直升飛機可以靜音飛行嗎?

侶意

想要做到完全靜音飛行是不可能的,直升機旋翼與空氣摩擦產生壓力差,以及螺旋槳機械傳動機構的震動,根本不可能做到靜音。但是降低噪音的手段不是沒有,比如突襲本·拉登行動曝光的“寂靜”特種直升機(隱身黑鷹)。不過關於這種隱身黑鷹的資料實在太少,而實際上美國在AH-64阿帕奇武裝直升機上已經應用了幾種常用的降噪手法,因而以此作為討論。好萊塢電影《獵殺本拉登》使用的隱身黑鷹全比例模型

方法一:螺旋槳翼尖設計修改

螺旋槳的翼尖是產生噪音的主要來源,一方面與空氣摩擦最劇烈,另一方面螺旋槳槳葉運行時,速度最高,相對馬赫數最高,飛機螺旋槳為避免音障出現,不會超過音速,但為了性能會接近音速。可是在實際使用過程中,由於直升機螺旋槳運動方向也是水平運動,平飛時再加上直升機平飛的速度,就很容易使得槳尖的相對速度突破音速,產生強烈的局部音爆和激波效果。

所以設計直升機螺旋槳時,採用後掠槳尖,以及薄翼型設計,可以有效降低激波效應的出現,從而將激波效應降到最低。歐洲直升機公司在設計EC145上,進行過經聲學優化旋翼(ERATO)與常規的矩形7AD旋翼之間進行對比試驗。

經過對比試驗發現,兩者的由於激波引起的脈衝噪聲(HSI)中,ERATO槳葉要比7AD槳葉低3.6dBA,而由於螺旋槳與空氣運動造成的槳-渦噪聲(BVI)中,要降低7.6dBA。

方法二:剪刀式尾槳或涵道尾槳

對於中小型直升機來說,涵道尾槳是個不錯的選擇,槳葉小,運行效率高,從而使得噪音較小。但是涵道尾槳結構重量代價太大,不適合做大,因而不被重型直升機所採用。所以採用另外的方式來降低噪音,那就是剪刀式尾槳。這是阿帕奇武裝直升機的剪刀式尾槳,槳葉之間角度並非等角,而是分別以55°和125°的夾角佈置,同時兩對槳葉之間還有一定的縱向差距。這種剪刀式槳葉可以產生嚴重的槳-渦互相氣流乾擾效應,從而可以顯著降低槳葉噪音。

俄羅斯的米-28浩劫,以及我們的直-10都是採用這種尾槳佈局方式。但這種佈局方式也只適合在尾槳佈置,主旋翼採用這種佈局,氣流乾擾太強,屬於明顯的找死行為,但是他有自己另外的方式降低噪音。

方法三:槳葉非水平面運動

直升機的主軸與主旋翼是非剛性連接的,上有陀螺儀,當直升機需要前後左右移動時,是主旋翼傾斜從而產生一個水平方向運動的力,從而帶動直升機向該方向運動。

但是如果加上飛控系統進行控制,可以讓直升機在平飛過程中,槳葉傾斜角度在運行時候,不同位置進行變化,前方槳葉較為平直,運行至後方時再明顯傾斜。這樣既不會干擾前方視野,也可以讓整個主旋翼在平飛過程中,並非處在一個平面,從而可以產生一定的渦流乾擾效果,降低旋翼噪音。這種方式不僅對於飛控難度增加,同時也會降低運行效率,對於直升機發動機功率提出考驗。

最後:發動機遮蔽

發動機噪音也是直升機噪音的一部分,渦軸發動機工作時也會發出相當大的噪音,不過其噪音主要是通過發動機連接部位傳遞給艙內,直接向外部的較少,主要是排氣口氣流噪音帶來的影響。不過大部分武裝直升機為了降低紅外信號的需要,也對發動機排氣裝置進行處理,這也順帶降低了這方面噪音影響。

這裡可以清楚的看到阿帕奇武裝直升機的排氣口構造,向上排放的氣流,再受主旋翼氣流打散後,降低紅外信號。

科曼奇武裝直升機的排氣口是佈置在這四條開縫之中。

武直-10原型機因為使用加拿大普惠的PT-6渦軸發動機,發動機排氣道也是類似於阿帕奇的紅外抑制設計,但遺憾的是因遭禁運,使用渦軸-9功率的下降,量產型取消了這一設計,希望下面的渦軸-16等能夠儘快投入使用,恢復這一功能。


五嶽掩赤城

目前的技術水平,直升機飛行過程中完全靜音,理論上講可以。

但是,現實中無論是設計製造,要達到直升機飛行中靜音很難。直升機的飛行過程中產生噪音的原因主要來自兩個方面,一是發動機產生的噪音,二是旋翼翼稍產生的噪音。

窩輪軸發動機運轉過程中產生機械和排氣噪音是不可避免的。只能通過加裝降噪排氣管來解決,但是,飛機的結構重量就增加了,螺旋槳噪音通過修改翼稍角度可以降低。單純為了降低噪音飛機從設計生產上重量會增加很多,生產成本高。現在,特殊機型有這樣的相對“安靜”的直升機例如美國“夜鷹”隱身直升機(突擊抓拉登時用的直升機)!


孔乙己亂彈

直升機的飛行原理決定了,這是不可能達到的目標。那槳葉拍打空氣的啪啪聲,不可能被任何設計的巧妙而消除。除非徹底改變動力作功方式。那就不是傳統意義上的直升機了。比如像星球大戰裡的飛行器,那應該稱之為小型飛船了。



手機用戶崔永方

1.以目前的科技水平而言,不行!2.據媒體報道,擊斃本拉登時海豹突擊隊乘坐的就是一架靜音直升機。但這架直升機到底“靜音”到何種程度,相信99.9%的中國人未見過。3.本人傾向於靜音直升機的“靜”是一個概念一個範圍,就向隱形飛機的“隱形”一樣!4.回答的不正確,請網紅老孔斧正!


三五219329113

不可能做到靜音!說理論上可以的那個人的支撐點在哪裡?現代戰爭和未來戰爭不是說看能不能聽到,能不能用肉眼看到!所謂隱身就是不被雷打發現,如果可以做到不被雷打發現,你肉眼看到或聽到又能怎樣?只有被雷打發現了,才有可能被打下來!


分享到:


相關文章: