耗費十年魔改國產發動機，武直10不再擔心被卡脖子，裝甲隱身全都補齊
【文/高卓】
▲新老排氣管布局對比
最近隨著C919的“斷供”風波，發動機這事兒又成了一大熱點話題，而要論最近公開的國產航發領域好消息，那還得是向來低調的“全村希望”渦軸-9系列。幾天前，北部戰區陸軍第80集團軍陸航旅的直-10裝甲強化型再度露面，在之前增加外部附加裝甲，完善告警系統的基礎上，原本從側面排氣的發動機改為向上排氣，看上去就像有了個“矢量噴管”一般。
▲這個角度對比，能更直觀感受啥叫向上排氣
這個“矢量噴管”，其實是紅外抑制器的一部分，其目的是減少發動機高溫部件和發動機排氣產生的紅外輻射，提升在紅外制導的防空導彈/空空導彈面前的生存率。我軍上世紀80年代引進的“小羚羊”武裝直升機上，就帶有早期紅外抑制裝置，其結構較為簡單，只是通過有限應用彎曲混合管改變排氣方向，再利用旋翼下洗氣流吹散；與加裝了引射冷卻氣流裝置、用于降低發動機排氣溫度，并對同樣高溫的排氣管本身進行遮蔽處理的后期型“小羚羊”相比都有所不如。
▲對比我軍引進的“小羚羊”SA341L1型，可見后期改型的紅外抑制裝置更大更完善
當然，當初引進“小羚羊”主要是以較低的成本，使我軍在現代武裝直升機領域“嘗個鮮”，在紅外抑制這方面并沒有太高的追求。等到我國再次從法國引進“海豚”系列直升機，并發展國產型直-9系列時，法國已經開始應用波瓣引射噴管的第二代紅外抑制裝置。這種噴管能夠在出口處引發強對流，增加冷熱氣流混合效率。
▲波瓣引射噴管是第二代紅外抑制裝置的核心部件，圖中左側就是法德聯合研制的“虎”式武裝直升機的波瓣引射噴管
另外，第二代紅外抑制裝置還重視在彎曲混合管內低紅外散射率材料的應用，因此我國在引進“海豚”同時就展開了對第二代紅外抑制裝置的技術跟蹤研究，到本世紀初完成了從理論分析、原理樣件設計到工程應用的迭代。特別是在直-10研制試飛期間，由于獲得了功率更大的加拿大普惠公司PT6C-67B渦軸發動機，因此隨著后續原型機的換發，國產紅外抑制裝置的上機也就順理成章。
▲直-10共有5架試飛原型機，圖為首架試飛原型機02號機的首飛畫面，當時是使用渦軸-9的技術狀態，其排氣管和批產型直-10一樣是朝側面排氣
▲剛剛換裝PT6C-67B的直-10還未應用向上排氣的彎曲混合管
在直-10定型試飛期間，兩架分別使用渦軸-9和PT6C-67B發動機的原型機，還利用當時處于研制階段的霹靂-90A（天燕-90A的自用型號）直升機專用空空導彈的導引頭，進行了空中紅外目標特性對比測試，證明了紅外抑制裝置的有效性，特別是有效控制了直升機側后方向的紅外特征。
▲直-10的03A號原型機，可見向上排氣的彎曲混合管
▲在試飛過程中，同一架原型機在不同時期的技術狀態也有很大變化，圖為03號原型機在不同時期的照片對比，可見機頭光電轉塔，發動機紅外抑制器布局都有區別
但由于普惠公司之后在美方的壓力下，不再向我國提供PT6C-67B發動機，這使得從直-10的后兩架原型機開始，不僅發動機換回了渦軸-9，外觀上也產生了諸多變化。考慮到紅外抑制器整體造成的功率損失（法國在“海豚”上測試的結果是，僅采用波瓣引射噴管時，功率就要損失2.5%）和增重問題，功率本就相對低一些、當時還處于較保守的限制使用狀態的渦軸-9也就沒有加裝紅外抑制器。
▲這是當年@hysplan大佬繪制的經典對比圖
作為直-10系列中一個較為明顯的外觀識別特征，作為紅外抑制器一部分的彎曲混合管，就此從直-10上消失了近十年。直到2018年珠海航展上亮相的直-10ME（第二狀態，區分于首飛狀態）再次裝上了彎曲混合管，頗讓人感慨，我們心目中“霹靂火”本該有的樣子，終于回來了！
▲直-10ME的附加裝甲、配齊告警裝置等特征均在自用型直-10的改進中得到了體現（后者還在發動機側面增設了附加裝甲安裝支架），外觀上看也就是鏈炮還沒安排上
其實在那屆珠海航展之后的11月27日，《中國航空報》就報道過航空工業直升機所自主研制的“某紅外抑制器”成功順利通過鑒定審查一事。報道稱，“該項成果的應用，將有效提升國產直升機應對來自紅外制導空空導彈的威脅，提高直升機飛行安全。”
▲這么一算，如今進入部隊應用階段也是順理成章
這背后當然少不了渦軸-9系列不斷發展的功勞，通過在部隊使用中不斷摸索放寬限制，研制單位對渦軸-9的性能更有底數，最終催生出了改進型號，其在功率等重要指標方面已經非常接近當初PT6C-67B的水平。功率的這種自然提升，不僅能夠“填飽”直升機強化防護增重、以及紅外抑制裝置功率損失的部分，還不會影響發動機本身的使用壽命。
▲由于直-10在從PT6發動機換回渦軸-9時，考慮到未來國產發動機的進步，主減速器在減重設計時仍保留了較大的功率裕度，直-10系列因此無需修改主減速器即可使用改進型發動機
作為一種6-7噸級的武裝直升機，直-10平臺究竟還能挖出多少潛力，也是網上一個爭論不休的話題。不過在下一代高速直升機出現前，利用直-20的“動力三大件”（旋翼、發動機和主減速器）發展與“阿帕奇”同級的9-10噸級武裝直升機，仍然是有關單位孜孜以求的發展目標。
▲圍繞S-97（下）和V280（上）這兩種美國高速直升機驗證機的發展思路，我軍各軍種也有不同的傾向。現在的趨勢是根據各自需求論證，并投入資金力量進行跟蹤研究，兩不偏廢
不過無論“重武直”還是更未來一代的高速直升機會是什么樣，對戰場生存性更高的要求是不變的。作為直升機隱身中非常重要的一環（甚至可以說比固定翼飛機隱身中對紅外隱身的要求比重更大），當初“科曼奇”隱身武裝直升機應用的紅外抑制裝置是否仍適合未來需求，還需要從更多的資料中尋找蛛絲馬跡。
▲早已下馬的RAH-66“科曼奇”，在一級波瓣噴管+彎曲混合管冷卻的基礎上，從尾梁上方吸入冷氣與排氣再次混合，形成二次冷卻，再從尾梁下方的狹長縫隙中排出，進一步降低了紅外特征，但也占用了機體內部不少空間
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