耗费十年魔改国产发动机，武直10不再担心被卡脖子，装甲隐身全都补齐
【文/高卓】
▲新老排气管布局对比
最近随着C919的“断供”风波，发动机这事儿又成了一大热点话题，而要论最近公开的国产航发领域好消息，那还得是向来低调的“全村希望”涡轴-9系列。几天前，北部战区陆军第80集团军陆航旅的直-10装甲强化型再度露面，在之前增加外部附加装甲，完善告警系统的基础上，原本从侧面排气的发动机改为向上排气，看上去就像有了个“矢量喷管”一般。
▲这个角度对比，能更直观感受啥叫向上排气
这个“矢量喷管”，其实是红外抑制器的一部分，其目的是减少发动机高温部件和发动机排气产生的红外辐射，提升在红外制导的防空导弹/空空导弹面前的生存率。我军上世纪80年代引进的“小羚羊”武装直升机上，就带有早期红外抑制装置，其结构较为简单，只是通过有限应用弯曲混合管改变排气方向，再利用旋翼下洗气流吹散；与加装了引射冷却气流装置、用于降低发动机排气温度，并对同样高温的排气管本身进行遮蔽处理的后期型“小羚羊”相比都有所不如。
▲对比我军引进的“小羚羊”SA341L1型，可见后期改型的红外抑制装置更大更完善
当然，当初引进“小羚羊”主要是以较低的成本，使我军在现代武装直升机领域“尝个鲜”，在红外抑制这方面并没有太高的追求。等到我国再次从法国引进“海豚”系列直升机，并发展国产型直-9系列时，法国已经开始应用波瓣引射喷管的第二代红外抑制装置。这种喷管能够在出口处引发强对流，增加冷热气流混合效率。
▲波瓣引射喷管是第二代红外抑制装置的核心部件，图中左侧就是法德联合研制的“虎”式武装直升机的波瓣引射喷管
另外，第二代红外抑制装置还重视在弯曲混合管内低红外散射率材料的应用，因此我国在引进“海豚”同时就展开了对第二代红外抑制装置的技术跟踪研究，到本世纪初完成了从理论分析、原理样件设计到工程应用的迭代。特别是在直-10研制试飞期间，由于获得了功率更大的加拿大普惠公司PT6C-67B涡轴发动机，因此随着后续原型机的换发，国产红外抑制装置的上机也就顺理成章。
▲直-10共有5架试飞原型机，图为首架试飞原型机02号机的首飞画面，当时是使用涡轴-9的技术状态，其排气管和批产型直-10一样是朝侧面排气
▲刚刚换装PT6C-67B的直-10还未应用向上排气的弯曲混合管
在直-10定型试飞期间，两架分别使用涡轴-9和PT6C-67B发动机的原型机，还利用当时处于研制阶段的霹雳-90A（天燕-90A的自用型号）直升机专用空空导弹的导引头，进行了空中红外目标特性对比测试，证明了红外抑制装置的有效性，特别是有效控制了直升机侧后方向的红外特征。
▲直-10的03A号原型机，可见向上排气的弯曲混合管
▲在试飞过程中，同一架原型机在不同时期的技术状态也有很大变化，图为03号原型机在不同时期的照片对比，可见机头光电转塔，发动机红外抑制器布局都有区别
但由于普惠公司之后在美方的压力下，不再向我国提供PT6C-67B发动机，这使得从直-10的后两架原型机开始，不仅发动机换回了涡轴-9，外观上也产生了诸多变化。考虑到红外抑制器整体造成的功率损失（法国在“海豚”上测试的结果是，仅采用波瓣引射喷管时，功率就要损失2.5%）和增重问题，功率本就相对低一些、当时还处于较保守的限制使用状态的涡轴-9也就没有加装红外抑制器。
▲这是当年@hysplan大佬绘制的经典对比图
作为直-10系列中一个较为明显的外观识别特征，作为红外抑制器一部分的弯曲混合管，就此从直-10上消失了近十年。直到2018年珠海航展上亮相的直-10ME（第二状态，区分于首飞状态）再次装上了弯曲混合管，颇让人感慨，我们心目中“霹雳火”本该有的样子，终于回来了！
▲直-10ME的附加装甲、配齐告警装置等特征均在自用型直-10的改进中得到了体现（后者还在发动机侧面增设了附加装甲安装支架），外观上看也就是链炮还没安排上
其实在那届珠海航展之后的11月27日，《中国航空报》就报道过航空工业直升机所自主研制的“某红外抑制器”成功顺利通过鉴定审查一事。报道称，“该项成果的应用，将有效提升国产直升机应对来自红外制导空空导弹的威胁，提高直升机飞行安全。”
▲这么一算，如今进入部队应用阶段也是顺理成章
这背后当然少不了涡轴-9系列不断发展的功劳，通过在部队使用中不断摸索放宽限制，研制单位对涡轴-9的性能更有底数，最终催生出了改进型号，其在功率等重要指标方面已经非常接近当初PT6C-67B的水平。功率的这种自然提升，不仅能够“填饱”直升机强化防护增重、以及红外抑制装置功率损失的部分，还不会影响发动机本身的使用寿命。
▲由于直-10在从PT6发动机换回涡轴-9时，考虑到未来国产发动机的进步，主减速器在减重设计时仍保留了较大的功率裕度，直-10系列因此无需修改主减速器即可使用改进型发动机
作为一种6-7吨级的武装直升机，直-10平台究竟还能挖出多少潜力，也是网上一个争论不休的话题。不过在下一代高速直升机出现前，利用直-20的“动力三大件”（旋翼、发动机和主减速器）发展与“阿帕奇”同级的9-10吨级武装直升机，仍然是有关单位孜孜以求的发展目标。
▲围绕S-97（下）和V280（上）这两种美国高速直升机验证机的发展思路，我军各军种也有不同的倾向。现在的趋势是根据各自需求论证，并投入资金力量进行跟踪研究，两不偏废
不过无论“重武直”还是更未来一代的高速直升机会是什么样，对战场生存性更高的要求是不变的。作为直升机隐身中非常重要的一环（甚至可以说比固定翼飞机隐身中对红外隐身的要求比重更大），当初“科曼奇”隐身武装直升机应用的红外抑制装置是否仍适合未来需求，还需要从更多的资料中寻找蛛丝马迹。
▲早已下马的RAH-66“科曼奇”，在一级波瓣喷管+弯曲混合管冷却的基础上，从尾梁上方吸入冷气与排气再次混合，形成二次冷却，再从尾梁下方的狭长缝隙中排出，进一步降低了红外特征，但也占用了机体内部不少空间
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