旋翼通鉴｜41年前启动，抓捕本拉登中显威，隐身黑鹰设计报告曝光

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作者：丁尹出品：旋翼飞行器

弁言

2011年5月某夜，没有月光，山河昏暗。美军最精锐的特种作战部队——海豹突击队——搭乘两架（一说4架，其中了两架执行突袭任务，两架备用）经过特殊改造的MH-60黑鹰直升机前往奥萨马·本·拉登的三层豪宅上空。两架黑鹰直升机通过“贴地低空飞行”的方式进入巴基斯坦，竟然丝毫未被驻守在巴基斯坦边境的部队所发觉。之后，两架黑鹰直升机凭借着自身神乎奇迹的隐身技术，并通过丘陵山地的掩护躲过了巴基斯坦军方所部署的雷达监控网。

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?图——美军突击队乘坐黑鹰直升机的行进路径

一个半小时之后，海豹特种作战部队的突击士兵们抵达阿伯塔巴德上空，准备按照计划进行钳形攻坚行动。然而，当一架黑鹰直升机在上空徘徊时，由于当时气温过高，形成“高温高压”环境，本·拉登住宅的高大围墙阻挡了旋翼下洗流的扩散，使得该黑鹰濒临“涡环状态” ，最后该机机身失控，尾桨不慎撞击到高高围墙上，最终机身撞入地面，一头栽进围墙边的土地里。

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图——本·拉登的三层豪宅示意图

这番事故最后成就了那张赫赫有名的“隐身直升机证据图”（如下），不过该架直升机大部分都被突击队炸毁，只剩下图中尾部这一截，其作用更多是用来证明：参与这次行动的确实是一架黑鹰直升机，而且是一架隐身黑鹰直升机。

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图——参与抓捕本·拉登行动的隐身黑鹰直升机的尾部

尽管在抓捕本·拉登的行动结束之后，美军海豹突击队员很快通过引爆直升机的方式摧毁了该机上的敏感设备，但是该机的一系列残骸（包括尾部结构）都未被破坏。巴基斯坦第一时间将这些残骸遮挡起来，并对整栋建筑进行封锁，但是仍有一些新闻机构通过某些手段获得了相关照片。这些照片证明了几个重要事实：

这是一架经过改装的黑鹰直升机；在固定翼飞机上实现的隐身技术如今也被实际应用到了直升机上，这可谓是隐身直升机的第一例实战；即便大部分机体和机载设备都被炸毁，余下的尾部结构和其专用于吸收雷达波长的特殊涂料（这是重点）也都相当珍贵。

这架隐身黑鹰直升机在短时间内吸引了全世界的目光，很多人都将该机拿来和美军曾经投入巨资但却最终取消的“科曼奇隐身直升机”项目作对比，甚至有些人直接否认这是一架黑鹰，而言之凿凿它是一架科曼奇直升机，不过“航空周刊”曾在第一时间指出从该机残骸中判读出来的直升机序号与一架2009年制造的MH-60直升机一致。事实上，尽管科曼奇确实是世界上隐身直升机的集大成者，但是黑鹰直升机隐身改进工作的构想和研究要比他更早，在美国陆军研究和技术实验室1978年的报告中，就概述了如何将黑鹰直升机变成隐身直升机的整体构想，尽管当时的工业制造技术还达不到报告中要求的水准，但是到了抓捕本·拉登行动的前几年，一切都已成为可能了。

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可以说，隐身黑鹰直升机不是突然就冒出来的，在隐身技术革命方兴未之时，美国陆军就已经开始考虑如何将一架黑鹰直升机变成隐身黑鹰了，这期间所经历的从理论到实际，从不可能到可能的漫长征途，有太多值得我们学习的地方，本文就将介绍美国陆军这一杰出的构想，与诸君共赏。

黑鹰直升机的隐身构想

西科斯基公司为美国陆军研究和技术实验室编写的1978年的报告标题是“低雷达散射截面（LRCS）机身配置的结构概念和空气动力学分析” 。这题目听起来就像是一篇无聊透顶、乏味至极且又普普通通的学术派研究，但是事实上，在这份长达139页的报告中，西科斯基公司非常详细地介绍了它们如何将其新型UH-60黑鹰直升机打造成一架隐身直升机。

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这份报告中提出了三种不同的配置方案，每种配置都针对基础版本的UH-60黑鹰直升机进行了不同程度的修改，并根据直升机的重量、性能、雷达截面、成本、生存能力、风险和可维护性进行了不同设计的评估。对每种配置，该报告还进行了两种衍生型号的研究，其中一种使用传统的材料制造，另一种而使用先进的复合材料制造。

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所有的隐身技术本身都是来自美国陆军的应用技术实验室的，西科斯基同时表示，该报告所进行的研究工作仍然还只是“有限目的的研究” ，因此对于尾桨的改造工作暂不涉及。

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三种配置介绍

报告表示总共开发了三项低雷达界面机身配置，第一种略微修改了基准黑鹰配置的鼻头部分；第二种配置时沿着截头三棱柱的边线修改了机身的外形；第三种配置是将机身侧面改成扩展的倾斜平面。至于尾部结构、安定面以及主旋翼的整流罩则都保持与基础的UH-60A型黑鹰直升机一致。

# 配置一

该配置改变了机舱中部前方的机身外形，但内部结构改变不大，对于这种配置，机身总长度略有增加。

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# 配置二

该配置机身的横截面基本上是梯形的，其侧面向内倾斜30°并由平坦的外部结构构成。这种配置的机身底部较宽，机身顶部较窄。对于这种配置，机身长度和高度都略有增大。

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# 配置三

该配置的机身横截面侧面基本就是平直的，其侧面向内倾斜50°并从驾驶舱开始保持线性增宽。

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采用传统材料和先进复合材料的区别

报告后续对每种配置采用传统材料和先进复合材料的区别进行了介绍和评估。其关注的重点就是使用不同材料在成本、风险和性能方面的差异。尽管在当时，人们对于复合材料在安全性和耐久性方面存在不同程度的担忧，但是该报告得出的结论却表明采用石墨板和其他非传统的复合材料在实现该机的低可探测性方面（也就是隐身能力）是很有必要的。

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图——应用先进材料之后的配置二

隐身化对性能所产生的影响

这一部分可以说是全文中最有意思的部分了，这部分论述了采用隐身配置之后会对基础版本的UH-60A黑鹰直升机的性能产生什么样的影响。可以说，这一部分的内容几乎已经预言了33年之后的抓捕本·拉登行动中将会出现的坠机事件。报告中涉及的一系列数据我就不一一列举了，结论就是：对UH-60A基础版本的黑鹰直升机所进行的隐身化设计越精细，直升机的整体阻力就会越大，其总体性能，尤其是稳定性，就会越差。

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这大体上与当年突袭本·拉登的两架直升机的描述是一致的，它们的飞行速度没有常规的黑鹰直升机快，并且稳定性也不容乐观，甚至为了保证其稳定性，该机上所配备的装备和物资要以“盎司”来计算。突袭行动的后续消息也表明当时的隐身黑鹰直升机的反雷达侦测设备和涂装增大了直升机重量，使它们比常规直升机更难以操纵，飞行员的压力也很大。

训练和实战的差异

目前尚不能确认的是美国特种作战部队那些未经过隐身改装的MH-47G和MH-60M特种作战直升机会不会如同那架坠落的隐身黑鹰一样出现那类事故。据称，其实早在突袭行动之前，美军已经搭建过模拟的本·拉登住宅，并进行过突袭的演练，但是有所不同的是，在演练中，本·拉登住宅的围墙采用了高高的铁丝网而不是混凝土。

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图——美国特种作战部队的MH-47G直升机

黑鹰直升机旋翼的强大下洗流能够穿过铁丝网，却无法穿透混凝土高墙，受到阻滞的下洗流将会卷起形成涡流，反馈到旋翼周围，一旦向上的反馈涡流速度接近旋翼入流的速度，那么旋翼将濒临涡环状态，直升机将失去控制。

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图——直升机涡环状态

还有一点值得注意的是，本文所述的报告中针对性改装的黑鹰直升机仍然是传统的4叶、无整流罩尾桨布局。但是从隐身黑鹰坠毁的图片就可以看出，隐身黑鹰的尾桨不仅仅加装了整流罩，而且桨叶片数也改成了5片复合材料桨叶。这些改动可能进一步提升了该机的隐形性能，但这也意味着它的性能也受到了进一步的影响。

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隐身黑鹰想必常规黑鹰还配备了更大、更宽的、流线型的尾部安定面，它通过前掠式设计也能降低该机的雷达反射信号。而美国陆军1978年的研究报告也提到了一副更大的尾部安定面对于保持隐身配置的飞行稳定性是非常有必要的，因此看到隐身黑鹰上配备了这种特殊的设计也从某个方面验证了该报告确实在隐身黑鹰的发展中起到了重要的作用。

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时间回到1978年，尽管低可侦测性飞行器的研究已经有些时日，但是隐身技术的发展尚且还处于起步阶段。在隐身黑鹰研究报告发布的前一年，臭鼬工厂的“Have Blue”验证机完成了首飞，该机最终诞生了F-117 夜鹰。再往前追溯， 4年之前，也就是1974年，美国对于隐身战斗机的想法也才刚刚成形。如今很难想象隐身黑鹰直升机的研究和发展竟然是如此超前，甚至于当时黑鹰直升机的Alpha型号——UH-60A——还未正式入役。

所以说无论美国如今的隐身直升机技术已经发展到多高的程度咱们都大可不必太惊讶，毕竟他们早在41年以前就已经开始了这一项技术的研究。不积跬步无以至千里，量的积累始终是质变的前奏曲，愿与诸君共勉。