世界上最怪异飞机:不是直升机却能垂直起降
在我们的印象中,直升飞机可以垂直起降的。除此之外,一般的飞机起飞和降落时需要借助跑道。通常来说,起飞的时间,需要的跑道大概是1-2千米长,但是您能够想像吗?一个固定翼飞机也能够从院子大小的地方垂直起飞和降落。 实际上,垂直起降技术可以追溯到上世纪50年代末期。 当时东西方冷战,在核威胁下,西方国家担心出现核大战对机场造成破坏、常规飞机无法出动的局面,直接催化垂直起降技术的发展。 如何才能实现在原地的垂直起降呢?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。 垂直起降飞机优点之一:基本摆脱了对跑道的依赖,提高了飞机的战场生存率。 优点二:省去了昂贵的机场建设费用,在恶劣气象条件下也能起降。 缺点:没有格斗战机的灵活性,没有歼击机的火力,没有轰炸机的载弹量,速度慢,巡航能力差,作战半径短。 到目前为止,垂直起降飞机先后研制过五大类型:尾座式,倾转动力装置式,推力转向式,专用升力动力装置式和上述后三类的混合配置式。 那些著名的垂直起降飞机 英国“鹞”式战斗机:
使用偏转喷管方式的垂直起降飞机。由英国霍克·西德利公司于1966年研制成功的“鹞式”战斗机,该机从1957年开始研制,这种飞机机身中部安装有一台“飞马”式推力转向发动机,前后两对可旋转喷口分别位于机身两侧,相对机身重心保持对称。发动机将从进气道吸入的空气一部分通过前面的两个可旋转喷口喷出,另一部分经过燃烧室和涡轮从后面的两个可旋转喷口喷出,四个喷口喷出的气流共同产生供飞机垂直起降、空中悬停和水平飞行的动力。 美国X—35战斗机:
是美国最新研制的单座单发战斗机,由洛克希德公司研制生产,1999年首飞。该机将经过约10年的研制和发展计划,以便成为美国空军、海军陆战队、海军和英国皇家海军各自所需的战斗机。该机长13.72米,翼展11米,空重10000—11000公斤,载油量6800— 7200公斤,最大载弹量7700公斤,最大起飞重量23000公斤,作战半径1100公里,动力装置是普拉特·惠特尼公司的 F119—PW—100涡喷发动机。该机有空军型、海军型、陆战队型,其中X—35B战斗机是世界上第一架超音速垂直起降战斗机。 俄罗斯的雅克-36和雅克141战斗机:
使用升力发动机和偏转喷口主发动机相结合的垂直起降飞机。飞机的两台升力发动机位于座舱后的机身内,其进气道在机身上部;主发动机装在机身内,喷口在后机身两侧。当飞机垂直起飞时,主发动机的一对可旋转喷口从向后位置转到向下位置,同时升力发动机工作,也是四束喷流提供了飞机的起飞升力。当飞机进入平飞状态之后,主发动机转至向后,升力发动机则停止工作,其进气道关闭。 |