设为首页收藏本站

爱吱声

 找回密码
 注册
搜索
查看: 1013|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
/ ^/ c9 A) C7 v9 ~5 `4 I3 u. s8 M9 K7 x) |% g
最“循规蹈矩”的垂直起落还是推力转向,“鹞”式是经典。7 b$ K- V5 ?0 D% m0 ~, u$ y
- O- b) Q1 t3 i" b  Y' ?

: d7 p. G1 l5 p  M! ~2 z) `5 P, C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5 f- [7 Q; h; d2 M+ k

! |7 V! ^6 Q& ^" A6 D. i) Q3 e4 ?) i
“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# e5 |& s; ]% {. N- k
- w. b$ H; X) y) d  z

! `: S1 b: A( v“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! T8 ~9 K: [1 x# H7 }2 V

$ l  Q  Q' X0 G$ Z4 q8 h( D& A! p# v: R7 M1 p- v1 F- j+ G
喷口有“关节”控制上下偏转,还用“百叶窗”导流
  d8 d% a/ l5 U
' D5 C/ P. @. s4 U& n. z% z" ~- ~1 f% t' w* B# ?# r( Y3 o
“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。3 F: s6 Q' C' n4 c) ~& I
( S4 ]# ~: B* w; C
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。
" o& X8 m' x8 o# p% D( ~! ~
8 \& d8 j' ?* s& m  r9 i* [  J“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。
7 r3 ^' c, Y( s
+ }* l, n1 n0 |: r
) `  W  u# |- RF-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% K% I; g3 Z4 `, S
2 |/ b/ }: F. ]+ c% g6 Y4 X
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。
$ i# D* y+ ]7 p
3 w: H2 Q- F/ J1 i  z. {% h5 F) t' M
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% F& `! I2 B2 F" I. k4 g
& v# I9 u+ \6 K5 F; R9 {
5 ?* K" s2 l4 A
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
* }  c" v% h& S: ?
* f3 p& C8 T- }
9 h6 {  f% d# @1 _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
/ E  Z1 P! ?( c. R; Y, g: @
/ V- k7 Y. \9 W0 z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。. q$ u# O. q1 `+ g8 n

1 x6 ~" H* ^9 c/ v9 M% 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。
5 N* e) @) t$ S/ t& m* F
/ B# h& s: I1 H5 P( o8 [
7 g% [, K% i, X/ ?0 O; e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9 k9 a6 W! \# e. V( Y/ S  L- P+ i

' m) k6 _7 |; N+ s9 ?; k, R7 q . s- B+ {: U( d* z
如果成真,看着就很科幻,很提气
) h1 R- ]" ~! z# j# X" R) p
; U& ~; m) N0 A- L8 k0 X& i2 {0 [/ }5 F5 r+ R1 `$ B" a& K) \
肚皮翻过来的话,马王爷真是有三只眼
/ H. S/ l4 b8 u7 z, |! g# P' [  ?+ T; D0 R# Z7 o
4 }$ K. v8 Y8 ?& D1 n
双垂尾是高机动战斗机的标配,也是后置X翼的必须5 [" K) O' U2 r7 c7 `! s* G. E& ]
7 S* L8 s5 ?) K
* x+ b- b& G+ T% k; C0 Q& l
大面积的机翼很适合外挂
4 M; u# t8 c1 d$ O7 ^* q: @# e8 U5 R9 X6 _" I0 C! A1 z
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。
: s; F1 b$ B) Q: {' C" \- J' v1 F+ {1 [
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。- s2 B5 `4 _( S+ o7 T3 l
8 E2 ]) w2 v+ \7 `4 ?1 w6 C% i
& F0 V0 A0 Q% R, `. c
容克-287
, v9 P6 i  V* n& X% T$ Q" p6 v: s  z2 }6 ]" h, @9 g! L
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。
* j" k$ G, B6 p& _  e5 c! P. A) A& ]+ D) w6 k$ }$ n
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。
& [" h5 l4 x. t! U& l9 m& a
; J8 t/ v5 L: t$ U5 \) r- E; O5 I+ m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。
- m: r1 d$ w2 P. \- S5 H7 R
. U' ]4 p' W( R1 Y, z( \- n* Z& B9 o* N0 T, ^! N3 x
P.1216常规一点,改用双尾撑4 W- o* G. |2 C7 P8 J1 }" \: n

$ B2 Y: D+ A6 S, \! B4 v, T& _6 O9 g  ^4 d. W2 j; R. M1 h
发动机还是一样的三点式布置
3 o. g. X7 z# r, a
1 d5 ], S& X7 J6 HP.1126没有那么前卫,但还是悄悄搁置了。  [4 v$ a/ m% j) q$ T/ @# w

8 Y/ N7 u- f3 q. W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。, }- L4 Y& c1 g
2 n  R* M  b+ `$ U; j5 b

- \% r7 q% i$ s% `- [波音X-32采用“三立柱”推力
/ ]% b# ~, J+ N1 P) l) X) H1 V* C: A% [. C2 f& l
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
6 z. A& ^. a  W) V% u# k2 E+ h: s1 P$ ]+ t) Q& K  B. r
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
    9 小时前
  • 签到天数: 3409 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。"
    7 }' W3 L* d( k) [( H
    ) T% R6 m1 m7 f3 j0 B原理?: \0 }; {/ M! _0 ]- r) U7 j. a& j; G

    + }- \5 ]+ D* N) ?/ X7 d1 d0 l9 p

    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 18:304 b. x% Y; |  I
    好像老美在意大利偷了不少雅克的技术
    5 \8 C7 z6 c+ Z! _8 e
    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 08:43, X% s! h* g& R+ t3 I& S8 `
    为什么到意大利去偷俄罗斯的技术?
    ! G+ H) C$ B5 ~3 F8 A
    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
    7 t  K1 L7 z% |! G, T* \
    牛腰 发表于 2024-10-29 19:50$ t2 F5 e9 k' W# z6 J. s8 K) S3 y) B
    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 ...

    . H: K4 |" T5 ^8 V! @" ~5 [* N" U( q+ F/ \2 m
    没错,不过那和垂直起落没关系啊。: |5 W2 k& ~3 n* ~4 J
    * ^& Z: O2 X/ s# U/ `/ Y# L
    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。
    . M1 M+ x( g& D  ^. M7 q$ E$ c+ u, Y
    6 Q2 Z' {7 |+ k, UAlenia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。/ X9 h$ c4 s. C! r2 ?
    5 `6 d# I9 ^# E" i* h+ {
    % q8 ]9 |# D+ P# r9 V$ ^7 C% {
    7 a3 T1 w0 D3 G
    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
    + |; I8 W3 k& H3 k1 {$ t% G9 F$ o没错,不过那和垂直起落没关系啊。  Z6 X9 S1 |4 F1 J) b( k3 ~
    1 I# X' N' l7 d  M) z
    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 ...
    , H6 Z, l7 g0 P: x: a
    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, 2025-4-2 09:52 , Processed in 0.044090 second(s), 24 queries , Gzip On.

    Powered by Discuz! X3.2

    © 2001-2013 Comsenz Inc.

    快速回复 返回顶部 返回列表