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本帖最后由 晨枫 于 2024-10-29 20:00 编辑 ( T$ B" ]$ z5 c: e9 |3 c
1 g" T \" J9 _6 `* D( R( u最“循规蹈矩”的垂直起落还是推力转向，“鹞”式是经典。
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% Y( [ c* l& h0 o) N/ ^9 w. _2 |3 w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3 D/ c0 i0 f' W# I4 ^, |
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7 F1 }. [) X5 g6 R“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) h3 I9 J* Q' m& M
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“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' L. J2 j* a# _% @
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+ K. N; R* S2 t/ ]; a) V喷口有“关节”控制上下偏转，还用“百叶窗”导流$ |8 e8 \4 s4 j0 S9 t! a& ?
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5 v0 p$ I& F2 u8 s4 j; ^“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。) P1 X# E$ y, a2 I8 y
8 y+ [; i& q) F, l% s& L& t; p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。" x" C9 q- z" P" Z$ _# W- e
4 f# O. f7 \) t( `8 j. i$ m“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。" K+ G) r9 R$ s: v# _+ e; m
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" x$ i* `/ O6 M% \/ C8 i! ~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) g1 k9 A1 y5 V# M) n8 n
0 R" j- g/ q. L* u" B M2 Z+ |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。2 l6 p, @1 E! h: r/ J
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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
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BAe 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# m, H/ y# {2 I" |; c4 W
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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
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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。# K; R% R- b, ]+ F& n+ B
& C5 i9 g0 J! e1 y1 D5 s9 G' m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。
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& Q9 k' |( b, J9 s* _& f4 l0 T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
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如果成真，看着就很科幻，很提气
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( H5 I1 k: ~7 @/ ?. c0 Z肚皮翻过来的话，马王爷真是有三只眼
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双垂尾是高机动战斗机的标配，也是后置X翼的必须
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" |/ ]5 O, q3 \+ g" y6 y6 A5 H大面积的机翼很适合外挂: q* \8 l5 q( {+ x( u4 v7 ^# s
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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。; H" t, v5 C$ e4 {: _& z* f0 ^) H
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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。/ [7 Q W3 [0 k, ~
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容克-287
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1 J5 n( x. K( G# ^, W# L' X- D. D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。
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1 ^/ y' y/ L, V9 a; f2 B+ aX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。
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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。. O. w$ d C4 I
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P.1216常规一点，改用双尾撑6 n3 F% Z1 J9 q
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发动机还是一样的三点式布置
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n) v3 @( ^. gP.1126没有那么前卫，但还是悄悄搁置了。8 @/ E; L, v% @) w% N' g6 Z
- m4 X% N; E( { b. a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。
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" Z3 u& ~7 w' C2 f9 \1 u波音X-32采用“三立柱”推力/ ?1 z1 Y8 j7 ~0 {5 m
1 O4 l; B5 h' A& Y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
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, k4 [$ N5 {. z; x2 t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。 |
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发表于 2024-10-30 06:05:59
