[发明专利]一种直升机后机身开缝的一体化红外抑制系统及方法

说明书

本发明公开一种直升机后机身开缝的一体化红外抑制系统及方法，在异型管内外侧分别设置有导流板和遮挡板，导流板组织旋翼下洗气流在后机身内的流动，减小流动损失，有利于旋翼下洗气流流入后机身，同时导流板阻挡异型管对后机身内其余装置的加热；遮挡板能够阻挡高温异型管对后机身的直接辐射加热，大幅降低后机身表面温度，遮挡板上的百叶导流片有利于引导更多的下洗气流对高温异型管进行冷却。经异型管排出的气流仍具有较高温度，对后机身下侧壁面具有较强的辐射加热作用，本发明通过在异型管排气出口下侧的后机身壁面上开设狭缝开口，引导下洗气流经狭缝流出对后机身下侧壁进行冷却，大幅降低后机身下侧壁面温度和红外辐射信号。

技术领域

本发明涉及一种直升机后机身开缝的一体化红外抑制系统及方法，属于航空发动机排气系统设计与红外抑制技术领域。

背景技术

军用直升机实质上是一种多功能平台，可根据任务需求对其功能进行扩展。作为超低空火力平台时，可有效地对各种地面、水面、水下和超低空目标进行精确打击,在小规模的局部冲突、小型化的局部战争以及国际反恐行动中发挥越来越重要的作用，并取得很好的作战效果；作为非火力平台时，可用于执行扫雷、布雷、空中指挥预警、紧急运输等各种任务，并取得良好效果，充分显示了直升机的独特功能。因此，直升机在现代海陆空一体化作战中具有不可替代的地位和作用，是国防发展的重要目标，也是防空武器的主要防御目标之一。随着红外探测与跟踪技术的发展和红外制导武器的应用，直升机的生存能力受到极大的威胁，研究分析直升机目标的红外辐射特性成为防空武器的重点之一，更是空中靶标研究的关键。

自20世纪80年代以来，国内外众多研究人员针对直升机红外特征及其抑制技术开展了大量的基础和应用研究，并取得了很大的进展，形成了三代排气喷管红外抑制装置。第一代套管式红外抑制装置主要是为了对抗1-3μm波段红外制导导弹的威胁；采用弯曲混合管遮蔽发动机的高温部件，以减少发动机尾部后半球的热金属件辐射，对于高温尾气并没有采取有效措施；其典型的应用代表是法国小羚羊直升机ASTAZON发动机的排气偏转器。第二代引射式红外抑制装置对抗的波段范围为3-5μm，除了降低高温固体部件的辐射外，还要求大幅降低排气的温度，减少尾焰辐射；其原理是通过发动机的排气动能抽吸环境冷气与热喷流进行掺混；其核心技术是大引射流量比、高混合效率、低流动损失的引射喷管结构；典型结构是波瓣引射喷管，在法国海豚SA365C、英国山猫Lynx-3以及俄罗斯的米-28等直升机上得到大量装备。第三代一体化红外抑制装置具有3-5μm和8-14μm双波段的红外隐身功能。一体化红外抑制是在第二代红外抑制器的基础上发展而来的，将红外抑制系统融合到后机身尾梁中，其实核心机制在于充分利用旋翼下洗气流的掺混、冷却作用和机身的遮蔽、隔热作用；其应用的代表是美国波音和西科斯基公司联合研发的科曼奇RAH-66直升机；这种排气系统与机身融合的一体化设计，在有效利用尾梁的内部空间的同时兼顾总体气动布局，有利于满足直升机在雷达、红外、目视和声的全方位隐身的要求。

目前对于红外抑制器的研究主要是针对第二代引射式红外抑制器进行研究，对一体化红外抑制器的研究相对较少，以科曼奇直升机为代表的一体化红外抑制器的设计是未来直升机隐身设计的发展方向。而现有的一体化红外抑制器的后机身蒙皮温度仍然较高，机身蒙皮最高温相较环境温度高约60-80K，仍具有较大的改进空间，需要对一体化红外抑制器进行优化设计。

发明内容

发明目的：本发明公开了一种直升机后机身开缝的一体化红外抑制系统，该红外抑制系统通过百叶辐射遮挡结构阻断高温混合管对后机身侧壁面的直接辐射加热，大幅降低后机身上侧壁面温度；通过开设狭缝开口，引导下洗气流对由高温排气辐射加热引起的下侧壁面温升进行降温，从而最大可能地降低整体机身蒙皮的红外辐射信号。

实现上述目的的技术方案是：

一种直升机后机身开缝的一体化红外抑制系统，包括位于后机身内的异型管，异型管出口位于后机身中部内凹平台上，所述异型管正上方的后机身顶部壁面上开有下洗气流进口；后机身中部内凹平台上异型管出口外围的环形开口为下洗气流出口。