设为首页收藏本站

爱吱声

 找回密码
 注册
搜索
查看: 2100|回复: 7
打印 上一主题 下一主题

垂直起落之路上的匪夷所思(四)

[复制链接]

该用户从未签到

跳转到指定楼层
楼主
 楼主| 发表于 2024-10-30 03:43:54 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2024-10-29 20:00 编辑 - P4 Z- j1 X' g( X& B9 w
8 M5 ]. e  W. A4 o$ t( Y5 a. s3 ~
最“循规蹈矩”的垂直起落还是推力转向,“鹞”式是经典。+ f- C. T$ w. Q+ {) V; Z4 k
, W) b0 Y3 Y9 ^' C2 X0 W
9 i* V. l5 n) ^6 T& w' 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
# L( e; W( i  M+ Q  G
1 [1 }7 }0 L2 k. q9 F8 z" {; a) X& Z$ Y# R3 v) m0 B2 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" e6 S0 {) q. ]! N& }

! P: W8 S% g8 c% ]/ ~. L " {8 X) Q. O: p2 P* g$ [
“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
1 `: b  l) N$ G7 S, D$ c$ Q' \# ?, M9 z; Y3 X; U, E% Z0 ^! S
. I3 e- A% M1 |4 Q( z
喷口有“关节”控制上下偏转,还用“百叶窗”导流2 M4 U0 U( y$ L, R

+ \! ~  E; F# E# T) R9 f1 M
+ m8 p0 q) I2 M: _# M0 ^# e“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。: i  k) S. |$ E4 ?
, C! U- P7 b# F4 P+ d9 O" 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。2 _$ W) o# G+ M( V. T
) j; k* L6 C* Y, H5 N( C7 }
“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。
5 C. ~+ c* y% C# r" Y5 ]3 o) j: u% y  u* J+ r
, X- m7 i6 P0 M0 T5 Y1 X5 t9 y$ u
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
9 n: q( M2 C5 P# g( P) O9 u% |# q+ A3 A9 W
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。
- F. G( t9 j, B) H2 z
; c; R8 C; h; q+ ?5 k) ^2 Z6 r* I# e+ E" e
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6 _+ `% _+ d9 d, G* M$ }( O
; ^" u, G- l8 J2 \- d3 V* s7 C" a

6 ^5 x/ Z$ a( ^2 \6 z: ABAe 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) ~% J$ a$ U; a5 @( b: j, Q5 C# W

0 {. ?# i/ b% l4 \; m: h7 R8 E
  M# d! Y$ M" m6 w4 f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
; D% @7 W# X0 H- ?( f- `' Y  S1 }, _8 J: H" p
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。" c1 y0 U4 m2 `% A) n: d& g! K% e& ]
) l' d( N% Q0 L
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。
3 A) j8 s7 F# Z& R& |$ P) l4 Q3 f6 a0 s* }4 Q
7 I! m3 P# u: h- A" S  v
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/ P! g6 x/ h+ O' q- ]
# @( j* v( T! v, x3 ]
6 y2 R  |  A1 O9 a
如果成真,看着就很科幻,很提气& C# s6 S) E4 ^$ L% [: o5 l2 s

( ]6 v- M% E7 Q# q4 A, ]# ^- W+ B; }0 d- A; `0 W" _
肚皮翻过来的话,马王爷真是有三只眼7 c; j7 R5 s+ a( i1 L

, k% e- v: [, a( B! i8 M$ m6 w- ~6 f: i
双垂尾是高机动战斗机的标配,也是后置X翼的必须
1 ~3 |! p! ^% t7 Q5 C0 C$ F
! c, y7 t( A8 o. v0 Z5 w8 x1 C
9 R: r! g" F; d0 h大面积的机翼很适合外挂; d" Q6 }% o. E# r2 V. V
1 M$ w0 A5 t& }8 d* j
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。
8 c/ U- ?4 J6 e! _  V5 q: M; G
* o, r3 S3 o. T, M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。
4 d4 }: z, b! M8 `( f6 d$ O1 Y
7 f8 g3 G- D$ p% y# g% M  {% i
* B+ n  K, R1 R6 B% [0 X容克-287' x! i% [* S& t: p6 P/ {. z  C
; y" |. z% r  J' u+ _( z. h. ^5 w
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。% P' b- z0 `: M+ d3 P) \& p

+ b  k3 L+ d1 P8 ?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。
! i+ w: N; A6 O( E! K1 D- g7 S
6 U, ^, U, F6 _: N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。0 b1 F3 W8 K" O% _: @$ ?& W

/ D; t% G2 Y7 K3 f! @" \' L5 D7 z$ t) ]9 z2 W- ?5 z! V' K
P.1216常规一点,改用双尾撑7 e! H( d! s6 K) E. Y
. H8 f6 R% o, N  e9 y& J6 \

5 {. b0 D8 ]6 t8 g% f! ~2 \' ~7 I: F发动机还是一样的三点式布置
% N5 m) X; u. K5 j+ F
& ?$ ^7 |9 g2 t0 U% L# {7 lP.1126没有那么前卫,但还是悄悄搁置了。; M+ d% I$ j6 I8 I

9 Q. m; w! i7 _4 ^! G; O/ d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。$ ?9 D$ Q7 G9 d: {9 a/ S

/ k# X4 r- ^) r( B: W+ V" E
" u) J! N& _2 O# k4 ~1 H0 @( |波音X-32采用“三立柱”推力; ]! z  B- s: A5 t  m7 k- N

! m$ b" I2 i! }9 J. n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* p3 Q  M+ ^# `# o# a+ a

1 ?! x) H2 Z6 l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

参与人数 1爱元 +6 收起 理由
住在乡下 + 6 涨姿势

查看全部评分

本帖被以下淘专辑推荐:

  • TA的每日心情
    慵懒
    19 小时前
  • 签到天数: 3674 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2024-10-30 06:05:59 | 只看该作者
    "“鹞”式在远离上就不可能达到超音速。"
    3 `1 h. p. \; K2 J# l! s+ A. i7 l% {2 r+ |1 K
    原理?
    4 \# w: r# x+ D/ a
    % P, b! P: B: ^: |

    点评

    谢谢抓虫  发表于 2024-10-30 08:25
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    郁闷
    2024-11-9 11:44
  • 签到天数: 2166 天

    [LV.Master]无

    板凳
    发表于 2024-10-30 08:30:51 | 只看该作者
    好像老美在意大利偷了不少雅克的技术
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    该用户从未签到

    地板
     楼主| 发表于 2024-10-30 08:43:23 | 只看该作者
    huma 发表于 2024-10-29 18:30% Z% x1 ^; y/ E  e  N8 ]! |: N8 R
    好像老美在意大利偷了不少雅克的技术
    - _( |2 G5 ]) [0 R5 B
    为什么到意大利去偷俄罗斯的技术?
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    该用户从未签到

    5#
    发表于 2024-10-30 09:50:10 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2024-10-30 08:438 u. V: k+ P$ Z8 ]% f/ Y
    为什么到意大利去偷俄罗斯的技术?

    7 u, p* u% b6 d4 V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
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    该用户从未签到

    6#
     楼主| 发表于 2024-10-30 10:11:53 | 只看该作者
    本帖最后由 晨枫 于 2024-10-29 20:15 编辑
    . _: X' t& z: K" c7 m9 a
    牛腰 发表于 2024-10-29 19:50* f2 o* N  r# s- S' Y
    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 ...

    1 }, ?$ Z4 ?7 }6 c7 Q" w% i) r1 S9 L6 c4 C" u5 b9 P
    没错,不过那和垂直起落没关系啊。8 c1 K) z0 u, W8 p! b: ^
    + j1 _3 v5 z) V2 {# }
    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。9 g+ u) _, }; B" L

    4 j% G4 \8 m. j$ [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。
    " V5 Z7 @3 _- |
    8 W0 Z! F. b# @; V; o2 a* k# Y$ j
    ; d+ v+ c5 L5 S' L) J3 d
    9 r3 r. m% }9 r8 Q! \! \" K
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    该用户从未签到

    7#
    发表于 2024-10-30 11:23:17 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2024-10-30 10:11
    , F) M" F6 Z; `7 i" s没错,不过那和垂直起落没关系啊。1 m9 l" \" Q2 v  f4 {, n  ?
    % V$ ^, \/ D# S0 u: s3 \
    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 ...

    0 Z( {: m' s( Q& |5 [% S5 Y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
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    手机版|小黑屋|Archiver|网站错误报告|爱吱声   

    GMT+8, 2025-12-24 19:07 , Processed in 0.039198 second(s), 23 queries , Gzip On.

    Powered by Discuz! X3.2

    © 2001-2013 Comsenz Inc.

    快速回复 返回顶部 返回列表