|
|
本帖最后由 晨枫 于 2024-10-29 20:00 编辑
% n7 e: V! q* g* K% _2 J2 X/ {4 p9 G8 }5 W! l
最“循规蹈矩”的垂直起落还是推力转向，“鹞”式是经典。
$ Z1 Y4 b+ @) s2 X) N7 \: v0 w7 D8 _$ c* Y7 f) O) b
![]()
# q" Y# I0 _* G9 @" A3 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$ _6 \( ?: ^4 ]9 X( s) V* y, y
8 @" Z2 s% Y& T/ \![]()
9 j6 K8 H7 ] L- G; l“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
$ o% O& P% b' o6 B- g; T3 v9 t/ e0 Z
& }, m! u* L' H“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
8 T% Z5 S, M3 }7 q4 c" U; R9 u; S5 ]6 K0 n2 o& A7 w0 v! I: J
![]() 0 C, n4 M: G7 c J7 T
喷口有“关节”控制上下偏转，还用“百叶窗”导流7 B. g+ M; B1 I1 l9 w1 `9 U8 ^3 ]
( y$ l. Z2 z% x0 U3 p+ N8 g& i- i) ?' H% f. ~
“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。
/ j, j( _3 p; v% a' Z) r8 F& l3 z8 w
6 ?2 E2 ~ {0 c- S! J6 Q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。
/ ?- e3 P- X; Z; t/ e& U, T1 E$ i7 P
5 m: Q$ X; l; J" @0 } h“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。
, A8 w. P& B3 t: T0 D+ \
8 L1 {- R) z5 _4 o& p![]()
. ]- F+ J; H% b- ?4 S1 lF-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, M8 c6 \4 p8 N) Q' t
" B/ l0 J2 `. j7 f- u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。
[% n! w/ Z! |- y3 {9 b6 T/ W# F1 m% e* k6 M4 l
![]() * T0 r" L( K% F5 i; g- P' X
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; m. g) W" { k5 H; R% U
! e% i* l( D% n; |![]()
1 ~2 ~, t1 S! _. \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
8 [8 N5 ~. Z: d! C1 d! j0 B
4 k$ E8 k1 n1 G! Q8 M: `![]()
# Y8 }! u, M# Z. _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
( ]1 U& o2 O: y9 C8 q8 s. D9 j9 R7 e1 i
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。5 A4 q: \1 _. H# Q& |, h) H
" r5 O5 b6 `8 @; q6 X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。' U# M& T$ Y' H0 v8 a5 ?
: g9 r7 |" {/ ]% R4 o, ]![]() / ]* |. ~* \0 k' W2 j 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
5 X/ E( O7 S$ v1 M- p' Q# p/ k5 Y, M+ I+ X# A
7 c+ ~0 W N1 M8 R! h
如果成真，看着就很科幻，很提气
. }0 s3 _& q& O7 @1 w. ]1 G$ f' i$ Q% \9 H. J
![]() % L. t5 @3 V1 }2 f
肚皮翻过来的话，马王爷真是有三只眼
+ l2 Y4 j; @% [9 F+ m& \
# G ^: z) ]0 r* j8 F![]()
6 N' z/ M# r, [: T双垂尾是高机动战斗机的标配，也是后置X翼的必须
- h8 h x3 u5 g2 F2 L
9 T9 i: J- S& G; k7 |9 v- X- n& Q
) R) h( n1 y+ @8 ?7 m( U0 F& ?
大面积的机翼很适合外挂
8 a2 L. z7 ^: e8 W8 z2 @/ \' e# g: ]! c; x
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。
, F! y* s8 O' D6 j9 E- B: {/ E2 K! M& y1 M1 r7 p/ T" v- I
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。( H+ o. F2 N( I) @: \3 h5 F8 T- u3 N( E
! y! R4 n" e$ Y3 e1 R4 c$ f7 x![]()
+ s$ L8 L3 [- {2 r _% v f容克-287. L7 T2 X) f6 p/ h% s
( ]3 o2 K: H' ^6 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。+ G `# |" V$ V& z. g, d. \
" ^! P) z9 k; J4 M- l: E9 v" L0 PX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。* ^/ C$ l N# w- W1 l) d) n
9 u2 o/ B& D2 H1 G
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。
' s) h2 P, V$ v* ~
0 G9 d9 |; Q8 p![]() 4 V( _) s! v* u) }- E# B
P.1216常规一点，改用双尾撑
- o! y2 H8 L5 G/ |. T4 E9 X
7 S+ W; f1 p" V) M4 }, V8 s![]() : _, H& K( z9 g. N" n+ C
发动机还是一样的三点式布置2 c6 K3 p8 |" K" s, v6 H/ E
, r3 `4 S: K* w: A. ]6 C( RP.1126没有那么前卫，但还是悄悄搁置了。7 T8 e1 ?9 h6 s) }8 ]8 y
) e4 T8 ?8 y! H6 s4 ~/ J
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。
0 U; A( P9 T3 y5 f) K$ P2 M# P( x7 U' P3 i1 |0 y2 Q: b. d
![]()
4 `1 l2 v* e) ~2 |. w2 X0 c2 u* g+ [波音X-32采用“三立柱”推力
, z# C/ O5 t+ D$ w! n; S, r `4 g* ]8 `0 I
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9 H3 I) B8 ^/ O( ?
+ Q( k/ O% C: c9 u5 d. ^
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。 |
评分
-
查看全部评分
|
雷达卡
楼主
收藏
分享
淘帖
支持
反对
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
抢沙发
千斤顶
显身卡
发表于 2024-10-30 06:05:59
