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時間:2010-10-21 11:52來源:藍天飛行翻譯 作者:admin
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波音方案的 F119 發動機,可以看到其轉向噴嘴和氣簾噴射裝置
旋翼飛行原理
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海軍對短距起落和大迎角性能特別講究,強烈反對波音 X-32 的無尾三角翼布局 / 面對海軍的強烈反對,
波音在最后時刻將 X-32 的無尾三角翼改稱有尾,從根本上打亂了設計進程,也對用戶帶來很大的混亂
但 X-32 的“超級大嘴”依然保留,給關注隱身的人們帶來極大的疑惑
旋翼飛行原理
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洛克希德 JSF 基本就是 F-22 的縮小版。洛克希德 JSF 在早期曾經設想過用鴨式布局,但不久就放棄
了,回到駕輕就熟的常規布局,采用與 F-22 相似的菱形翼和外傾的雙垂尾,此外并無驚人之筆。不過在
性能上比較平衡,不會出大的意外,符合 JSF 最低風險和成本的原則。在氣動設計上,洛克希德 JSF 的
最大特點是“無邊界層分離板超音速進氣道”(Diverterless Supersonic Intake,簡稱 DSI),既改善
了隱身,又提高了進氣效率。洛克希德為了少走彎路,早早和雅可夫列夫合作,吸取前者在垂直起落戰斗
機研制上的經驗,最后方案和雅克-41 有相似之處也就不奇怪了。洛克希德 JSF 采用升力風扇加升力-巡
航發動機的方案,不過在升力風扇的驅動方式上有過一段猶豫,最后采用了技術上比較成熟的軸驅動,配
以號稱世界上最強大的離合器,在不用垂直升力的時候,離合器將驅動軸和升力風扇脫開。洛克希德最初
是想用噴氣驅動的升力風扇的,也就是說,將低壓壓氣機后的壓縮空氣引出一股,折向前面,驅動升力風
扇。驅動方式可以向軸心的渦輪吹氣以驅動風扇,或者向升力風扇的翼尖吹氣,像驅動水輪一樣,也就是
所謂的 tip jet 方式。噴氣驅動的好處是省卻沉重、復雜、維修麻煩的驅動軸和離合器,可靠性好,但噴
氣驅動需要在機體內布置可以通過很大流量的高壓空氣管路,占用空間太大,最后還是放棄了。洛克希德
JSF 也進入了對比試飛,代號 X-35,并最終贏得 JSF 的合同,代號改稱 F-35。洛克希德由此成為 21 世
紀美國唯一研制新戰斗機的公司,波音通過麥道的關系還在制造 F-18E/F,但在 F-22 上只有轉包商的份,
F-35 則一點份也沒有。F-35 將分三個基本型:空軍的 A 型取消升力風扇,空下的體積用于更多的機內燃
油的設備;海軍陸戰隊的 B 型,具有垂直起落能力;海軍的 C 型,為航母起落增大了機翼和尾翼。英國
已經肯定加入 F-35 計劃,很多國家有意用 F-35 作為 F-16 或 F-18 的后繼,但美國對 F-35 的生產采
用“贏者通吃”,而不是入股分工,并對敏感技術的轉讓限制重重,可能給 F-35 的外銷帶來一定的問題。
不管怎么說,如果不出意外的話,F-35 將是未來二、三十年唯一的實戰型垂直起落戰斗機,其重要性不言
而喻。
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洛克希德 JSF 基本就是縮小的 F-22 / 這個角度看,幾乎就是 YF-22 的翻版
脊背那么高,會不會影響飛行員的后向視線? / 洛克希德 JSF 在氣動設計上最大的特點就是 DSI 進氣
道,用一個精心設計的鼓包而不是常見的邊界層分離板來泄放機體和進氣道結合部的呆滯氣流,即改善了
隱身,也提高了進氣道的效率
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洛克希德 JSF 的升力風扇既避免了升力-巡航發動機對發動機位置的局限,又避免了升力發動機對高溫噴
氣回吸的問題,圖中可以看到已經打開的升力風扇和垂直起落是專用的主發動機的輔助進氣門 / 對比
F-35 的垂直起落,和雅克-41 非常相像,不同的是,F-35 采用軸傳動的升力風扇,而不是專用的升力發
動機
洛克希德方案的 F119 發動機,可以看到軸驅動的升力風扇
旋翼飛行原理
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三軸轉動的尾噴管,這是雅可夫列夫影響最顯著的地方
羅爾斯,羅伊斯負責的升力風扇,其噴口可以延伸和向后,如果這是單獨的升力發動機,不難想象它可以在
主發動機故障的情況下,單獨推動飛機返航 / 升力風扇正在準備試驗,可以和旁邊的人比較一下尺寸
洛克希德 F-35 的垂直起落機制示意圖,可以清楚地看到可以偏轉的尾噴管、前升力風扇和傳動軸
旋翼飛行原理
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洛克希德曾經想用更先進的噴氣驅動升力風扇(下),但技術上風險太大,最后還是用比較保險的軸驅動
風扇(上)
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F-35 和 F-16、F-22 的對比
空軍的 F-35A,只有常規跑道起落能力,不具備垂直起落能力,原用于升力風扇的體積改用于機內油箱,
大大增加了航程和載彈能力
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海軍陸戰隊的 F-35B,具有垂直起落能力,加寬機背以安裝升力風扇
海軍的 F-35C,具有航母起落能力,但不具備垂直起落能力,加大機翼和尾翼,以適應航母上低速、大迎
角起落的要求
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F-35 個型號的共同性
F-35 結構解剖圖 / X-35B 和伴飛的 AV-8B,兩者的機內容積的差別顯而易見,這反映到機內載油上,對
航程的影響就大了
X-35B 在作垂直起落,可以看到已經打開的升力`風扇和輔助進氣口
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在戰后 60 年里,航空技術的發展不可以里計,超音速飛行、越洋飛行早已不成問題,但基本的原理
級的技術沒有大變,依然是使用動力產生速度,有空氣和固定機翼的相對速度產生升力。回顧垂直起落飛
機 60 年的歷史,人們嘗試的各種升力原理不計其數,其中不乏創造性思維的火花,但除了各種直升機外,
達到實用階段的垂直起落飛機寥寥可數。文中當然不可能羅列所有的設計,下圖就是一些漏網的例子。盡
管人們在垂直起落飛機領域屢敗屢戰,每一個失敗的例子就指明了一條走不通的路,這是非常寶貴的經驗
積累。都說 21 世紀將是中國的世紀,這應該包括中國的航空技術,幸運青睞于有準備的人們,中國的航
空人是否準備好了呢?
可以折起槳葉的旋翼不是新想法,法國 Sud Aviation 在 50 年代就有過這樣的想法
旋翼飛行原理
 
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