f35b垂直起飞什么原理 F35B升力风扇是个天才设计
目前世界服役过与正在服役的垂直起降固定翼喷气式飞机只有两种,那就是英国鹞式与美国的F35B,这两种飞机都在美国军队服役过,但美国军方最终选择了F35B,这说明F35B的垂直起降方案是目前技术条件下最适合的方案。
如果说前苏联的雅克141为F35B的设计方案供献了转向达96度的矢量喷口技术,那么升力风扇就是美国自主天才设计的结果。美国用升力风扇替换掉雅克141的两台RD-41升力风扇,这样就轻易的解决了雅克141起降时主发动机吸入升力发动机的废气而导致主发动机失速问题。
之所以说F35B的升力风扇是一个天才设计,是因为它巧妙的将车辆的专动轴原理用在涡扇发动机上,巧妙的将向后喷射的射流转变成机械能,其实将涡扇发动机的射流转变用机械能F35B不是第一家,第一家是AGT1500涡扇发动机,它用在M1A2坦克上,它赋予了M1A2坦克1500马力的动力输出,所以美国人将航空发动机加设升力风扇是轻车熟骑的事。
但是车辆发动机的使用与航空发动机毕竟有所不同,尤其是F35B的发动机不但需要升力风扇的配合,而且需要在不同模式中切换,以保持飞机在起降中的平衡,同时在完成水平飞行的切换。这需解决的问题比车辆多得多,比如飞机的重心在那里,升力风扇与矢量喷口的力各怎样分配,机翼的脉冲口怎样布置等等,才足以保持飞机的平衡与飞行模式的切换。
上面提到的是升力风扇与矢量喷口的配合,那么它又是怎样完成从升降模式到飞行模式的切换?当完成了升降模式,升力风扇已失去作用,因此升力风扇应该停下来,但发动机需要为飞机提供动力是不能停的,这时候就需要用到老司机们都熟悉的离合器。这些技术AGT1500涡扇发动机都在M1A2坦克使用过,只是在F35B上进一步优化而以。
无论是鹞式还F35B,它们采用的都是一台发动机,之所以如此,一台发动机能更好的完成力的整合与切换。那么两台发动机呢,它能够采用F35B的垂直起降方案,答案是可以,在上图升力风扇的传动轴的内部,应该还有一个重要部件,那就是变速箱,为保障升力风扇力与矢量发动机喷口力的同步,变速箱就成了必要。那么如果双发飞机采用F35B方案,可以在两个发动机前加一个变速箱,将两个发动机的轴整合到变速箱内,再由单轴传向升力风扇。
上图的方案中采用两台发动机,两台升力风扇,但不知道传动轴是怎么安装。
F35B还有一大优势就是它的F135发动机,能以一台发动机产生超19吨的推力,但是这款发动机的涵道比达0.57,大于F119的0.3,因此它比一般的发动机大,更比中推大得多,从而严重挤占飞机空间,如果是两台中推也许更合理,假如这两台中推的推力各达11吨,而涵道比又只有0.3,那自然是再好不过的事。
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