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正文內(nèi)容

飛機(jī)的發(fā)展與演變-wenkub

2023-07-09 12:03:42 本頁面
 

【正文】 ker 推出了 方案,競爭英國皇家空軍的新型兩倍音速、掛載導(dǎo)彈的高性能戰(zhàn)斗機(jī),但是落選。Short 正在打 MWDP 的主意,一口答應(yīng),但資金到手后,還是回到前面提到過的 研究機(jī),把 (此時(shí)改名為 )為基礎(chǔ)的垂直起落研究機(jī)丟到腦后去了。事實(shí)上,早期噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)很多都是用離心式壓縮機(jī)的。吸取雅克38 的經(jīng)驗(yàn)后,雅克41 從一開始就是按可以常規(guī)滑跑起落設(shè)計(jì)的 / 雅克41 的主要用戶當(dāng)然還是海軍在 91 年海灣戰(zhàn)爭后,雅可夫列夫意識(shí)到隱身將是新一代作戰(zhàn)飛機(jī)的重要特征。盡管不能說 X35 抄襲雅克41,但 X35 的設(shè)計(jì)受到雅克41 的影響是沒有問題的,尤其是其升力巡航發(fā)動(dòng)機(jī)的安排,這是和雅可夫列夫交流的結(jié)果,洛克希德也供認(rèn)不諱。雅克41 進(jìn)行了成功的試飛,但雅克41 生不逢時(shí),正好趕上蘇聯(lián)解體,軍購急劇縮水。雅克41 在設(shè)計(jì)上比雅克38 要成熟很多,據(jù)說作為戰(zhàn)斗機(jī)的基本性能不亞于米格29,那比雅克38 是一個(gè)非常大的進(jìn)步。雅克38 曾經(jīng)是蘇聯(lián)海軍航母化的希望,但只有 600 公斤的載彈量和 100 公里的作戰(zhàn)航程,使雅克38 的實(shí)際作戰(zhàn)空域和圖中相差不遠(yuǎn) / 可以看到,前升力發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門和排氣門已經(jīng)打開,升力巡航發(fā)動(dòng)機(jī)的噴口也轉(zhuǎn)向垂直按照設(shè)計(jì),雅克38 只能垂直起落,但飛行員們創(chuàng)造性地使雅克38 短滑跑起落,大大改善了航程和載彈雅克38 試驗(yàn)過在民船上垂直起落,由于對(duì)甲板燒蝕過于嚴(yán)重,只有在緊急情況下偶爾為之,沒有作戰(zhàn)價(jià)值,最后放棄了很高的地勤支援要求也使前線部署不實(shí)際,這個(gè)想法很快就放棄了,雅克38 再也沒有作為陸地起落的戰(zhàn)斗機(jī)部署過。為了盡可能增加航程和載彈量,蘇聯(lián)海軍飛行員最后走上德國和英 國同行的路,采用短滑跑起落。雅克為此專門設(shè)計(jì)自動(dòng)彈射救生系統(tǒng),在垂直起落階段,一旦機(jī)體傾斜超過一定程度,就自動(dòng)彈 射,速度和高度達(dá)到一定程度以上,自動(dòng)解除。但升力發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在機(jī)體內(nèi),也是有其問題的。像上述傾轉(zhuǎn)噴氣一樣,在垂直起落階段,遠(yuǎn)離中軸的升力發(fā)動(dòng)機(jī)一旦故障或瞬時(shí)出力不足,非 常容易引起災(zāi)難性的事故,所以 VJ101 和 XF109 都在翼尖采用雙份發(fā)動(dòng)機(jī),但進(jìn)一步增加翼尖發(fā)動(dòng)機(jī)組的重量和復(fù)雜性。意大利退出共同研制計(jì)劃后,VAK 191 作為量產(chǎn)型飛機(jī)的計(jì)劃就中止了。翼下的發(fā)動(dòng)機(jī)不直接噴氣,而是驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇,風(fēng)扇的推力方向可以由“百葉窗”轉(zhuǎn)動(dòng),在直接升力和巡航推力之間轉(zhuǎn)換 / 機(jī)身中段另有 4 臺(tái)專用的升力發(fā)動(dòng)機(jī),同樣驅(qū)動(dòng)升力風(fēng)扇,而不是直接噴氣產(chǎn)生推力   西德的“全垂直起落化空軍”中攻擊機(jī)部分是 VAK191,這也是將專用的升力發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)身內(nèi)的升力巡航發(fā)動(dòng)機(jī)相結(jié)合的方案,在機(jī)身前后各布置一臺(tái)升力發(fā)動(dòng)機(jī),在中機(jī)身再布置一臺(tái)類似“鷂”式的 “飛馬”發(fā)動(dòng)機(jī)的升力巡航發(fā)動(dòng)機(jī)。翼尖的升力發(fā)動(dòng)機(jī)細(xì)節(jié) / 打開的翼尖升力發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口   60 年代時(shí),垂直起落的風(fēng)潮也席卷了歐洲民航界,德國航空工業(yè)力圖在垂直/短距起落客機(jī)市場取得突破,在研制垂直起落軍用運(yùn)輸機(jī)的同時(shí),舉辦了一個(gè)垂直起落客 機(jī)的竟標(biāo),其中不乏富有創(chuàng)意的方案,前述 Messerschmitt 和 VFW VC180 也是其中的候選,更有噴氣式的 HFB600,極有創(chuàng)意地采用渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇,而風(fēng)扇的推力方向由百葉窗導(dǎo)流板控制,在垂直和水平之間轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)垂直升力和水平推力。 在平飛中,可以看到,巨大的翼尖升力發(fā)動(dòng)機(jī)艙形成很大的巡航阻力 / 已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過方案階段,多尼爾制成兩架原形機(jī)翼尖巨大的升力發(fā)動(dòng)機(jī)艙也在巡航時(shí)引起很大的阻力,作為戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸 機(jī),并不實(shí)用。 采用翼尖升力發(fā)動(dòng)機(jī)和翼下升力巡航發(fā)動(dòng)機(jī)。為了可靠性,翼尖的升力發(fā)動(dòng)機(jī)組達(dá)到每側(cè) 4 臺(tái)之多,翼下發(fā)動(dòng)機(jī)可以推力轉(zhuǎn)向,增加垂直起落時(shí)的升力,并在巡航時(shí)提供推力。隨著北約戰(zhàn)略從大規(guī)模核報(bào)復(fù)向靈活反應(yīng)轉(zhuǎn)變,空軍對(duì)垂直起落的要求大大降低, 也隨之下馬。HFB 600 在機(jī)身內(nèi)另外布置 4 臺(tái)專用的升力發(fā)動(dòng)機(jī),不直接噴氣產(chǎn)生推力,也是驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇產(chǎn)生推力,相當(dāng)于渦漿發(fā)動(dòng)機(jī)的變種,比純噴氣的低速推進(jìn)效率更高,這對(duì)民航飛機(jī)更為重要。VFW(Vereinigte Flugtechnische Werke,包括 FockeWulf、Heinkel 和 Weser)的 VAK191 是按北約大規(guī)模核報(bào)復(fù)的要求設(shè)計(jì)的,用來替代 Fiat 輕型攻擊機(jī),是北約當(dāng)時(shí)最為輕小的垂直起落戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)。VAK191 在垂直起飛,注意其打開的升力發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣口VAK191 的發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)正在試驗(yàn)如果把升力發(fā)動(dòng)機(jī)全部集中到機(jī)身內(nèi),這個(gè)問題就可以得到解決。首先,熾熱的 噴氣里發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口很近,容易造成噴氣回吸問題。從某種意義上說,雅克38 是為了和“基輔”級(jí)航空母艦配套而匆匆投入使用的。但早期的雅克38 沒有考慮滑跑起飛,前機(jī)輪不能控制轉(zhuǎn)向。蘇聯(lián)解體后,軍費(fèi)劇減,雞肋的雅克38 在 92 年就 退出現(xiàn)役,配套的“基輔”級(jí)航空母艦也很快推出現(xiàn)役,其中的“明斯克”號(hào)成了中國人的海上主題公園。雅克38 的發(fā)動(dòng)機(jī)噴口是 Y 形的,在中機(jī)身向兩側(cè)分叉。雅可夫列夫用自己的經(jīng)費(fèi)還勉強(qiáng)支撐了幾年,希望能吸引外國合作伙伴,但沒有結(jié)果。雅克41(也稱雅克141)是吸取雅克38 的經(jīng)驗(yàn)后研制的,本來有望成為第一架實(shí)戰(zhàn)型超音速垂直起落戰(zhàn)斗機(jī),圖中可以清楚地看到尾矢量噴管轉(zhuǎn)到垂直起落狀態(tài),升力發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門、排氣門也已經(jīng)打開雅克41 在較高高度懸停,可以看到升力發(fā)動(dòng)機(jī)正在工作。在見識(shí)了 F22 的新姿后,雅可夫列夫急忙推出雅克43 的方案,明顯地采用一些隱身修形,但雅克41 的基本布局不變雅克43 將比 F35 更大,但性能就不好說了,畢竟是蘿卜、青菜,不好比還有更時(shí)尚的雅克201 方案,不過沒有走下紙面噴氣式垂直起落飛機(jī)的終極當(dāng)然是只用升力巡航發(fā)動(dòng)機(jī),沒有專用的升力發(fā)動(dòng)機(jī)或巡航發(fā)動(dòng)機(jī),最大限度地減少死重。 Wibault 找上法國航空界,但法國空軍的興趣集中在看起來技術(shù)上風(fēng)險(xiǎn)較小 tail sitter,后來導(dǎo)致 SNECMA Coleoptere 系列,對(duì) Wibault 的“體制外”的方案沒有興趣,Wibault 只好去找北約的美國資助的“共同武器開發(fā)計(jì)劃”(Mutual Weapons Development Program,簡稱 MWDP),MWDP 的 Johnny Driscoll 很快把 Wibault 的設(shè)想轉(zhuǎn)交給英國的 Bristol 航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司,當(dāng)時(shí) Bristol 正在設(shè)計(jì)用于 輕型攻擊機(jī)的M WDP 資助的 Orpheus 發(fā)動(dòng)機(jī),所以兩家互相都很熟悉。Michel Wibault 的方案,用軸驅(qū)動(dòng)的離心壓縮機(jī)產(chǎn)生垂直升力布雷蓋 1010 方案準(zhǔn)備采用類似 Wibault 的設(shè)計(jì),但法國空軍的興趣集中在 SNECMA 的 Coleoptere 系列 tail sitter 上,布雷蓋 1010 和其它類似的法國方案都無疾而終   但是上帝關(guān)閉了一扇門,一定打開了一扇窗。Hawker 不灰心,自費(fèi)將 改進(jìn)成 ,希望獲得英國和國外的“獵人”式戰(zhàn)斗機(jī)的升級(jí)市場。尾噴管只向后噴,這嚴(yán)重影響了發(fā)動(dòng)機(jī)和全機(jī)的重心布置,最后設(shè)計(jì)成一個(gè)在地面需要高高揚(yáng)起的怪設(shè)計(jì),只有這 樣,才有可能借助尾噴管的推力實(shí)現(xiàn)垂直起飛。軍方對(duì) 依然無動(dòng)于衷,Hawker 只好又回到 上來?! ∵@期間,Ralph Hooper 帶著 Hawker 的試飛員到 NASA,和美國同行研究垂直起落飛機(jī)從垂直起落向水平飛行過渡時(shí)的飛行穩(wěn)定性問題,并在 Bell X14 上作了實(shí)地試驗(yàn)。試飛員 Bill Bedford 的右腿剛在車禍中骨折,還上著石膏,但他還是帶傷上陣。不過這從一開始就是充滿了黑幕,西德根本沒有把 太當(dāng)一回事,還是一門心思在自己的 VAK191 上。 以后北約戰(zhàn)略轉(zhuǎn)向 強(qiáng)調(diào)高性能戰(zhàn)斗機(jī),集中部署,集中保護(hù),強(qiáng)調(diào)打擊敵人,而不是分散生存“鷂”式垂直起飛 / 手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)向量噴口的示意“鷂”式垂直起飛時(shí)的計(jì)算流體力學(xué)示意圖進(jìn)氣口旁的輔助進(jìn)氣口,用于垂直起落時(shí)增加進(jìn)氣量這倒不是皇家空軍和北約出花頭
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