中國垂直起降技術(shù)_中國垂直起降技術(shù)視頻

　　提起垂直起降戰(zhàn)斗機，大家印象中覺得這是這是一款雞肋戰(zhàn)機,可是歷史證明這種飛機一點都不雞肋,35年前的1982年4月2日，英阿馬島戰(zhàn)爭爆發(fā)。在這次戰(zhàn)爭中，“海鷂”雖然沒有完全保護好特遣艦隊，但的確使阿根廷“短劍”和“天鷹”造成的損失最小化，并在空戰(zhàn)中擊落了22架阿根廷空軍和海軍飛機，自身無一損失。這個非凡的22：0的殺傷比，成就了一場偉大戰(zhàn)爭中的一種偉大戰(zhàn)斗機。這里的22架指的是幻影IIIEA和短劍戰(zhàn)斗機(以色列仿制的幻影III戰(zhàn)斗機)如果算上被擊落的25架A4天鷹就是47架的驚人戰(zhàn)績了。

　　就是它獵殺了22架阿根廷戰(zhàn)斗機

　　阿根廷空軍的“幻影”IIIEA

　　阿根廷空軍的“短劍”戰(zhàn)斗機

　　阿根廷空軍的A4天鷹攻擊機

　　海鷂的能力平平，按技術(shù)分頂天算是一代半戰(zhàn)斗機，對比二代機里的大明星幻影III的紙面數(shù)據(jù)，海鷂就是一只弱雞，可是現(xiàn)實在哪擺著空戰(zhàn)22:0，現(xiàn)實就是這么殘酷。如果未來的某天日本突然占領(lǐng)釣魚臺群島，面對有代差優(yōu)勢的F35B和8-10艘的準航母，殲15和2艘001和2艘002如何應(yīng)戰(zhàn)中國垂直起降技術(shù)？海軍內(nèi)部和一些院所大學(xué)戰(zhàn)略眼光的人還是有的如：某所、軍方某部、西南某廠，聯(lián)合進行了STOVL推進系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的分析研究，體系化的提出了STOVL推進系統(tǒng)總體設(shè)計關(guān)鍵設(shè)計技術(shù)的相關(guān)需求。關(guān)鍵技術(shù)的分析和分解，是基礎(chǔ)研究的基礎(chǔ)，能夠?qū)⒁患?fù)雜事務(wù)進行有效分解，也是一種進步。因為只有如此，才能匯集行業(yè)各方面的力量，對各種問題進行針對性的研究和逐步破解。

　　某所預(yù)先研究總體設(shè)計部，研究了基于國內(nèi)某型發(fā)動機修改成為STOVL推進動力時，巡航發(fā)動機與升力風(fēng)扇之間的匹配和約束關(guān)系。研究表明，基于某型14.9噸推力發(fā)動機改STOVL 發(fā)動機時，如果僅修改低壓渦輪，STOVL發(fā)動機總升力可達到15.51噸，而如全新設(shè)計主發(fā)動機低壓部件(低壓風(fēng)扇和低壓渦輪)，并將渦輪前溫度提高87K，STOVL發(fā)動機總升力可以達到17.38噸。（比F-35B還是差一點，呵呵。）

　　某大學(xué)和某所，共同研究升力風(fēng)扇的減重問題——超重是困擾F-35B多年的痼疾。在常規(guī)無對轉(zhuǎn)雙級升力風(fēng)扇的基礎(chǔ)上，設(shè)計了第一級無靜子的對轉(zhuǎn)風(fēng)扇，葉片數(shù)量從160片減少到74片，理論減重效果明顯。在與F-35B的升力風(fēng)扇尺寸相同的情況下，理論升力達到120千牛，比F-35B的88.3千牛高36%。應(yīng)用畸變?nèi)S非定常計算程序，研究了對轉(zhuǎn)雙級升力風(fēng)扇的周向壓力畸變和影響，證明對轉(zhuǎn)風(fēng)扇有較好的抗進口流場畸變能力，發(fā)展了在設(shè)計階段就可用計算預(yù)估畸變影響的設(shè)計方法。該研究為中國升力模擬復(fù)雜工況下的進氣效率創(chuàng)造了一套新方法，為風(fēng)扇的創(chuàng)新設(shè)計開辟了一條新路子。

　　某大學(xué)某國防科技重點實驗室，建立了垂直起降飛機總體設(shè)計中關(guān)于升力風(fēng)扇的動量理論估算模型。模型由系統(tǒng)總推力、風(fēng)扇槳盤推力、升力風(fēng)扇系統(tǒng)功率、推力面積比、功率推力比五大公式組成，同時提出了模型的算例。這項研究，為升力風(fēng)扇工況的軟件模擬奠定了基礎(chǔ)，對提高設(shè)計質(zhì)量，加速設(shè)計驗證具有重要意義。

　　某所基于類似F-35B的動力系統(tǒng)方案，提出了STOVL升力風(fēng)扇的基本參數(shù)：流量200公斤/秒，輸入軸功率20MV,2級風(fēng)扇轉(zhuǎn)速約為6700r/min，傳動比1：1，風(fēng)扇直徑不大于1.3m。在此基礎(chǔ)上，分析了升力風(fēng)扇的設(shè)計目標，制定了傳動機構(gòu)的布局方案、承力機匣布局方案、轉(zhuǎn)子支撐方案和潤滑和封嚴結(jié)構(gòu)方案。特別的，根據(jù)升力風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)特征，設(shè)計設(shè)計了幾種機匣結(jié)構(gòu)布局方案，如單承力機匣中置布局、單承力機匣下置布局、雙承力機匣布局等多種布局，并對各種布局進行了定性分析，并提出了建議方案。

　　某大學(xué)建成了國內(nèi)首臺雙排對轉(zhuǎn)壓氣機試驗臺，開始了對轉(zhuǎn)壓氣機的設(shè)計以及數(shù)值模擬和實驗研究。

　　某大學(xué)對矢量噴管滿足大矢量偏角和多任務(wù)作戰(zhàn)需求的技術(shù)、偏轉(zhuǎn)機構(gòu)的設(shè)計及特性研究技術(shù)、高溫下大角度偏轉(zhuǎn)噴管的密封、冷卻及質(zhì)量減輕技術(shù)、飛機平衡技術(shù)、近地面條件下的升力損失評估技術(shù)進行了探索。

　　簡氏報道中中國垂直起降技術(shù)我國大學(xué)制作的三軸承旋轉(zhuǎn)噴管模型

　　某大學(xué)動力與能源學(xué)院，對STVTOL戰(zhàn)斗機用推力矢量噴管技術(shù)進行了分析。如：

　　單膨脹斜面噴管：英文縮寫SERN，GE公司研制，是一種二元矢量噴管。SERN噴管依靠上擋板使噴流向下偏轉(zhuǎn)。缺點是噴流在碰壁后（上擋板的偏轉(zhuǎn)位置）向下通過下?lián)醢暹吘墪r會發(fā)生氣流分離，從而導(dǎo)致嚴重的推力損失，而且重量較大。

　　三軸承偏轉(zhuǎn)噴管：始于雅克設(shè)計局，用于雅克-141戰(zhàn)機，并被美國購買專利技術(shù)后用于F-35B。

　　某大學(xué)動力與能源學(xué)院進行了三軸承旋轉(zhuǎn)噴管型面設(shè)計與分析，探討了等直段、型面過渡段、收縮噴管段的設(shè)計方法。同時，基于某型渦噴發(fā)動機開展了數(shù)值模擬分析，發(fā)現(xiàn)噴管推力矢量有效偏轉(zhuǎn)角與噴管偏轉(zhuǎn)角度大致呈線性關(guān)系，則設(shè)計的三軸承旋轉(zhuǎn)噴管具有產(chǎn)生矢量推力的能力，滿足了型面設(shè)計的要求。

　　相比三軸承旋轉(zhuǎn)噴管的理論研究和數(shù)值模擬研究，軸對稱矢量噴管的研究速度似乎更快些。

　　某所進行了軸對稱矢量噴管AVEN控制系統(tǒng)裝機試驗研究。在加力狀態(tài)下，在給定偏轉(zhuǎn)角最高達到27°，直至噴管偏轉(zhuǎn)未到位未知。定量研究了噴管控制系統(tǒng)靜態(tài)和動態(tài)基本性能、控制系統(tǒng)油源壓力、流量對矢量系統(tǒng)性能的影響。此外，網(wǎng)傳國內(nèi)3元矢量噴管的偏轉(zhuǎn)角可以達到25°。

　　我國的軸對稱矢量噴管

　　三軸承機械偏轉(zhuǎn)噴管技術(shù)，是目前矢量高推的基本技術(shù)之一。不過從機械偏轉(zhuǎn)技術(shù)跳出去看，采用流體推力矢量（Fluidic thrust vectoring, FTV），即利用二次氣流對主氣流的干擾形成推力矢量的技術(shù)，將是偏轉(zhuǎn)噴管技術(shù)的大熱門。與上述三軸承機械式偏轉(zhuǎn)技術(shù)相比，流體推力矢量噴管結(jié)構(gòu)更簡單，更輕量、更經(jīng)濟，其反應(yīng)速度更快，適應(yīng)范圍也更廣。國內(nèi)也在展開這方面技術(shù)的預(yù)研。

　　流體推力矢量示意圖

　　某大學(xué)進行二次噴流控制推力矢量噴管的數(shù)值研究。實試驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)表明，當二次噴流與主噴流比值達到0.32時，主流可以開始產(chǎn)生矢量推力。試驗?zāi)Ｐ涂梢赃_到的最大矢量偏轉(zhuǎn)為46°。

　　中航某廠進行了一種新型雙喉道射流矢量噴管的工作特性研究。

　　某航空動力系統(tǒng)重點實驗室、某大學(xué)基于二維氣動矢量噴管構(gòu)型進行了詳細的數(shù)值模擬，進行了次流通道對雙喉道氣動矢量噴管的性能影響研究。實驗數(shù)據(jù)表明，噴管推力矢量角并不是隨次流流量增加而一直增大，流量增加到一定值矢量角達到最大，之后再增加次流流量反而會使矢量角下降，而且推力系數(shù)和矢量效率也會顯著降低。

　　如此看來中國研制隱身垂直起降戰(zhàn)斗機沒有太大障礙了，發(fā)動機問題解決了，風(fēng)扇問題解決了，三軸承旋轉(zhuǎn)噴管也解決了就看海軍是否下的去決心了。中國航空動力，加油！中國海軍，加油！

　　本文部分內(nèi)容引自 兵器迷的天空的博客