施,使其尾桨噪音大幅度降低,在转动时仅发出类似“嗡嗡”的声音,比普通直升机尾桨的“突突”声要小很多。此外,还有报道称隐身“黑鹰”的发动机也加装了消音装置以减少自身噪音。
飞行测试和实战结果证明,隐身“黑鹰”所采取的声学隐身措施是相当成功的。在白天,该机发出的轻微声音很容易被忽略或被附近的自然噪音(如工业生产、车辆、人群等)完全掩盖,即使在比较寂静的夜晚,也只有当该机飞到近处时才能被察觉。在此次突袭行动中,拉登住处附近的巴基斯坦居民均表示一开始并没有听到直升机的声音,—直到直升机差不多飞临头顶时才察觉,这充分保证了作战行动的突然性,起到了出其不意的效果,使对方根本来不及逃离或组织有效抵抗。
隐身“黑鹰”采用的雷达隐身技术
和其他军用航空器一样,直升机受雷达的威胁也很大,因此多年来世界各国都在探讨如何减小直升机的雷达散射面积(RCS),其中部分技术手段已逐渐得到了应用,此次曝光的隐身“黑鹰”直升机就采取了多种雷达隐身措施。
从外形上看,隐身“黑鹰”与普通“黑鹰”存在明显的差异,其轮廓分明的棱角结构与已经退役的F-117隐身战斗机颇为相似,同时该机水平尾翼前掠,垂尾也采用了特殊的外形设计,这些措施有助于将入射雷达波只集中在少数几个方向反射,而避免朝多个方向反射回去从而增大被敌方雷达发现的机率。
据媒体报道,隐身“黑鹰”的残骸表明该机大量采用了质量轻、强度高,既能承载作为结构件,同时又具备良好吸波、透波性能的新型复合材料(即结构/隐身一体化材料),同时机体外还覆盖有雷达吸波涂层。为了进一步降低全机的雷达散射面积,该机的风挡玻璃也采取了隐身外形设计,并进行了特殊的镀膜处理。此外,据退役的美军特种部队飞行员透露,早期型号的隐身“黑鹰”甚至没有安装空中加油探管,因为探管可能会增大直升机的雷达散射面积(但因此次行动距离遥远,参战的隐身“黑鹰”应当安装了空中受油装置)。
考虑到直升机因为有机件(旋翼、尾翼)在运动,同等技术条件下其隐身效果很难达到固定翼飞机的水平。但是对于担负特种作战任务的直升机来说,由于经常是在低空、超低空飞行,这里通常是雷达盲区,同时还可借助地面杂波的掩护,若自身再采用了一定程度的隐身措施,将很难被敌方雷达探测跟踪到。
在此次行动中,尽管拉登及其手下人员不可能拥有防空雷达,但因美军是强行“借道”巴基斯坦,必须考虑应对巴军的防空预警系统,只能借助于具备良好雷达隐身性能的直升机。实战结果表明,隐身“黑鹰”的雷达隐身性能相当令人满意,巴军各种雷达均没能发现穿越阿富汗与巴基斯坦边界、潜入巴国境内的美军直升机。
隐身“黑鹰”采用的红外隐身技术
鉴于直升机在飞行过程中发动机等部件温度很高,并且向外排出大量高温气体,因而自身红外信号特征较强,容易被敌方红外搜索跟踪系统(IRST)和红外制导导弹探测和追踪,要提高其在战场上的突防力和生存力,采用红外抑制技术以缩减全机红外信号特征至关重要。此次行动前,美军方判断拉登的警卫人员很可能配备有便携式红外制导地空导弹(如美制“毒刺”、俄制“萨姆”7/-14/-16等),这对美军现役的普通直升机来说是一个很大的威胁,而采用了红外隐身技术隐身的隐身“黑鹰”所则充分体现出自身的实战价值。
根据媒体报道,隐身“黑鹰”沿用了很多源自“科曼奇”直升机的红外隐身技术,例如采用特殊设计的排气口,使发动机排出的废气与吸入的冷空气混合以降 低排气温度,同时对机体部分温度较高的部位和部件进行一定程度的遮挡(在近期的迪拜航展上,美国展出的“黑鹰”直升机进气道和排气口就加装了可减小红外信号特征的屏蔽装置)。此外,此次坠毁的隐身“黑鹰”残骸显示,该机机体表面还覆盖有与V-22“鱼鹰”倾转旋翼机表面类似的银色红外抑制涂层,以进一步降低全机的红外信号特征。
一架隐身“黑鹰”坠毁的原因
据美军方透露,共有4架隐身“黑鹰”直升机参加了此次行动,其中一架因故坠毁。为了防止该机先进技术外泄,美军特种部队士兵在完成任务后用手榴弹摧毁了这架直升机。但由于该机残骸的尾部仍保存较为完整,并明显与普通“黑鹰”直升机不同,最终导致这种美军秘密研制的隐身直升机曝光。
据美国军方官员解释,此架隐身“黑鹰”之所以坠毁,是因为当地气温过高超出了预计,加上直升机负荷超重(为了提高隐身性能,隐身“黑鹰”本身就比普通“黑鹰”增重数百磅),导致直升机在下降过程中“碰撞着陆”。不过部分国外媒体和美国内分析家均认为,隐身“黑鹰”坠毁的原因远不止如此。这是因为,与普通“黑鹰”直升机相比,隐身“黑鹰”为达到隐身目的,其气动布局远比前者复杂,导致操控难度更大(例如美国第一种隐身战斗机F-117A就以操控难度大著称),因而容易发生事故,尤其是在低空低速飞行或着陆时更是如此。同时,还有部分分析家认为,隐身“黑鹰”直升机风挡玻璃上为了改善隐身性能而涂覆的特殊涂层也可能是导致此次事故的重要原因,因为它即使在白天也会影响飞行员的视线,而此次行动是夜间执行任务,由于飞行员戴着夜视镜,更难以准确观察机外情况,因而更容易出事。
不过值得注意的是,尽管此架隐身“黑鹰”直升机在行动中坠毁,但是该机机舱内的突击队员却均毫发无损,并迅速投入战斗,这说明该机的抗坠毁性能相当突出。
美军隐身直升机发展情况
美国研发隐身直升机的历史可追溯到上世纪80年代初,当时除了著名的RAH-66“科曼奇”隐身直升机外,美国还曾开展过AH-6“小鸟”特种作战隐身直升机的研究。尽管由于技术、经费以及前苏联解体导致国际政治环境缓和等原因,这些项目均无果而终,但其中一些相关的技术成果后来应用到了新型直升机的研制和美军现役直升机的改造中。在美军现役各型直升机中,由于装备量大和用途广泛等原因,“黑鹰”直升机一直是军方实施隐身改造的重点。从20世纪90年代到本世纪初,美军特种作战司令部曾先后与洛克希德·马丁公司和波音公司合作,对一些现役的“黑鹰”直升机进行了隐身改装。但根据美国《航空周刊》等媒体近期的披露来看,此次行动中美军使用的隐身“黑鹰”直升机可能是西科斯基公司“鹰工厂”(Hawk Works,西科斯基公司是“黑鹰”直升机的研制厂商)全新生产的产品。后者是西科斯基公司于2004年收购施维策飞机公司后在纽约附近新建的一家工厂,目前除了负责“黑鹰”和“海鹰”(舰载型)直升机的生产出口外,还在从事新一代直升机技术的研究,例如X2高速直升机技术验证机。
值得指出的是,尽管此次行动是美军隐身“黑鹰”直升机首次公开曝光,但国外相当部分专家均认为,该机应当在先前美军的多次军事行动已经成功地使用过,只是它们都安全返回基地因而没被外界发现而已。