f35战斗机的垂直起降原理,揭秘f35战斗机的作战实力

发布时间:2016-12-03 11:27:44来源:

  垂直起降技术是飞机不需要滑跑就可以起飞和着陆的技术。f35战斗机为了满足垂直起降要求,设计了升力风扇+发动机喷管下偏+调姿喷管的垂直起降动力方案。垂直起降能力的飞机可以省去了昂贵的机场建设费用,不用驱鸟了,也能在恶劣气象条件下起降,好处太多,降低了使用成本,所以飞机的垂直起降成了航空发展的一个方向。

  f35战斗机的垂直起降原理

f35战斗机的垂直起降原理,揭秘f35战斗机的作战实力

  要研究垂直起降技术是怎样实现的,就要知道比空气重的飞机是如何飞行的。飞机飞行需要克服两种力—重力和阻力。重力是由飞机的气动面,即机翼和尾翼产生的垂直升力平衡的;阻力则是由发动机提供的水平推力克服的。正常飞机的起飞过程就是飞机在发动机的推动下,在跑道上克服阻力向前滑跑,机翼在空气中直线平移运动,利用特定翼型和飞行状态产生的空气压差获取升力。随着速度的加快,升力也越来越大,当滑跑速度足够大到使机翼产生的升力大于飞机的重量时,飞机就可以离开地面升空飞行了。由于在一定的条件下飞行的阻力远小于飞机的重量,所以飞机的飞行可以实现以小推力托起大重量,也就是推重比小于1,是一种省力的飞行方式。

  从上面可以看出,飞机要想飞行必须克服重力,而垂直起落飞机由于不需要滑跑,就不可能由机翼产生克服重力的升力。那到底如何才能实现在原地的垂直起降呢?只能有两种方法,一种是喷气反作用力,一种是利用空气动力。

  喷气反作用力,就是由发动机向下喷气产生的反作用力升力来克服重力实现垂直起降的。办法有三个,一个是偏转发动机的喷管(如英国的鹞式),第二种是直接使用升力发动机提供升力,第三个是前两种办法的组合,同时使用升力发动机和主发动机(如前苏联的雅克)。根据牛顿第三定律,作用力与反作用力大小相等,也就是发动机的的推力与升力相等,那么垂直起降时的推重比就得大于1才能垂直起降,与推重比小于1的飞机的飞行相比,这种反作用力升力并不省力,耗能太多,不实用,因此很难推广。

  空气动力垂直起降,就是在发动机输出的扭矩力作用下能利用空气动力的装置,比如风扇等,像美国的F-35B的升力风扇就是一种。f35战斗机升力风扇由涵道、风扇、D形喷管、联轴器、作动装置和伺服系统组成,由主发动机F135的2级低压涡轮驱动;升力风扇直径为1.27米,可以向前偏转13°,向后偏转30°,在STOVL工作状态下使战斗机上方的冷气流以230kg/s的流量垂直向下喷出,产生90千牛的升力;3轴承偏转喷管垂直向下偏转,产生71.1千牛的升力;该喷管可使发动机的排气从水平偏转到垂直甚至向前,可以使推力从水平方向偏转到垂直向后。

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