航空漫画

2015-01-04 13:19
航空知识 2014年12期
关键词:机尾后置机头

忠肝义胆常同学问:

苏美矢量发动机的各自特点,试验和应用情况。

答:美国自上世纪70年代开始发展矢量喷管技术。一开始,美国研制的是轴对称喷管,但因普惠公司提出二元推力矢量喷管具有更佳的可行性,于是转而研究二元矢量喷管。1982年6月,首个二元矢量喷管在一台F100发动机上完成了台架试验。1984年10月,普惠公司在F-15S/MTD上进行了飞行试验。与不带矢量喷管的F-15C比较,该机的最大升力系数增加了78%,起飞滑跑距离缩短了29%,着陆滑跑距离缩短了72%,滚转速率提升了53%。这种喷管的矩形喷口使得机尾外廓扁平,有助于减少阻力。喷管调节板对隐身有所帮助。另外,美国通用电气公司研究了轴对称推力矢量喷管技术并在F-16 VISTA飞机上进行了试验。该机在80°攻角状态下仍能稳定飞行。从应用的角度来看,美国更加青睐于二元推力矢量喷管,F-117A、B-2和F-22上均装备该种喷管。

苏联在上世纪80年代初开始研究推力矢量技术。虽然起步较晚,但发展迅速。1985年,留里卡设计局掌握了二元矢量喷管技术。4年后,该设计局又掌握了轴对称喷管技术。1989年,他们在一架苏-27UB战斗机的左侧发动机上安装了二元矢量喷管,同时在一架苏-27LMK战斗机的右侧发动机上安装了轴对称矢量喷管。通过比较,留里卡设计局认为轴对称矢量喷管的综合性能更好,于是把研究重点放在了这种喷管上。1989年3月21日,第一架带有矢量喷管的苏-27M战斗机首飞。1995年7月,带有两个可以分别转向的矢量喷管的苏-37战斗机首飞。在1996年的范保罗航展上,该机大出风头。轴对称矢量喷管向机尾后部伸出的部分较长,能提供较大力矩,但对喷管的结构设计和密封性都提出了较高要求。不过,这种喷管可以使原本不具备矢量推力的发动机快速改装为矢量发动机,使其被包括美俄在内很多航空大国所关注。

伊谢尔伦的李永鑫 问:

为什么二战时几乎所有战机都把螺旋桨装在前面呢?螺旋桨朝后不就省出机头空间装武器了么?

答:螺旋桨后置的布局的确能为机头省出宝贵的空间,这种设计在多个型号上有过实践。但后置的螺旋桨有5个劣势。

1.配平不便:二战飞机的稳定性主要靠飞机重心处在气动中心前面来保证。而战斗机上重量最大的部件便是发动机,于是发动机很自然地便放到了机头。硬要把发动机后置的话,飞机的主升力面也得后置,为在俯仰方向上实现平衡,飞机需要设计为鸭式布局,这对于尚未掌握静不稳定技术的二战飞机而言,是有些冒险的。

2.效率下降:处于机头的螺旋桨,迎接到的是不受飞机其他部位影响的远前方来流,而后置的螺旋桨位于机尾,接受的却是被机身打散的乱流,其空气动力效率会有所下降。

3.起降危险:螺旋桨直径大多会大于机身直径。螺旋桨前置的战机能够以昂首挺胸的姿态避免桨叶触地。而后置的螺旋桨则必须要用很高的起落架把机身架高,并严格限制飞机的起降姿态。

4.散热困难:二战战机的发动机多采用风冷的方式进行冷却(即使是液冷也需要用空气来冷却散热片),后置的螺旋桨无法把桨叶气流吹在发动机上,远不如前置螺旋桨那样方便。

5.跳伞麻烦:螺旋桨后置后,从驾驶舱跳出来的飞行员有被螺旋桨打中的危险。因此后置螺旋桨的飞机有在跳伞前用炸药炸飞螺旋桨的设计。但在高空爆炸的炸药本身对飞行员也是一种威胁。

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