爱吱声

标题: 垂直起落之路上的匪夷所思（四） [打印本页]
作者: 晨枫    时间: 2024-10-30 03:43
标题: 垂直起落之路上的匪夷所思（四）
本帖最后由 晨枫 于 2024-10-29 20:00 编辑 3 m4 j; |& D7 F9 o, |- h! u

% p. L& p1 }! A" W最“循规蹈矩”的垂直起落还是推力转向，“鹞”式是经典。
% r. b! k1 `- S
' v! b) ]. u, v8 M% g# ~2 W
" [: w& t6 Z9 A3 L+ O; M在F-35B之前，“鹞”是最重要的垂直起落飞机。F-35B以短距起飞-垂直降落为主，但有垂直起飞能力，只是基本上不能携带武器弹药了' Z0 n" F, [& U* h' s5 A6 I

. l  J6 z6 n0 w0 @
; Z; O4 @& e- n* g$ ]7 G“鹞”式的罗尔斯-罗伊斯“飞马”发动机活像趴着的乌龟，这是精妙之所在，也是阻止改进的命门
, O3 \% v0 y" d" |) W1 w
5 Z0 R/ [  A% [0 o
' n% `" H0 m. J“鹞”式用“四立柱”原理，四个喷口在垂直起落和悬停中保持平衡
, [, O) Q6 `. l$ ~7 Y  n4 @( v" l
; c6 W4 K" h) W5 U: O% N: s4 m" C0 A! C" n* B2 ?2 p2 |
喷口有“关节”控制上下偏转，还用“百叶窗”导流; e/ ^6 D/ C/ {) B7 g2 e6 j" M

  S1 \+ r3 l- f$ p[attach]115363[/attach]
$ H3 N- }  V( y“鹞”式的“四立柱”决定了发动机的四个喷口必须推力均匀，而且围绕在飞机重心周围。这是很要命的限制。
/ Y$ h. i. b; o+ v, D4 V- z3 |3 _
; V! G: e9 F' k1 m% G% r* g9 }# ?就战斗机而言，发动机靠后才是常规，这样前半机体可以用于座舱、航电、武器、燃油等。发动机把中间的黄金位置占了，总体和气动布局就很不好布置。“四立柱”必须平衡出力，这也决定了需要单发、四喷口，否则很难保证同步，而不同步的结果是任何不平衡都在刹那间就导致失事。垂直起落和悬停都是在极低空，根本没有时间作出反应。
9 |: S/ o, u4 P. y6 m0 }
  k" Y- u" Y5 i" D“飞马”的独特要求决定了必须是高涵道比涡扇，前喷口从压气机引出，后喷口才是“热”的。这也限制了“飞马”没法用加力燃烧室，也没法用收敛-扩散喷管，“鹞”式在原理上就不可能达到超音速。罗尔斯-罗伊斯想过在前喷管里引入某种形式的“加力燃烧”，但因为各种技术问题，更因为英国政府不给钱了，没弄下去。: Q7 j( {" `' R6 ?

" W* S2 a; P5 _& E, E( E5 ]! L! }4 X2 |$ Q: s/ M
F-35B把四立柱改成三立柱，用翼尖姿态控制喷口保持横滚方向上的平衡，但升力风扇和发动机保持机械传动，不仅免除升力发动机，也保证绝对同步
# e5 i/ c, L9 I; U( y" h1 U, i1 W( f  [, d1 d7 A1 g6 I
在“鹞”式之后，英国研究过很多垂直起落的超音速战斗机，其中不乏奇思妙想。
: ?1 n$ ~  }  A  F9 G' b) a2 P- B) r9 A9 z7 y4 _

# @  l: B2 @6 a. p* n这些设计还相对常规，用了各种升力发动机、引射增升等技术，但思路上与50-60年代的构想没大两样. N% h0 e3 K3 {3 u5 e
( U! [, R+ _! _: x9 O

, \) O( `5 t, A8 t1 QBAe P.103看似貌不惊人的双发战斗机，只是采用了已经很少见的翼下发动机布局
/ [( D7 B) L7 T& a$ E
% c# c6 i! X/ @- }/ D" i0 \7 J1 p' Z$ J' Q+ n( B) H
但发动机可以倾转，实际上用于垂直起飞可能吃力，但短距起飞还是很能胜任的
* n8 l2 B3 ]; w! M7 f% K) K
: J: W  Y: y5 [/ g  I1 x在“鹞”式之后，英国做了大量研究，试图研制超音速垂直起落战斗机。实际上根据“鹞”式的使用经验，重点已经转向短距起飞、垂直降落（STOVL）了。利用一点机翼气动升力的短距起飞比垂直起飞的起飞重量大得多，才能携带有用的作战载荷。即使在机场受到严重破坏的情况下，总还是有一些平整的铺装地面可供短距起飞，死抱着零滑跑的垂直起飞（VTOL）实际上缺乏实战意义。$ z7 w3 }* `8 \
+ C: z* O& N' Y. K5 y
除了在常规战斗机布局前后左右打补丁、贴膏药地加装升力发动机、升力风扇、引射增升，有意思的是P.1214和P.1216设计方案。! v( s( h: q# P5 p# n% E- f; E

4 M+ Q: h* T8 a$ ^& ]& O7 T2 y; J& l, R! H/ v: M; U
比较惊人的是P.1214。这里当然是玩具模型，但这是一个真实的设计方案, ]" T- Y# W$ f: S! s, }

% Q7 _: ]5 Z+ ~7 }2 D " p7 w. Z/ i) Y+ }
如果成真，看着就很科幻，很提气3 y1 R; a5 M1 ?9 f

/ d/ [1 v1 D3 N& J7 o4 b) ~4 m( G/ \7 A' T8 m; f6 R0 V
肚皮翻过来的话，马王爷真是有三只眼
" ~8 `) [; q, j  q* e
. V% O$ K4 I5 W. E% }# o& O% L6 D" ]
双垂尾是高机动战斗机的标配，也是后置X翼的必须% S6 c9 Z( j" E

8 y4 V9 T; e4 O; b# S + F6 L) c. }; R1 l& A
大面积的机翼很适合外挂
  g7 n2 l* f- j% ]5 D' l  m* ~" b2 e/ B  F, s# s5 T* r1 a
P.1214采用非同寻常的X形机翼，可以看作前掠翼和后掠翼的组合。
; X( g; M# [: T' S! j: k) {  u& O+ c; w
前掠翼的气动优点在二战末年就发现了，纳粹德国的容克-287就采用前掠翼。9 \3 p' {, r" U  F) R; L

& a; F( f# |1 ^; Z. F" t$ F/ ~! Y; `& I4 x# y% _, C
容克-287
; d2 f$ c0 u. h, I, X- m% o: T' ]! G8 A* H! [
后掠翼的气流有展向流动，在翼尖“滑落”，有翼尖损失。翼梢小翼可以降低，但不能避免。前掠翼没有这个问题，气动效率高，也不容易失速，因此低速机动性特别好。但前掠翼有气动弹性发散问题，机翼的气动弹性变形容易造成横滚失控，直到定向编织复材机翼出现才解决这个问题。这正好是P.1214的时代。/ m; ~+ C/ P0 C' v' Z7 J5 U# d
; q( }# U: \& U  u1 S( H+ [  U
X形机翼不仅极大增加了翼面积，降低翼载，提高机动性，还解决了垂直起落和悬停要求发动机的“四立柱”（或者“三立柱”）推力围绕重心，但机翼气动升力中心需要为超音速考虑而向后移动过的问题。前机身设计也容许更加宽松的进气道设计，不像“鹞”式那样，几乎没地方安排进气道，空气一入进气口就是压气机，然后就是前喷口。' x) D  g( e9 z0 i  T# s& t
, d! P# j' ]7 T2 t9 C
在理论上，更多的机翼也提供了更多的翼下挂载武器和副油箱的空间。最重要的是，这样的X翼战斗机看着就很涨士气。不过这个方案太前卫了，悄悄出台，悄悄搁置。
3 m. \7 [9 k1 \$ [4 V% `3 T* h8 R3 E  V4 ^
/ N9 {# n- }( O+ t
P.1216常规一点，改用双尾撑& I& X( S6 i( x) G9 n8 X" D& u% \, N

0 @" q0 g3 P7 X& N) d* P
9 j" t4 F7 p; q# [7 d0 n% Y发动机还是一样的三点式布置
6 K" Q: p+ c/ l0 {% K! v5 t0 w/ n: K: z8 q# R
P.1126没有那么前卫，但还是悄悄搁置了。3 h2 _! r' d; p" H' Y: l

7 ?6 M: T) o+ Q* p英国已经没钱了。慢说自己单干搞先进STOVL战斗机，常规战斗机都需要拉上欧洲国家一起干，最后成事的还是“台风”。积攒的STOVL研究最后“孝敬”美国了，一些经验最后体现在JSF计划的竞标方案里，波音X-32就是“鹞”式看着一点不像的远方亲戚。7 Q) P5 b2 g: w4 U& D

% b+ X, t9 Z" W" I3 t
: {# L/ O0 |" G5 h波音X-32采用“三立柱”推力
# h: e, @0 f9 `/ u9 l2 P$ I; g" ~0 e) O' u
波音X-32采用“三立柱”推力，但机尾喷管只提供推力，不提供升力。重心后两侧的向下转向喷管实际上通过导流阀引导过来，推力喷管方向在垂直起落和悬停状态下关闭；平飞时导流阀关闭向升力喷管的通路，打开向推力喷管的通路
+ |* ?/ C2 K. k$ e4 E; ?
: t4 n3 I7 {  A& t; k7 h波音X-32落选了，但其他英国经验还是用上了。“鹞”式的一个大问题是炽热喷流回吸。在X-32上，前喷管前方有一道向下的“气帘”，降低炽热喷流向机头进气口方向的流动；在X-35（最后成为F-35）上，升力风扇的排气是“冷”的（实际上由于压缩作用，还是升温的，只是没有喷气排气那么高），对发动机进气影响不大。姿控喷口更是英国经验，“鹞”式用四立柱，横向和纵向控制力臂都很短，不利于控制。在X-35上，升力风扇和尾喷口的距离很长，很有利于纵摇稳定。在X-32上，前后“立柱”之间的距离也比“鹞”式更长。
作者: mezhan    时间: 2024-10-30 06:05
"“鹞”式在远离上就不可能达到超音速。"
# w3 C+ ]) m  R) [- q
% w+ t. v5 _+ U8 K1 B5 T6 ^原理?
8 i3 K) @" M. E0 [6 s; |. f: o; G! |$ s
作者: huma    时间: 2024-10-30 08:30
好像老美在意大利偷了不少雅克的技术
作者: 晨枫    时间: 2024-10-30 08:43
huma 发表于 2024-10-29 18:30
7 x2 b* E' o/ f! H$ y好像老美在意大利偷了不少雅克的技术

  a$ F1 I, t; P, E$ T8 \为什么到意大利去偷俄罗斯的技术？
作者: 牛腰    时间: 2024-10-30 09:50
晨枫 发表于 2024-10-30 08:43
* D8 a7 _! P2 U2 I$ {为什么到意大利去偷俄罗斯的技术？
+ Y- ^) U. x. U3 T) W  x6 g- ?, N
据说俄罗斯为了偿还意大利的债务，在90年代把雅克130的技术资料交给意大利了
作者: 晨枫    时间: 2024-10-30 10:11
本帖最后由 晨枫 于 2024-10-29 20:15 编辑 4 p, y, b* S- A
牛腰 发表于 2024-10-29 19:508 L5 A, b/ |/ u6 `& C
据说俄罗斯为了偿还意大利的债务，在90年代把雅克130的技术资料交给意大利了 ...
9 K5 n/ K7 [1 d# p: U/ M) N# g

' `1 D  D3 Z. x+ B4 W没错，不过那和垂直起落没关系啊。) e9 Z+ v" {! m
2 |. n6 i1 T+ G4 M- m( J
还有，主要不是为了偿还债务，而是为雅克刚研制得差不多（但还没有完成）的雅克-130寻找西方技术援助，希望打开国际市场。
  h, o3 b: ^0 w. F  y6 O! m7 R4 z! r1 X. ^
Alenia笑嘻嘻地收下，然后把雅克踢开，雅克只好自己完成剩余研发。所以现在有两个很相像的飞机：M349和雅克130。- L3 Q1 r$ F: I& F9 t  W

% i$ _. w9 w+ O$ i
  c! M5 L5 Z/ b9 Y9 `
- A' H( d7 a: P9 P( S* T6 y8 M
作者: 牛腰    时间: 2024-10-30 11:23
晨枫 发表于 2024-10-30 10:115 r, d2 o" `; v/ i( ?; q
没错，不过那和垂直起落没关系啊。
9 l7 F/ c  e3 T9 M* \) |. x& U* [" Q6 v% u/ ~+ n6 [/ c
还有，主要不是为了偿还债务，而是为雅克刚研制得差不多（但还没有完 ...

$ }; y  A& w( e# ~( }7 @/ W那我就不知道意大利还有什么雅克的技术可以让美国偷了



欢迎光临 爱吱声 (http://aswetalk.net/bbs/) Powered by Discuz! X3.2