涡扇10发动机潜力（直10发动机升级效果明显）

近日一张陆军航空兵部队安装新排气管的直-10武装直升机照片，在网络上引起了一股不小的热潮，不少自媒体号都对这个新排气管做出了各自的分析解读。于是有不少好友都问我，作为特别关注直升机的自媒体号，怎么不见你对这事发表点意见呢？

笔者并不是没有关注到这个新变化，本来觉得单就这个排气管而言真没有什么值得专门写一篇的必要。不过在看了不少相关的自媒体文章以后，笔者觉得这其中谬误之处还真是占了大多数，那么今天就写一篇，来说说到底是怎么回事吧。

首先，这只是一个排气管引流道，不是喷管！直升机涡轴发动机虽然也是喷气式发动机的一种，但它是靠输出轴来输出动力的，并不像涡喷、涡扇发动机利用喷射高速气流来产生动力，所以直升机排气管只是用来排出废气，作用和汽车发动机的排气管是一样的。涡喷、涡扇发动机需要通过喷管来调节喷射气流的强度，所以喷管是作为发动机其中的一个重要组件来同步设计的。涡轴发动机的排气管并不属于发动机的一个组件，因为没有调节排气速度的需要，所以不需要同步设计，各型直升机根据发动机和减速器的安装方式来设计不同的排气管，甚至有直升机将发动机前后颠倒着装，然后排气管转个180度再向后排出的设计。就像汽车一样，可以装车尾，也可以装车头，可以装车底，也可以装车顶，完全看实际需要。

其次，这次新出现的这个排气管，大家都很明白它的作用了，是用于减小直升机排气温度，降低直升机红外特征的红外抑制型排气管。关于直升机排气管的红外特征到底有多强，大家也许没有直观的了解，笔者发一张图，一看便知。

这张图是笔者在一次跟随浙江警航夜间巡逻任务飞行时，用机载红外摄像头拍摄的，是距离三公里外另一架AW139警用直升机的红外夜视画面。可以看到，在未经红外抑制处理的情况下，直排型的排气管温度非常高，照亮了整个后部机身，在显示器上形成非常强的亮斑。而且由于排气管出口朝着机身外侧，等于将红外特征最强的那一面直接面向敌人，在战时环境中，这样的红外特征可以轻易被敌方红外制导导弹引导头锁定捕获，特别是大量配备的单兵肩射防空导弹，基本都是红外制导，便是直升机战场上最大威胁。

直-10的这个新上翘式排气管，是所有红外抑制型排气管中最简单的一种。最早出现于越战时期的美国陆军UH-1H型直升机，方法是通过在发动机直排的排气管后增加一段向上弯曲的引流道，将热气向后上方排出，这样对于地面来说，红外特征最高的排气管出口就被机身遮挡，这是其一。其二引流道前端连接发动机排气口，在弯曲向上的过程中其截面积不断增大，使排出的热气到达引流道出口时已经有了一定程度的扩散，加快和冷空气的融合。热气流排出后将直接冲入旋翼的下洗气流中，搅动的空气使得冷热空气快速混合，并被下洗气流吹散。通过这种方式，就可有效降低排气管附近的温度，降低红外特征。

这种排气管引流道结构简单，安装方便。只要有需要，随时拆装不是问题。所以在后来很多军用直升机上都有类似设计。不过这种排气管也是所有方式里效果最差的，比起专门设计的各种引流式红外抑制器要差不少。美国陆军最新的黑鹰型号UH-60M，就同时装备有两种排气管，一种是类似UH-60L的引流式红外抑制器，另一种就是上翘式排气管，不过这个上翘式排气管不是简单的加个引流道，而是将出口设计成长条型，并通过双层引流设计，使抑制效果更强，属于上翘式的进化版。

好处说了，自然缺点也是少不了。主要的缺点有二：一是增加结构重量，这个自不必说，一段耐高温材料制作的排气管其重量自然是不轻的，所以对于直升机这种对重量斤斤计较的飞行器来说，特别是民用直升机，肯定没人会去装它。UH-1H退役后大批进入美国民用市场使用，全部都拆掉了这段排气管，就是这个道理。其二是排出的废气会冲击旋翼的下表面，长期高温废气会对旋翼的结构寿命带来负面影响，加速旋翼老化。至于很多文章中说的会造成功率损失这事，那就是误传了。会带来推力损失的是发动机上的排气管，和这个引流道完全无关。

直-10在研发之初同时试验过国产涡轴9和加拿大普惠的PT6C-67C发动机，而使用进口发动机的原型机就是采用上翘式排气管的，说明直-10的设计师并不是不知道这个排气管的作用。

只是后来进口发动机被禁运，而涡轴9功率又偏小了一些，所以直-10对自重的控制程度就比较严苛了一些，为此还进行了大量减重的工作，上翘式排气管被暂时放弃而使用了向两侧直排的方式。这些年涡轴9一直在进行改进和增推，据传其功率已经达到进口发动机的水平，所以有些在减重工作中被放弃的项目也开始逐步恢复就不足为奇了。

2018年出现的直-10ME外贸型直升机，也装有上翘式排气管。不过更早时候笔者拍摄的原型机试飞照里却还是普通的直排排气管，说明航展展示的排气管可能只是初步的试验品。

航展上进行外贸展示，当然是装的越多越好，各种设备全部装上才能反映直-10的全部潜能。不过直-10ME的排气管和这次露面的还是有少许不同，这次露面的排气管开口更大，且最末端有一段额外扩口，热气流的扩散效果更强，所以可能是最终定型的版本。

说到这里，大家应该都看明白了。现阶段部队装备的直-10，可以说是一个“半状态”的版本，随着加装附加装甲板、补齐缺装的MAWS（导弹逼近告警系统）、红外抑制型排气管等加改装，正逐步向着“全状态”发展，当然这一切的前提条件就是发动机能力的保障。从这次曝光的照片看，这架直-10是一架较早批次的直升机，加装新排气管的工作很有可能是在部队修理厂完成，或者是在直升机返厂保养维护时一并做的升级。

未来直-10“全状态”的版本，很有可能和直-10ME类似。抛去内部电子系统不说，机外扩展弹带、防沙尘进气道、红外抑制排气管这几样加改装部件都不涉及直升机的机体结构调整，也不涉及直升机三大件“旋翼、发动机、减速器”。所有项目只需前期试飞到位，加改装件全部可以做成套件，在需要的时候直接由部队修理厂完成就可以，耗费的时间也不会多，改完一架的时间估计都用不了一天。那么在战争准备阶段，这些套件随时可以按任务环境和要求加装上去，形成全状态就是分分钟的事情了。

至于直-10的新改型，笔者觉得也不用想了。直-10的吨位决定了它的发展潜力已经见底，如果性能还是不够，继续发展改型已无必要。不如期待一下用直-20的三大件发展的下一代专业重武直吧。