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【猎杀本拉登】中,直升机那么响,即使直升机是隐形侦查不到,可声音这么大,没有惊动本拉登吗?

2019-01-01科学

直升机的隐形技术主要集中在减小红外信号和雷达反射面上,并不是光学隐形。「海王矛」行动中使用隐形黑鹰的主要目的是突破巴基斯坦军方的雷达警戒,对于本拉登和他的侍从来说没有什么区别。不过在黑夜背景中,没有亮起碰撞灯飞行的直升机是不容易靠肉眼定位和辨别的,尤其是采用黑色低可视度涂装。

但是关于声音的问题, @龙牙 的解释不敢认同。至少这个计算是非常不合理的。

UH-60的最大飞行速度是357公里/小时,7公里的距离仅仅需要1.17分钟,70秒的样子。算上减速、特战队员投入战斗,顶多也就是100秒的时间。

别的不谈,单说Mark Owen的【No Easy Day】(关于「海王矛」行动过程细节最早的第一手回忆录)里的描述,行动成员(至少原计划)是索降着陆的。长索降中每侧舱门一次只能降下1~2人,十几人光索降的时间就怕不止三十秒,更别说重整队伍展开行动了;而从300+的速度飞行7公里并降落,在100秒内完成也根本不可能。毕竟直升机不是三体水滴,巡航掠过头顶和减速降落是两码事情。

虽然我很尊重钦佩 @龙牙 其他答案里的很多知识和经验的分享,但是他的这个计算模型实在太过简陋草率,而且严重违反飞行常识。当然,对于航空来说我也是个不足九把刀级别的业余人士,以下对于直升机的降落速度和过程,出于讨论目的我仅仅抛砖引玉,希望对直升机有了解和经验的朋友补充和斧正。

首先,357km/h可根本不是黑鹰的最大飞行速度,而是「never exceed speed」(不得超过速度),通俗解释说就是「安全极限速度」。再换句话说,超过了这个速度直升机发生失控和结构损坏就是顷刻之间的事情(感谢 @Haoyu Wang 纠正!)。而且这个极限速度,在平飞下单纯靠直升机发动机输出肯定是不可能达到的,只有借助俯冲才能实现。

也就是说,如果想要用357km/h完成最后接近目标的7公里,飞行员得先爬到华莱士一样的海拔,然后在旋翼解体的边缘一路俯冲狂飙超过70秒才有可能,更不说后舱地板上还堆叠着十几个全重接近300磅的大汉(根据Mark Owen的描述回忆,为了超额载员,当时机上的座椅是拆掉的,行动成员是在地板上挤成一团的。其实在特种部队的黑鹰使用中这是喜闻乐见的常态),想想就挺滑稽的。实际上西科斯基UH-60的最大速度是294Km/h,巡航速度是280km/h。

拆掉座椅席地而坐是黑鹰上很常见的情况。「海王矛」行动时的一个chalk有全副武装的十几个人,比图片上要至少拥挤一倍。

然而能够达到294km/h,就说明可以随时飞这么快吗?也并非如此。实际上速度超过200以上的直升机,在空气动力和惯性的影响下,操控感就跟火箭差不多,水平舵早就失去作用了,操纵杆极其生硬,强行拉杆会立即产生机身金属疲劳和旋翼转速(RPM)报警。在最大速度下,直升机连较大幅度的机动都比较吃力,更别说立即降落了。而且还得照顾后舱里没系安全带的十几坨人肉的感受,总不能让他们也四处飞起来吧。

常规的直升机降落大致分为四个步骤:approach(进场)、bleed(减速)、flare(仰停),然后最终touch down(触地)。在索降的流程中,最后的触地被悬停替代。降落程序通常在距离降落区一公里左右时开始,进场阶段开始时的速度一般不会大于180km/h,在进入降落航线后会bleed到75~130km/h速度的「balanced state」(平衡状态)——即速度不算太慢,但三轴的操控性也恢复灵活的状态,便于飞行员为最终降落进行修正。最后的final flare把直升机降到自行车的速度,这时候触地才能保证人机两全(或为了索降进入完全静止的悬停)。对于重量越大、负重越高的直升机来说,出于惯性载荷的原因其balanced state的速度就越慢,触地时安全的垂直速度也越低,也就是降落要花的时间也越长。虽然黑鹰是一型性能相对出众的直升机,但是也不能逃避物理定律,况且为了隐身而优化改造的隐形黑鹰,飞行性能上还难免会有一些折中(比如电影【Zero Dark Thirty】的台词描述,"it trades agility and aggressiveness for stealth「)。

经过特种飞行训练的飞行员确实可以依靠甩尾减速和hi yo-yo等极限动作缩短降落程序的距离和时间。但是加速降落并不是简化降落,降落步骤还是不能跳步的。直升机的飞行高度和速度关系还有一个危险包线,俗称为「dead man's curve」(亡者曲线),一般是指在引擎突发故障的情况下,直升机无法利用剩余能量自旋迫降(auto-rotation)的区间。如果要保持回避亡者曲线,直升机最终接近路线的高度和速度是有严格限制的,不能太高太慢,也不能太低太快。采用特技降落的动作是有相当风险的,对载满人员的情况下是需要谨慎三思的。

阴影区就是「dead man‘s curve」,x轴为速度,y轴为高度。P.S.: 可以发现其实悬停也是在dead man‘s curve之内的。

实际上不仅仅是要随时保证能自旋迫降问题,垂直下降时的涡环气流、降落点地形不对称产生的不规则地效升力等问题都会使降落的条件复杂化。也因此中型和大型直升机多选择索降投放人员,实际比触地降落更快速简单。然而我们知道,即使如此谨慎,「海王矛」行动中的第一架隐形黑鹰还是因为不规则地效的原因无法保持完美悬停,最后与建筑发生碰撞导致坠机,所幸没有伤亡。

再其次,从行动角度上说,「海王矛」当天也不可能快速降落。直升机到达Abbottabad时是午夜12点左右,之前飞行员从未飞过这条航线,也从没到过这个降落区。在没有地面引导和醒目标记的情况下,要在几公里外的漆黑中一眼识别出只在无人机图像和卫星照片上见过的目标地点,可谓难于登天。很多人记得「黑鹰坠落」事件中Chalk 4在索降时发生了新兵坠伤事故,其实情况不只如此,Super 67在降落时根本就搞错了目标,把Chalk 4往北多降了一个街区,导致其落地后被严重隔断压制。这还是在下午3点多的大白天,有大批直升机一起编队飞行的情况下。所以在夜间如果要准确跟踪地形,寻找识别降落点,那实际的进场速度肯定还要低于通常速度。

在降落和静止悬停状态下的直升机非常脆弱,能量储备很低而且气动环境复杂,因此对降落区环境的安全非常敏感。传统情况下在非常接近任务目标的热点地区降落时,都需要地面部队或空中火力的掩护(2000年9月的塞拉利昂营救行动中,尽管有两架山猫从空中掩护,仍有一名SAS在索降时中弹身亡)。即使是隐蔽任务,也不会轻易在陌生的降落区直接降落。如果没有记错的话,根据Mark Owen的说法,当时直升机是先盘旋一圈确认了降落区正确并安全以后才开始接近悬停的。

所以说不管是从速度上还是流程上看,「7公里100秒反应时间理论」都很难成立,时间估算一下至少要翻倍。虽然这依然不算很长,但是这个反应窗口还是可能产生很多变数,况且肃清周边和突入建筑也需要时间。长途奔袭的特种行动的容错率极低,这种不确定性在计划时肯定是不能被忽略的。实际情况如 @方遥 和 @马龙老五 的回答所描述,因为附近巴基斯坦军事学院的直升机频繁往来,当地居民已经对直升机噪音十分麻木了。情报人员在监视期间发现了周边这一规律,这才解除了直升机问题的顾虑。这同样是出自【No Easy Day】的,请大家参考 @方遥 回答中的图片和原文引用了。

当然计划总赶不上变化,实际的行动时发生了意外的坠机,行动成员在近十分钟后才开始恢复行动。这时候行动突然性可以说已经严重丧失了。好在于计划中的其他工作还是比较到位,海豹的应变能力也很强,大隐隐于市的本拉登的反抗和警戒意识已经很弱,巴基斯坦方面反应也不算很敏感,部队的撤离手段也有冗余,最后行动所幸才没有酿成灾难性的结果。

(当然,也不是说有了噪声直升机的机降行动就没有突然性。另外,一些更轻的直升机,比如MD500和AS350系列,惯性小飞行灵活,而且有弹性滑撬可以较快触地,确实可以在迅雷不及掩耳间精准投放少数人员降落,所以一直很受特种部队欢迎。)

在合理载重的情况下(2名飞行员+4名乘客),MH-6确实可以表演令人咋舌的快进快出动作,瞬间降落在目标建筑的庭院和屋顶。但是相对不适合长途奔袭。

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