隨著軍事科技的發展,越來越多的軍事直升機正在朝著更為安靜的飛行方式邁進。傳統直升機的運行噪音不僅影響周遭的民眾,也會增加敵軍的警覺性,使其能提前部署防禦措施。這使得噪音控制成為航空工程領域中的一項重要研究課題。
直升機的噪音可以細分為多個來源,其中包括:
厚度噪音是僅受葉片形狀和運動影響的噪音來源,主要因旋翼葉片的位移而產生,並主要指向旋翼平面。
載荷噪音則是由於旋翼葉片穿過空氣時所產生的氣動影響,這個噪音主要指向旋翼下方。
刀片漩渦相互作用噪音發生在旋翼葉片接近前一個葉片所產生的漩渦時,這會導致葉片的加載迅速變化,產生具有高方向性的脈衝噪音。
除了上述噪音類型,還有寬頻噪音,這是一種由多個隨機噪音來源組成的聲音,主要由旋翼的湍流吸入、旋翼尾流等造成。
高速衝擊噪音則是因為快速旋轉的葉片在超音速流動時產生的,通常會在直升機前方的旋翼平面上表現出來。
目前大多數直升機的引擎位於機身上方,這一設計使得大部分引擎噪音朝上方散發。隨著渦輪引擎的普及,這部分噪音佔比已經大幅下降,研究的重點也逐漸轉向減少主旋翼和尾旋翼的噪音。
使用凹進機艙設計的尾旋翼,可以減少在機身下方的噪聲,特別是在城市地區非常有效。這類尾旋翼通常擁有多達12片葉片,使得噪音頻率提高,從而能更快地被大氣衰減。
另外,還可採用NOTAR系統(即無尾旋翼技術),這種方法藉由在尾部的通風口吹出空氣來提供推力,進而控制偏航。
隨著軍事需求的日益增加,直升機的噪音減少技術將愈發精進。舊有的設計越來越難以滿足新時代的需求,特別是隱蔽行動和城市作戰中。
使用調變刀片間距的技術,能夠有效地擴展旋翼的聲音範圍,避免噪聲集中於特定頻率,進一步減少其聲音的可偵測性。
未來的戰鬥直升機將可能成為噪音的無聲殺手,使其在執行任務時潛伏於敵人之下,進而達到出奇不意的效果。
隨著技術的進步,安靜飛行的軍事直升機會不會成為未來戰爭的主導方向?