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标题:
F-35怎么双发
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作者:
晨枫
时间:
4 天前
标题:
F-35怎么双发
特朗普大嘴一张，F-35可能从单发变为双发了。他连名字都想好了：F-55。
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必须说，这个想法并不新颖，早在F-35还在EMD的泥潭里翻滚的时候，就有人提出，要是双发，比如采用两台F414，可以解决很多问题。
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F-35因为STOVL要求，必须单发。双发比单发更可靠是有条件的，条件就是有时间从单发失效造成的推力不平衡中恢复控制。战斗机在中空以上巡航时，单发失效或者战损，是有时间恢复控制、马上返航的。低空就不好说了，完全看情况，不行就只有跳伞。在起飞和着陆时单发失效比较麻烦。在着陆时单发失效问题不大，反正不需要多少动力。在起飞时，如果速度不高，赶紧减速停止滑跑；如果速度已经太高，只有增加推力，强行起飞，然后找机会返航、降落。双发战斗机（还有民航飞机）的动力是考虑到起飞中单发失效的，当然，动力不足就需要延长起飞滑跑，所以民航机永远在还有好长的跑道时就拉起，不可能用足跑道，就是担心万一单发失效、跑道长度不够减速停下或者继续起飞。战斗机就要看了，和平时和民航机一样，战争时未必有这个条件。
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但是STOVL最大的危险是在悬停时。悬停的最大挑战当然是提供足够的垂直升力，次大挑战则是平衡，在极低的高度上，任何歪歪扭扭都可能来不及恢复姿态而机毁人亡。在双发里，只要任意一台发动机故障，就是致命危险。所以STOVL战斗机都避免双发。这是指主发动机。单独的升力发动机可以有很多台，实际上也必须有很多台，互相之间提供备份。但由于可靠性问题，现在一般还是趋向于使用单台STOVL发动机，不仅包括升力喷口（如波音X-32），也包括机械驱动或者燃气涡轮驱动的升力风扇（如洛克希德X-35），而不是单独的升力发动机。
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由于STOVL要求，F-35只能用单发，那也决定了进气道、机内武器舱的基本构型：Y形进气道、两侧武器舱。Y的双叉之间是升力风扇的位置，机内武器舱在“支柱”的两侧。
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这个基本设计带来很多问题：
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1、中机身太宽，不符合跨音速面积律要求，阻力较大
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2、机内武器舱的空间利用率受到分隔的影响，即使总面积一样，一间大房间比两间小房间“摆得开”是同样的道理
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F-35要改双发的话，不是“改”的问题，而是重新定位、全新设计的问题。
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历史上，单发改双发的例子不多，法国“幻影2000”改“幻影4000”是一个，中国歼-7改歼-8是另一个。
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两者都是轻型单发改重型双发，在速度、航程、载弹和火控上大大升级。
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F-35改双发的目的是什么呢？也是在速度、航程、载弹和火控上大大升级？那与F-22的关系如何定位呢？
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F-35的F135涡扇是F-22的F119增加涵道比、强化热工参数后的结果，推力大大提高，但高空高速性能下降。F-35人称肥电，起飞重量本来就直逼F-15，直接堆两台F135上去的话，F-55是大而无当的超重型战斗机，最大起飞重量可能直奔50吨去了，比F-22还要大一号。否则两台F135就是用力过度。
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这样的超级肥电是很有用的超级战轰，在气动上可以相对简单地从F-35放大，结构当然全新设计。美国航空工业今不如昔，但超级肥电的技术挑战是成熟技术放大，和F-18C/D放大到F-18E/F相似。这是白菜级技术，美国航空这点实力还是有的。当年F-18E/F成为项目控制的模范生，不是偶然的。
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但放大后，天地就宽了。进气道估计依然是Y形，但在比例上可以“瘦”一点，而且双叉之间是很好的机内武器舱位置。
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F-35是单发，进气道弯曲的选项有限，只能水平弯曲为主，这也是“肥”的原因之一，另一个原因是升力风扇必须有一定的直径，Y的双叉必须得这么宽。
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但双发而且取消STOVL要求后，进气道弯曲不仅可以在水平方向上，还可以在垂直方向上。复合弯曲在空间上更加紧凑，但达到同样的隐身效果。超级肥电在放大后本来就增厚的机体有条件在比例上“苗条”一点，降低阻力。两侧武器舱可以保留，但空战武器专用，可以“贴身”一点，不需要那么宽大。这也解决了现在F-35的机内武器舱里空战武器和对地攻击武器抢地方的问题。
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有人畅想：要减少结构改动，发动机上下并排，这是不可能的。这样的结构改动一点不小，还没有气动上“简单放大”的好处，横滚的转动中心还完全变了。Y形进气道还格外别扭，每侧都要上下分流，preferential flow（不知道怎么翻译，同一流量进入到两个进口的时候，不同状态会导致两个进口的分别流量的差别，这就是preferential flow）的问题高度复杂。双发只有并列，两侧分别供气。
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这样一来，超级肥电和F-22很趋同了，只是更大。只是特朗普还要搞超级F-22，又拉不开差距了。
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超级肥电的最大问题是成本。这样一来，成本想不冲天都不行。“适当放大”但改双中推是另一个路子。中推的话，只有F414EPE了，比基本型F414增推25%，最大起飞重量控制在35-40吨样子，成本可望不那么“超级”。最大的好处是，在美国海军FA-XX可能下马的现在，这样的“比较超级肥电”可以相对较快地接替F-18E/F。F-35C实在是不能担当舰队防空重任，F-18E/F本来就是“临时户口转正”。不过“比较超级肥电”撑死了和歼-20比肩，南北六代已经不能视而不见了，但看见了又怎么办？
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不过在美国空军一方面推动F-47的EMD，一方面用F-15EX填补现有空缺的现在，还有精力和资金推动超级肥电和超级F-22吗？这些繁多的战斗机在体系中如何定位？
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特朗普可能“灵机一动”，认定从现有设计改进比全新设计更省钱，而且出口前景更好。他或许没错，但美国空军已经过了新战斗机研发可以几条腿走路的时代了，现在一条腿蹦跶都费劲。这可能是特朗普的又一次大嘴而已。
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