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時間:2010-10-21 11:52來源:藍(lán)天飛行翻譯 作者:admin
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翼尖的升力發(fā)動機(jī)細(xì)節(jié) / 打開的翼尖升力發(fā)動機(jī)排氣口
60 年代時,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輸機(jī)的同時,舉辦了一個垂直起落客機(jī)的竟標(biāo),其中不乏富有創(chuàng)意的方案,前
述 Messerschmitt Bo.140 和 VFW VC-180 也是其中的候選,更有噴氣式的 HFB-600,極有創(chuàng)意地采用渦
噴發(fā)動機(jī)驅(qū)動風(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,實現(xiàn)垂直升力和水
平推力。HFB-600 在機(jī)身內(nèi)另外布置 4 臺專用的升力發(fā)動機(jī),不直接噴氣產(chǎn)生推力,也是驅(qū)動風(fēng)扇產(chǎn)生推
力,相當(dāng)于渦漿發(fā)動機(jī)的變種,比純噴氣的低速推進(jìn)效率更高,這對民航飛機(jī)更為重要。
同期,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,有國防部和漢莎航空出面,組織竟標(biāo),這是
HFB-600 方案
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翼下的發(fā)動機(jī)不直接噴氣,而是驅(qū)動風(fēng)扇,風(fēng)扇的推力方向可以由“百葉窗”轉(zhuǎn)動,在直接升力和巡航推
力之間轉(zhuǎn)換 / 機(jī)身中段另有 4 臺專用的升力發(fā)動機(jī),同樣驅(qū)動升力風(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 VAK-191,這也是將專用的升力發(fā)動機(jī)和機(jī)身內(nèi)的升力-
巡航發(fā)動機(jī)相結(jié)合的方案,在機(jī)身前后各布置一臺升力發(fā)動機(jī),在中機(jī)身再布置一臺類似“鷂”式的“飛
馬”發(fā)動機(jī)的升力-巡航發(fā)動機(jī)。VFW(Vereinigte Flugtechnische Werke,包括 Focke-Wulf、Heinkel 和
Weser)的 VAK-191 是按北約大規(guī)模核報復(fù)的要求設(shè)計的,用來替代 Fiat G.91 輕型攻擊機(jī),是北約當(dāng)時
最為輕小的垂直起落戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)。在設(shè)計期間,北約戰(zhàn)略改為靈活反應(yīng),VAK-191 設(shè)計要求隨之改變,降低
核攻擊的要求,更強(qiáng)調(diào)常規(guī)攻擊和作戰(zhàn)靈活性。VAK-191 最大的問題是攜載能力不足,短距起落靠滑跑中
啟動升力發(fā)動機(jī)實現(xiàn),技術(shù)要求高,飛行員工作負(fù)擔(dān)太大,在實戰(zhàn)中不實際。意大利退出共同研制計劃后,
VAK-191 作為量產(chǎn)型飛機(jī)的計劃就中止了。
VAK-191 在垂直起飛,注意其打開的升力發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣口
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VAK-191 的發(fā)動機(jī)試驗臺正在試驗
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VAK-191 的 RB193 升力-巡航發(fā)動機(jī),注意其與羅爾斯.羅伊斯“飛馬”發(fā)動機(jī)驚人的相似,這是羅爾斯.
羅伊斯和 MTU 合作研制的,難怪 / 打開的后升力發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口
翼尖傾轉(zhuǎn)的升力-巡航發(fā)動機(jī)有減少向下噴氣對機(jī)身燒蝕的好處,噴氣回吸的問題也相對比較好解決,
但沉重的發(fā)動機(jī)像啞鈴一樣掛在翼尖,遠(yuǎn)離重心,橫滾方向的轉(zhuǎn)動慣量很大,對機(jī)動性非常不利。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)動機(jī)一旦故障或瞬時出力不足,非常容易引起災(zāi)難性
的事故,所以 VJ-101 和 XF-109 都在翼尖采用雙份發(fā)動機(jī),但進(jìn)一步增加翼尖發(fā)動機(jī)組的重量和復(fù)雜性。
如果把升力發(fā)動機(jī)全部集中到機(jī)身內(nèi),這個問題就可以得到解決。蘇聯(lián)的雅可夫列夫就是這么做的,直接
結(jié)果就是:雅克-38 只有兩臺升力發(fā)動機(jī)和一臺升力-巡航發(fā)動機(jī)。機(jī)體內(nèi)的升力發(fā)動機(jī)也降低了單發(fā)失效
對安全的威脅。但升力發(fā)動機(jī)安裝在機(jī)體內(nèi),也是有其問題的。首先,熾熱的噴氣里發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口很近,
容易造成噴氣回吸問題。第二,高速噴氣在機(jī)體下延地面向兩側(cè)流動,而機(jī)體上方除升力發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口附
近外,空氣相對靜止,造成使機(jī)體向地面吸附的效果,即所謂 suck down。雅克-38 在使用中對飛行員的
操控要求十分苛刻,一個不小心,就會出事故。雅克為此專門設(shè)計自動彈射救生系統(tǒng),在垂直起落階段,
一旦機(jī)體傾斜超過一定程度,就自動彈射,速度和高度達(dá)到一定程度以上,自動解除。從某種意義上說,
雅克-38 是為了和“基輔”級航空母艦配套而匆匆投入使用的。作為作戰(zhàn)飛機(jī),雅克-38 并不成功,只有
600 公斤的載彈量、100 公里的航程和有限的機(jī)載電子設(shè)備,在實戰(zhàn)中,很難作為同時代的 F-14、F-18 的
對手。雅克-38 的可靠性也十分糟糕,第一個中隊的 6 架雅克-38 隨“基輔”號出航時,出發(fā)伊始,就有
一半不能飛,等到一個月后返航時,只剩一架還能升空了。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。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。雅可夫列夫設(shè)計局根據(jù)使用經(jīng)驗,設(shè)計了改進(jìn)型雅克-38M,不光前機(jī)輪可以轉(zhuǎn)向,而且在機(jī)背升
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力發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口兩側(cè),增加了縱向的擋板,可以緩解一點噴氣回吸的問題。蘇聯(lián)曾經(jīng)想過將雅克-38 用于
前線近距對地支援,并在阿富汗試驗性地部署了幾架雅克-38,但垂直起落時造成的巨大塵土大大增加發(fā)動
機(jī)的磨損,也嚴(yán)重惡化了飛行員視界,危害飛行安全。很高的地勤支援要求也使前線部署不實際,這個想
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。蘇聯(lián)解體后,軍費劇減,雞肋的雅克
-38 在 92 年就 退出現(xiàn)役,配套的“基輔”級航空母艦也很快推出現(xiàn)役,其中的“明斯克”號成了中國人
的海上主題公園。
最早在海上遭遇雅克-38 時,西方很是為之一震:莫非這是航母化的蘇聯(lián)海軍的前奏?
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
實際作戰(zhàn)空域和圖中相差不遠(yuǎn) / 可以看到,前升力發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣門和排氣門已經(jīng)打開,升力-巡航發(fā)動機(jī)
的噴口也轉(zhuǎn)向垂直
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按照設(shè)計,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 試驗過在民船上垂直起落,由于對甲板燒蝕過于嚴(yán)重,只有在緊急情況下偶爾為之,沒有作戰(zhàn)價
值,最后放棄了
雅克-38M 是雅克-38 的改進(jìn)型,外表上最明顯的改動,就是機(jī)背升力發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口兩側(cè)的擋板,用于改善
 
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