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正文內(nèi)容

飛機(jī)的發(fā)展與演變(文件)

 

【正文】 ,而是大勢(shì)所趨。不過最后結(jié)果實(shí)在也是無關(guān)緊要,因?yàn)楸奔s并不對(duì)贏者撥款,還是要靠成員國(guó) 自己出資進(jìn)一步研發(fā)。 63 年底,軍方?jīng)Q定海軍的艦載戰(zhàn)斗機(jī)由裝備羅爾斯不過 Hawker 這一頭沒有一棍子打死,空軍的“獵人”也有“鬼怪”式代替,但是由“雀鷹”配合,作為對(duì)地攻擊使用,“鷂”的名字也被用于放大的“雀鷹”。政府對(duì)“鷂”式毫無感情,軍方對(duì)“鷂”式 更是充滿了敵意,三年前取消“雀鷹”的采購(gòu)計(jì)劃時(shí)的理由一個(gè)也沒有改變,皇家空軍是把“鷂”式當(dāng)作過渡性的應(yīng)急之作。諾斯羅普和 Hawker 的意向書已經(jīng)過期,Hawker 和這時(shí)已經(jīng)通過“鬼怪”式和 Hawker 有合作的麥克唐納合作,為美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)制造“鷂”式。垂直起落能力使“鷂”式在惡劣氣候的出動(dòng)能力甚至超過彈射起飛、攔阻降落的常規(guī)艦載戰(zhàn)斗機(jī)。盡管美國(guó)海軍最終拋棄了“制海艦”的概念,美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)沒有完全放棄這個(gè)概念,而是把“制海艦”和大型兩棲攻擊艦結(jié)合起來。不過,“鷂”式的垂直起落能力和跳板起飛要求也給飛行員訓(xùn)練帶來更高的要求,垂直起落和跳板起飛都是容易出事故的時(shí)候,90 年代,美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)曾在不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)在接連損失 45 架“鷂”式,英國(guó)皇家海軍和空軍的“鷂”式也是一樣的問題,原因基本上是垂直起落階段發(fā)動(dòng)機(jī)故障或飛行員操作失當(dāng)?!昂諣柲匪埂碧?hào)航母上的“海鷂”式在惡劣天氣中準(zhǔn)備起飛 / 油畫描繪了“海鷂”正在追擊攻擊圣卡洛斯灣的英國(guó)艦船后撤離的阿根廷“短劍”式戰(zhàn)斗機(jī)美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的 AV8B 出擊后返航伊拉克的 Al Asad 基地 / 英國(guó)皇家空軍的“鷂”式在伊拉克作夜航出擊蘇聯(lián)的第一架垂直起落研究機(jī)雅克36 也是采用轉(zhuǎn)向噴管。但是這還是不能避免單一升力巡航發(fā)動(dòng)機(jī)的另外一些固有的問題。為了最大推力,發(fā)動(dòng)機(jī)的核心加大,進(jìn)氣道也必須加大,但巡航時(shí)要不了那么大的推力,過大的進(jìn)氣道和發(fā)動(dòng)機(jī)造成不必要的阻力和結(jié) 構(gòu)重量。由于位于 Kingston 的 Hawker 是“鷂”式的始作俑者,“鷂”式的后繼方案基本都是在 Kingston 的原 Hawker 的設(shè)施里搞的,所以被稱為 Kingston Projects。超音速垂直起落一直是“鷂”式之后可望而不可及的目標(biāo),BAe 采用前掠翼以解決發(fā)動(dòng)機(jī)和噴口位置必須處于全機(jī)重心的矛盾 / BAe 的三視圖這個(gè)模型更清楚地表示了發(fā)動(dòng)機(jī)噴口的布置HawkerSiddley 方案,重點(diǎn)在于超音速,格外長(zhǎng)的尾撐用于平衡全機(jī)重心,主發(fā)動(dòng)機(jī)的向量推力噴口可以布置在重心附近 的三視圖   受到“鷂”式成功的鼓舞,和美國(guó)海軍在 80 年代“制海艦”設(shè)想的驅(qū)動(dòng),美國(guó)航空工業(yè)也推出一些意圖取代 S3 艦載反潛機(jī)的方案,如圖中的洛克希德方案和沃特 V530 方案,V530 的雙涵道渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)是其特色,在概念上是洛克希德 F35 的升力風(fēng)扇的先驅(qū)。V530 的發(fā)動(dòng)機(jī)從垂直起落狀態(tài)向水平飛行轉(zhuǎn)換 / V530 意圖取代 S3 艦載反潛機(jī)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!進(jìn)入 90 年代,美國(guó)空軍的 F16A/B 已經(jīng)開始大批退役,A10 的替代也早就上了議事日程,美國(guó)海軍的 F18A/B 也是一樣。JSF 難度最大的地方,在于在嚴(yán)格控制成本和風(fēng)險(xiǎn)的前提下,要求具有垂直起落能力。麥道的方案采用單獨(dú)的升力發(fā)動(dòng)機(jī),在氣動(dòng)布局上為無垂尾的 V 形尾方案,機(jī)翼后緣呈 M 形,可以說是空軍的“先進(jìn)技術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)”ATF 競(jìng)爭(zhēng)中落選的 YF23 的縮小版。最大的問題還是在 V 形尾。麥道 JSF 的方案可以看到 YF23 的很多影子,尤其是它的 V 形尾波音 JSF 方案是一反美國(guó)常規(guī)的大三角翼方案,采用和“鷂”式相似的升力巡航發(fā)動(dòng)機(jī),其血盆大口一般的超大進(jìn)氣道十分引人注目。導(dǎo)流片的另外一個(gè)作用是將進(jìn)氣氣流理順,增加風(fēng)扇的效率。事 實(shí)上,在垂直起落是,主要垂直升力由前噴嘴實(shí)現(xiàn),姿態(tài)控制噴嘴實(shí)現(xiàn)其余的升力,尾噴管關(guān)閉。X32 的問題在于過于圍繞垂直起落性能而設(shè)計(jì),常規(guī)起落的性能損失太大。洛克希德 JSF 在早期曾經(jīng)設(shè)想過用鴨式布局,但不久就放棄了,回到駕輕就熟的常規(guī)布局,采用與 F22 相似的菱形翼和外傾的雙垂尾,此外并無驚人之筆。洛克希德 JSF 采用升力風(fēng)扇加升力巡航發(fā)動(dòng)機(jī)的方案,不過在升力風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)方式上有過一段猶豫,最后采用了技術(shù)上比較成熟的軸驅(qū)動(dòng),配以號(hào)稱世界上最強(qiáng)大的離合器,在 不用垂直升力的時(shí)候,離合器將驅(qū)動(dòng)軸和升力風(fēng)扇脫開。洛克希德 JSF 也進(jìn)入了對(duì)比試飛,代號(hào) X35,并最終贏得 JSF 的合同,代號(hào)改稱 F35。不管怎么說,如果不出意外的話,F(xiàn)35 將是未來二、三十年唯一的實(shí)戰(zhàn)型垂直起落戰(zhàn)斗機(jī),其重要性不言而喻?;仡櫞怪逼鹇滹w機(jī) 60 年的歷史,人們嘗試的各種升力原理不計(jì)其數(shù),其中不乏創(chuàng)造性思維的火花,但除了各種直升機(jī)外,達(dá)到實(shí)用階段的垂直起落飛機(jī)寥寥可數(shù)。盡管人們?cè)诖怪逼鹇滹w機(jī)領(lǐng)域?qū)覕覒?zhàn),每一個(gè)失敗的例子就指明了一條走不通的路,這是非常寶貴的經(jīng)驗(yàn)積累。F35 將分三個(gè)基本型:空軍的 A 型取消升力風(fēng)扇,空下的體積用于更多的機(jī)內(nèi)燃油的設(shè)備;海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的 B 型,具有垂直起落能力;海軍的 C 型,為航母起落增大了機(jī)翼和尾翼。驅(qū)動(dòng)方式可以向軸心的渦輪吹氣以驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇,或者向升力風(fēng)扇的翼尖吹氣,像驅(qū)動(dòng)水輪一樣,也就是所謂的 tip jet 方式。在氣動(dòng)設(shè)計(jì)上,洛克希德 JSF 的最大特點(diǎn)是“無邊界層分離板超音速進(jìn)氣道”(Diverterless Supersonic Intake,簡(jiǎn)稱 DSI),既改善了隱身,又提高了進(jìn)氣效率。波音試圖亡羊補(bǔ)牢,在最后時(shí)刻將 X32 改稱有尾布局,但為時(shí)已晚。發(fā)動(dòng)機(jī)上所有和垂直起落有關(guān)的額外系統(tǒng)總重約 300 公斤。波音 JSF 得到最后對(duì)比試飛的資格,代號(hào)為 X32。波音用“雷達(dá)屏障”(radar blocker)來解決,就是在進(jìn)氣道中用涂覆雷達(dá)吸波材料的導(dǎo)流片使進(jìn)氣氣流有一定的扭轉(zhuǎn)后才進(jìn)入風(fēng)扇正面,而這扭轉(zhuǎn)就有效地阻止電磁波長(zhǎng)驅(qū)直入,多次 折射、反射的電磁波被反復(fù)吸收能量,最后反射回入射方向時(shí)能量已經(jīng)大大降低,達(dá)到降低雷達(dá)特征的效果。但麥道 JSF 的進(jìn)氣道有很重的 F22 的影子 / 其升力發(fā)動(dòng)機(jī)在理論上可以在主發(fā)動(dòng)機(jī)故障或戰(zhàn)損的時(shí)候,單獨(dú)將飛機(jī)返航回去麥道在情急之中,增加了鴨翼,力圖彌補(bǔ) V 形尾控制不足的問題,但為時(shí)已晚    盡管波音在二戰(zhàn)之前就再也沒有得到過美國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)的訂單,但波音對(duì)所有戰(zhàn)斗機(jī)競(jìng)爭(zhēng)從不放過,屢敗屢戰(zhàn)。麥道的方案在還沒有進(jìn)入最后的對(duì)比試飛前就被淘汰了。麥道方案的機(jī)翼設(shè)計(jì)很有新意,機(jī)翼和尾翼之間的“邊條”既強(qiáng)化翼身融合體,又在大迎角時(shí)起到升力體的作用,是神來之筆。這里必須對(duì)美國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)能力敬佩一下, F119 基本發(fā)動(dòng)機(jī)出發(fā),一方面大大增加推力以滿足垂直起落的要求,另一方面左右開弓,同時(shí)滿足 JSF 所有方案的不同垂直起落方案,這個(gè)功力非同小可。面對(duì)三軍都需要 F16/F18/AV8 這一級(jí)的下一代戰(zhàn)斗機(jī),美國(guó)國(guó)會(huì)指令三軍聯(lián)合研制,這就是“聯(lián)合打擊戰(zhàn)斗機(jī)”(Joing Strike Fighter,簡(jiǎn)稱 JSF)的起源。其雙涵道渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)是其特色,在概念上是洛克希德 F35 的升力風(fēng)扇的先驅(qū)這個(gè)問題直到 F35 采得到解決。事實(shí)上,“鷂”式戰(zhàn)斗機(jī)的“飛馬”發(fā)動(dòng)機(jī)曾經(jīng)是西方推力最大的戰(zhàn)斗機(jī)用噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。為了保證姿態(tài)控制,雅克36 在機(jī)頭還特地向前延伸出一根又粗又長(zhǎng)的桿子,用于安裝俯仰控制的噴嘴。AV8B 在航母上作垂直降落 / 美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的 AV8B 正在伊拉克沙漠上空作空中加油    用單一的升力巡航發(fā)動(dòng)機(jī)最大限度的避免死重,“雀鷹”/“鷂”式不是第一家?!昂z_”正在“大西洋運(yùn)送者”(Atlantic Conveyer)號(hào)上著陸,這艘集裝箱船臨時(shí)改裝的簡(jiǎn)易航母后來被阿根廷的飛魚導(dǎo)彈擊沉,隨船沉沒的還有若干“鷂”式和 CH47 直升機(jī) / 英國(guó)皇家海軍的“海鷂”從“無敵”號(hào)航母出擊,執(zhí)行伊拉克南方禁飛區(qū)任務(wù) 美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的打算是,在登陸階段,“鷂”式從兩棲攻擊艦上出擊,提供灘頭的 局部制空權(quán)和近距支援;上陸后,在陸上用鋼板鋪簡(jiǎn)易起落場(chǎng),從陸上
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