! C' ? f2 e, v; T对于X-22来说，涵道风扇也是领先时代的。 1 H/ C# M! [# G1 n, A$ w2 Y0 R4 c: o+ H: J. o& r- z. E
与开放旋翼相比，涵道风扇的推进效率更高。旋翼翼尖和机翼翼尖一样，有翼尖涡流损失损失。对于机翼来说，下表面压力高，上表面压力低，这本来是产生升力的关键，但在翼尖处，气往低压流，气流会横着绕过来，向上表面流动，形成涡流。这部分能量既不产生升力，也不产生推力，所以是损失，等效为阻力。旋翼也一样，在翼尖有径向绕过来的涡流损失。说起来，这也是涡流环，但和一般说的速降中形成的涡流环不一样，不要混淆。- ^& n: u+ i6 O- [ M- o
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要降低翼尖损失，飞机用翼梢小翼，旋翼就用涵道。翼梢小翼增加重量和阻力，使用与否是个权衡问题。涵道的重量和阻力可是大得多了。一般说来，只有在旋翼直径无法加大而升力或者推力还是不够的时候，才采用涵道。在飞机上，在船上，都是这样。涵道壁还有阻隔噪声的作用，但这是次要的。 8 g$ X3 D8 G0 } , ?$ {) n3 j/ V r9 S5 O在X-22上，降低旋翼直径正是采用涵道风扇的原因，否则就大而无当了。更重要的是，涵道风扇转过来，从升力风扇转变为推进风扇的时候，涵道本身起环形翼的作用，增加升力。( I3 C1 Y ^+ B9 ?1 G# k3 r% x( B
2 }. ^+ u' T* F; A5 }' v* M O不过X-22最后还是因为性能达不到要求，尤其是垂直起飞重量，而速度没有比直升机高多少，下马了。本来这是美国陆军“空中吉普”的候选。9 I4 J0 a, L" I+ L! j
" f6 d+ r" `9 q无数垂直起落设计或者构想中采用涵道风扇，最后都是栽在重量和阻力上，还有同步轴。0 u& a7 ^; A K2 V& u; X% V2 I) E! S
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另一方面，现在人们对倾转旋翼已经熟悉，实际上还有倾转机翼。发动机和旋翼相对于机翼是固定的，但整个机翼一起倾转。+ [0 E- ?2 y9 U3 q
8 P% Q& l& R& J& f( S " K4 o( }+ ^' }; \# ?$ yLTV XC-142差点投产了 ; r2 v x) y- ^6 @: ^6 i2 |7 G+ ^, c* O5 P } - F! D0 Q7 a. {# u. `, p在无人机时代，倾转机翼重新流行起来，因为只需要一套倾转机构 2 i [+ p0 J# E. M$ D! Q1 C2 b# x% t8 f& @/ a) i9 I: E , G$ @: q# D& `: G
采用分布式多旋翼的话，尤其适合倾转机翼 * l* y4 l. e- P# s9 o, o 6 f" \9 i1 K* D9 _) s; S w* g倾转机翼和倾转旋翼的特点相近，实际上更加适合垂直起落和悬停，因为“下洗阻力”小。但在短距起落状态，接近竖立的机翼像门板一样，阻力极大，而且容易失速。不过在无人机时代，倾转机翼反而比倾转旋翼更加简单：只有一个倾转机构，而不像倾转旋翼，每一个旋翼都需要一个倾转机构。# p! \6 P" E6 M2 R: V1 S
; V' J2 R8 |9 ^对于分布式推进来说，倾转机翼尤其适合。分布式推进将推进力沿翼展均匀分布，使得推进气流不再集中在少数几个推进器（螺旋桨或者喷气口）附近，大大改善整个机翼的升力效率和受力分布。这要是也用倾转旋翼的话，沿着机翼翼展需要很多倾转机构不说，还需要很多开口，影响结构强度和重量。倾转机翼就省事多了，只需要在机翼-机体结合部一套倾转机构就成。 + s) X; k$ P" M3 U: G. D0 H9 S' C6 H* A8 F" r 5 h$ ?2 {8 Q9 K6 C$ C引射（ejection）利用文丘里管的远离，用少量高压流体的高速流动在喉部产生负压，抽动大量低压流体，极大增加流体总流量，增加推力 2 C! S- u2 e9 q' A8 {1 p: g- G/ e9 q2 u4 G" s2 v ; _( ~- W, D$ Y& Z; ^罗克韦尔XFV-12基于引射原理，用发动喷流拉动环境空气，产生增升 }1 `/ T& P3 s. V: @, P0 x8 Y+ f' g- E6 t: a( {5 D ( F& l3 c- y, \0 T. t% ~& C
在原理验证时，效果很鼓舞，但到了实际飞机研制出来、开始试验的时候，发现引射增升根本达不到预期，对环境空气的条件太敏感，再增加引射口也无济于事* T- x h1 x0 o, j2 N5 l2 |
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在陆地上使用的话，尘土、树叶被吸入，更是问题3 V/ f) | O2 }1 `, \* k4 W4 P$ K! f
# B% Y" m, s- ^ % l% w+ G5 S3 v" \; O0 X* t. p这本来要成为朱姆沃尔特的“制海舰”的舰载战斗机，这下黄了 . b* @7 x# x% N: L0 r2 A9 V. q - ]0 ?# b) W8 Y) u9 A$ O/ V: o$ z7 r- }
洛克希德XV-4也用引射增升，以差不多的理由下马了5 l- T2 ^4 m! y# m% O$ Z1 T( X; w
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但是美国海军还没有放弃制海舰的想法，在80年代战斗机推重比已经超过1的时代，试图用类似直立起飞的办法，用“起竖式舷侧平台”作为发射架，让战斗机靠自己的动力直接升空，降落还是需要拦阻索。但起飞准备时间很长，起飞重量和垂直起飞一样，很受限制。战斗机推重比超过1.0是指在正常起飞重量下。海上出动尤其强调航程和载弹量，需要以最大起飞重量起飞，还是不行。 / J1 h8 d0 ^" Y9 e+ {& o! l+ ~* ?4 r! @. V# Y: D / d$ m: w) r' ]; w" `& Z紧接着美国海军推出直立起飞、拦阻索降落的思路9 e+ C& n* w! i0 h' _# @2 f3 ]2 o
+ }6 d' x1 O" m) y0 j% Z5 U; K j另一个思路是“天钩”。' Q+ V* z$ J$ k. s5 ?0 @/ D: G N
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在“鹞”式初步上舰的时候，人们以为可以像直升机一样运作，只要直升机甲板面积够用就行。后来发现，临时用用可以，常年出动不行。甲板摇晃、喷流烧灼都是问题。这也是“阿波罗”和“联盟”号在轨道上对接的时代，于是有设想用起重机将“鹞”式吊到舷侧海面上空，再发动机点火。这就没有喷流烧灼问题；起重机吊臂也可以在空中三轴稳定，相对于飞机的位置反而稳定。飞机产生足够升力后，起重机脱钩，飞机飞走。) F5 l. ~9 L' c9 l+ ]
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回收时反过来，飞机首先与起重机吊钩对接，然后发动机关机，起重机把飞机吊回甲板。8 e2 z y+ g3 O& C
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天钩将“鹞”式的垂直起落吊离甲板，消除对舰船的影响2 D7 C; `" |8 X( u
! O/ X, K$ b0 h" { g ; G1 w+ z+ u% ]0 |: y预期4000吨以上的驱逐舰就能改装，实际上7000吨以上更好，极大增加海上航空力量的建设成本和部署灵活性9 a- S% k. j- r+ Y
) Y; y8 I. t3 _1 F& W1 D 1 K1 V" r Q2 j- U' T这是真的试验过的 t7 S7 ]& @: o6 s. J8 e 1 |1 o1 a' v4 P* l5 E0 C u但“天钩”最后放弃了。对接是高难度的，偶尔为之可以，不宜作为日常运作。垂直起飞、着陆和悬停对重量的限制还是绕不过去，还是老老实实走STOVL航母的路。作者: 五月 时间: 2024-10-30 09:00
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