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文档简介

1、 HYPERLINK XF-1009 全尺寸寸模型 西德德“全垂直直起落化化空军”计划中中的运输输机部分分由多尼尼尔 Doo.311 完成。Do.31 采用翼翼尖升力力发动机机和翼下下升力-巡航发发动机。为为了可靠靠性,翼翼尖的升升力发动动机组达达到每侧侧 4 台之多多,翼下下发动机机可以推推力转向向,增加加垂直起起落时的的升力,并并在巡航航时提供供推力。Do.31 完成了了大量的的试飞科科目,但但在试飞飞中发现现油耗惊惊人的问问题。同同时,垂垂直起落落时,噪噪音非常常惊人。翼翼尖巨大大的升力力发动机机舱也在在巡航时时引起很很大的阻阻力,作作为战术术运输 机,并并不实用用。随着着北约战战略从大

2、大规模核核报复向向灵活反反应转变变,空军军对垂直直起落的的要求大大大降低低,Do.31 也随之之下马。多尼尔在战战后专注注于垂直直/短距起起落运输输机,这这是采用用翼尖升升力发动动机加翼翼下升力力-巡航发发动机的的 Doo.311,本来来要作为为西德空空军的主主要战术术运输机机,和 VCC-1001、VAKK-1991 一起,构构成一个个“全垂直/短距起起落化”的西德德空军Do.311 在悬停停中,可可以清楚楚地看到到所有升升力发动动机门都都打开了了Do.311 在平飞飞中,可可以看到到,巨大大的翼尖尖升力发发动机舱舱形成很很大的巡巡航阻力力 / Do.31 已经远远远超过过方案阶阶段,多多尼

3、尔制制成两架架原形机机翼尖升力发发动机的的好处是是不占用用机内体体积 / 翼下升升力-巡航发发动机的的细节翼尖的升力力发动机机细节 / 打开的的翼尖升升力发动动机排气气口 600 年代时时,垂直直起落的的风潮也也席卷了了欧洲民民航界,德德国航空空工业力力图在垂垂直/短距起起落客机机市场取取得突破破,在研研制垂直直起落军军用运输输机的同同时,举举办了一一个垂直直起落客客 机的竟竟标,其其中不乏乏富有创创意的方方案,前前述 Meesseerscchmiitt Bo.1400 和 VFFW VVC-1180 也是其其中的候候选,更更有喷气气式的 HFBB-6000,极有有创意地地采用涡涡喷发动动机驱

4、动动风扇,而而风扇的的推力方方向由百百叶窗导导流板控控制,在在垂直和和水平之之间转换换,实现现垂直升升力和水水平推力力。HFBB- 6600 在机身身内另外外布置 4 台专用用的升力力发动机机,不直直接喷气气产生推推力,也也是驱动动风扇产产生推力力,相当当于涡浆浆发动机机的变种种,比纯纯喷气的的低速推推进效率率更高,这这对民航航飞机更更为重要要。同期,德国国航空工工业力图图在垂直直/短距起起落客机机市场取取得突破破,有国国防部和和汉莎航航空出面面,组织织竟标,这这是 HFFB-6600 方案翼下的发动动机不直直接喷气气,而是是驱动风风扇,风风扇的推推力方向向可以由由“百叶窗”转动,在在直接升升

5、力和巡巡航推力力之间转转换 / 机身中中段另有有 4 台专用用的升力力发动机机,同样样驱动升升力风扇扇,而不不是直接接喷气产产生推力力 西德德的“全垂直直起落化化空军”中攻击击机部分分是 VAAK-1191,这也也是将专专用的升升力发动动机和机机身内的的升力-巡航发发动机相相结合的的方案,在在机身前前后各布布置一台台升力发发动机,在在中机身身再布置置一台类类似“鹞”式的 “飞马”发动机机的升力力-巡航发发动机。VFW(Verreinnigtte FFluggtecchniischhe WWerkke,包括 Foockee-Wuulf、Heinnkell 和 Weeserr)的 VAAK-119

6、1 是按北北约大规规模核报报复的要要求设计计的,用用来替代代 Fiiat G.991 轻型攻攻击机,是是北约当当时最为为轻小的的垂直起起落战术术飞机。在在设计期期间,北北约战略略改为灵灵活反应应,VAKK-1991 设计要要求随之之改变,降降低核攻攻击的要要求,更更强调常常规攻击击和作战战灵活性性。VAKK-1991 最大的的问题是是携载能能力不足足,短距距起落靠靠滑跑中中启动升升力发动动机实现现,技术术要求高高,飞行行员工作作负担太太大,在在实战中中不实际际。意大大利退出出共同研研制计划划后,VAKK- 1191 作为量量产型飞飞机的计计划就中中止了。VAK-1191 在垂直直起飞,注注意其

7、打打开的升升力发动动机进排排气口VAK-1191 的发动动机试验验台正在在试验VAK-1191 的 RBB1933 升力-巡航发发动机,注注意其与与罗尔斯斯.罗伊斯“飞马”发动机机惊人的的相似,这这是罗尔尔斯.罗伊斯斯和 MTTU 合作研研制的,难难怪 / 打开的的后升力力发动机机进气口口翼尖倾转的的升力-巡航发发动机有有减少向向下喷气气对机身身烧蚀的的好处,喷喷气回吸吸的问题题也相对对比较好好解决,但但沉重的的发动机机像哑铃铃一样 挂在翼翼尖,远远离重心心,横滚滚方向的的转动惯惯量很大大,对机机动性非非常不利利。像上上述倾转转喷气一一样,在在垂直起起落阶段段,远离离中轴的的升力发发动机一一旦

8、故障障或瞬时时出力不不足,非非 常容易易引起灾灾难性的的事故,所所以 VJJ-1001 和 XFF-1009 都在翼翼尖采用用双份发发动机,但但进一步步增加翼翼尖发动动机组的的重量和和复杂性性。如果果把升力力发动机机全部集集中到机机身内,这这个问题题就可以以得到解解决。苏苏联的雅雅可夫列列夫就是是这 么做的的,直接接结果就就是:雅雅克-388 只有两两台升力力发动机机和一台台升力-巡航发发动机。机体内的升力发动机也降低了单发失效对安全的威胁。但升力发动机安装在机体内,也是有其问题的。首先,炽热的 喷气里发动机进气口很近,容易造成喷气回吸问题。第二,高速喷气在机体下延地面向两侧流动,而机体上方除

9、升力发动机进气口附近外,空气相对静止,造成使机 体向地面吸附的效果,即所谓 suck down。雅克-38 在使用中对飞行员的操控要求十分苛刻,一个不小心,就会出事故。雅克为此专门设计自动弹射救生系统,在垂直起落阶段,一旦机体倾斜超过一定程度,就自动弹 射,速度和高度达到一定程度以上,自动解除。从某种意义上说,雅克-38 是为了和“基辅”级航空母舰配套而匆匆投入使用的。作为作战飞机,雅克-38 并不成功,只有 600 公斤的载弹量、100 公里的航程和有限的机载电子设备,在实战中,很难作为同时代的 F-14、F-18 的对手。雅克-38 的可靠性也十分糟糕,第一个中队的 6 架雅克-38 随“

10、基辅”号出航时,出发伊始,就有一半不能飞,等到一个月后返航时,只剩一架还能升空了。为了尽可能增加航程和载弹量,苏联海军飞行员最后走上德国和英 国同行的路,采用短滑跑起落。但早期的雅克-38 没有考虑滑跑起飞,前机轮不能控制转向。雅可夫列夫设计局根据使用经验,设计了改进型雅克-38M,不光前机轮可以转向,而且在机背升力发动机进气口两 侧,增加了纵向的挡板,可以缓解一点喷气回吸的问题。苏联曾经想过将雅克-38 用于前线近距对地支援,并在阿富汗试验性地部署了几架雅克-38,但垂直起落时造成的巨大尘土大大增加发动机的磨损,也严重恶化了飞行员视界,危害飞行安 全。很高的地勤支援要求也使前线部署不实际,这

11、个想法很快就放弃了,雅克-38 再也没有作为陆地起落的战斗机部署过。苏联解体后,军费剧减,鸡肋的雅克-38 在 92 年就 退出现役,配套的“基辅”级航空母舰也很快推出现役,其中的“明斯克”号成了中国人的海上主题公园。 最早在海上上遭遇雅雅克-388 时,西西方很是是为之一一震:莫莫非这是是航母化化的苏联联海军的的前奏?雅克-388 曾经是是苏联海海军航母母化的希希望,但但只有 6000 公斤的的载弹量量和 1000 公里的的作战航航程,使使雅克-388 的实际际作战空空域和图图中相差差不远 / 可以看看到,前前升力发发动机的的进气门门和排气气门已经经打开,升升力-巡航发发动机的的喷口也也转向

12、垂垂直按照设计,雅雅克-388 只能垂垂直起落落,但飞飞行员们们创造性性地使雅雅克-388 短滑跑跑起落,大大大改善善了航程程和载弹弹雅克-388 试验过过在民船船上垂直直起落,由由于对甲甲板烧蚀蚀过于严严重,只只有在紧紧急情况况下偶尔尔为之,没没有作战战价值,最最后放弃弃了雅克-388M 是雅克-388 的改进进型,外外表上最最明显的的改动,就就是机背背升力发发动机进进气口两两侧的挡挡板,用用于改善善喷气回回吸的问问题。不不太明显显的改动动是前机机轮改为为可转向向,便于于短滑跑跑起落时时的控制制 / 雅克-388 双座型型,这可可以竞选选选丑冠冠军了苏军曾试图图将雅克克-388 用于陆陆上的

13、近近距空中中支援,但但垂直起起落造成成的沙尘尘对发动动机寿命命和飞行行员视野野影像太太大,其其载弹、航航程太低低,对地地勤的要要求太高高,远远远不如武武装直升升机实用用,很快快放弃了了 在雅雅克-388 的基础础上,雅雅可夫列列夫设计计局进一一步设计计了超音音速的雅雅克-41(也称称雅克-1441)。雅雅克-411 在设计计上比雅雅克-388 要成熟熟很多,据据说作为为战斗机机的基本本性能不不亚于米米格-29,那比比雅克-388 是一个个非常大大的进步步。雅克克-388 的发动动机喷口口是 Y 形的,在在中机身身向两侧侧分叉。这这是为了了保证升升力-巡航发发动机的的喷口在在机体重重心附近近。雅

14、克克-411 反其道道而行之之,采用用单一的的向量喷喷口,但但尾翼安安装在喷喷口两侧侧的尾撑撑上。雅雅克-411 进行了了成功的的试飞,但但雅克-411 生不逢逢时,正正好赶上上苏联解解体,军军购急剧剧缩水。雅雅可夫列列夫用自自己的经经费还勉勉强支撑撑了几年年,希望望能吸引引外国合合作伙伴伴,但没没有结果果。海湾湾战争和和 ATTF 竟标后后,雅可可夫列夫夫看到隐隐身对新新一代作作战飞机机的影响响,将雅雅克-411 按隐身身要求修修形成雅雅克-43,后来来还进一一步改进进成雅克克-2001,最后后还是无无果而终终。然而而,洛克克希德看看中了雅雅克-411 的设计计经验。尽尽管不能能说 X-35

15、 抄袭雅雅克-41,但 X-35 的设计计受到雅雅克-411 的影响响是没有有问题的的,尤其其是其升升力-巡航发发动机的的安排,这这是和雅雅可夫列列夫交流流的结果果,洛克克希德也也供认不不讳。雅克-411(也称称雅克-1441)是吸取取雅克-388 的经验验后研制制的,本本来有望望成为第第一架实实战型超超音速垂垂直起落落战斗机机,图中中可以清清楚地看看到尾矢矢量喷管管转到垂垂直起落落状态,升升力发动动机的进进气门、排排气门也也已经打打开雅克-411 在较高高高度悬悬停,可可以看到到升力发发动机正正在工作作。较长长的尾撑撑和双垂垂尾是配配平全机机重心的的需要吸取雅克-38 的经验验后,雅雅克-4

16、11 从一开开始就是是按可以以常规滑滑跑起落落设计的的 / 雅克-411 的主要要用户当当然还是是海军在 91 年海湾湾战争后后,雅可可夫列夫夫意识到到隐身将将是新一一代作战战飞机的的重要特特征。在在见识了了 F-22 的新姿姿后,雅雅可夫列列夫急忙忙推出雅雅克-433 的方案案,明显显地采用用一些隐隐身修形形,但雅雅克-411 的基本本布局不不变雅克-433 将比 F-35 更大,但但性能就就不好说说了,毕毕竟是萝萝卜、青青菜,不不好比还有更时尚尚的雅克克-2011 方案,不不过没有有走下纸纸面喷气式垂直直起落飞飞机的终终极当然然是只用用升力-巡航发发动机,没没有专用用的升力力发动机机或巡航

17、航发动机机,最大大限度地地减少死死重。法法国人 Miicheel WWibaaultt 在 500 年代构构想了这这样一台台发动机机,将发发动机主主轴延长长,驱动动四台可可以倾转转的离心心式压缩缩机,产产生垂直直升力,主主发动机机喷口也也用百叶叶窗导流流板,将将剩余推推力用于于垂直起起落。 用四台台压缩机机是为了了同时提提供前后后左右的的姿态控控制力矩矩,即所所谓“四立柱原原理”(4 ppostter),用用离心式式压缩机机是因为为当时技技术条件件下,离离心式压压缩机体体积最小小,产生生的压力力最高。事事实上,早早期喷气气发动机机很多都都是用离离心式压压缩机的的。 Wiibauult 找上法法

18、国航空空界,但但法国空空军的兴兴趣集中中在看起起来技术术上风险险较小 taail sittterr,后来来导致 SNNECMMA CColeeoptteree 系列,对对 Wiibauult 的“体制外”的方案案没有兴兴趣,Wibbaullt 只好去去找北约约的美国国资助的的“共同武武器开发发计划”(Muttuall Weeapoons Devveloopmeent Proograam,简称 MWWDP),MWDDP 的 Joohnnny DDrisscolll 很快把 Wiibauult 的设想想转交给给英国的的 Brristtol 航空发发动机公公司,当当时 Brristtol 正在设设计

19、用于于 G.91 轻型攻攻击机的的M WWDP 资助的 Orrpheeus 发动机机,所以以两家互互相都很很熟悉。Briistool 的 Goordoon LLewiis 很快把 Wiibauult 的离心心压缩机机更换成成效率更更高的轴轴流压缩缩机,并并把核心心发动机机更换成成最新的的 Orrpheeus,新的的发动机机成为 BEE.522,并申申请了专专利。Briistool 把 BEE.522 的方案案呈交给给 MWWDP,MWDDP 出资 75%,Briistool 出资 255%,两者联联合起来来,向 Shhortt 飞机公公司兜售售。Shoort 正在打 MWWDP 的主意意,一口

20、口答应,但但资金到到手后,还还是回到到前面提提到过的的 SCC.1 研究机机,把 BEE.522(此时时改名为为 BEE.533)为基基础的垂垂直起落落研究机机丢到脑脑后去了了。Micheel WWibaaultt 的方案案,用轴轴驱动的的离心压压缩机产产生垂直直升力布雷盖 110100 方案准准备采用用类似 Wiibauult 的设计计,但法法国空军军的兴趣趣集中在在 SNNECMMA 的 Cooleoopteere 系列 taail sittterr 上,布布雷盖 10010 和其它它类似的的法国方方案都无无疾而终终 但是是上帝关关闭了一一扇门,一一定打开开了一扇扇窗。英英国的另另一家飞飞

21、机公司司 Haawkeer 这个时时候正在在琢磨 Haawkeer“猎人”(Hunnterr)式战斗斗机的后后继问题题。Hawwkerr 的“猎人”是英国 500 年代很很成功的的一种喷喷气式战战斗机,在在英国皇皇家空军军和很多多国外空空军(如如瑞士、印印度)中中服役,但 50 年代航空技术发展飞快,Hawker 十分明白,必须立刻着手后继机的研制,否则就会落伍。Hawker 推出了 P.1103 方案,竞争英国皇家空军的新型两倍音速、挂载导弹的高性能战斗机,但是落选。Hawker 不灰心,自费将 P.1103 改进成 P.1121,希望获得英国和国外的“猎人”式战斗机的升级市场。但 57 年

22、英国政府宣布,国防研发重点转向导弹,有人驾驶飞机项目大量下马。Hawker 一面继续寄希望于 P.1121,一面开始寻求退路,希望在垂直/短距起落飞机上杀出重围,Hawker 就是在这样的背景下,开始和 Bristol 就 BE.53 合作的。Hawkeer“猎人”式战斗斗机,50 年代英英国和英英联邦国国家的主主力战斗斗机 / Hawwkerr 本来是是在用 P.11003 方案竞竞争英国国皇家空空军的新新型战斗斗机,无无奈落选选Hawkeer 不灰心心,在 P.11003 方案上上,自费费改进成成 P.11221,希望望用来取取代“猎人”式战斗斗机 / P.111211 也在英英国国防防采

23、购政政策倾向向导弹后后下马,Hawwkerr 只好另另辟蹊径径,在垂垂直起落落战斗机机上出奇奇兵 Haawkeer 开始时时还是三三心二意意的,对对 BEE.533 也不是是太认真真,主管管的 Raalphh Hooopeer 马马虎虎虎画了了一个草草图,但但这是 BEE.533 还是只只有前面面的四个个转向喷喷管可以以产生垂垂直升力力。尾喷喷管只向向后喷,这这严重影影响了发发动机和和全机的的重心布布置,最最后设计计成一个个在地面面需要高高高扬起起的怪设设计,只只有这 样,才有有可能借借助尾喷喷管的推推力实现现垂直起起飞。Hoooperr 把先前前的颌下下进气道道改成两两侧进气气道,再再在翼尖

24、尖和首尾尾增加了了姿态控控制喷嘴嘴,这个个时候灵灵机一动动,把原原本单一一的尾喷喷管改成成分叉的的尾喷管管,前后后喷管都都可以转转动,这这 样所有有四个喷喷管都可可以用于于产生垂垂直升力力和水平平推力,这这就成了了现在“飞马”发动机机的基本本布局。Briistool 进一步步将发动动机风扇扇和压气气机改成成同轴反反转,以以抵消发发动机轴轴向一个个方向旋旋转在悬悬停时产产生的陀陀螺章动动,前喷喷管的喷喷气从压压气机引引出,而而不再需需要专门门的轴流流压缩机机 和相应应的进气气道,“飞马”发动机机成形了了。但是是,三心心二意的的 Haawkeer 这时候候被英国国皇家空空军的攻攻击机竞竞争项目目所

25、吸引引,但是是又一次次落选(入选的 TSR.2 也没有好下场,试飞成功后下马了)。军方对 P.1121 依然无动于衷,Hawker 只好又回到 P.1127 上来。这个时候,英国皇家空军才姗姗来迟地提供风洞,但对于 Hawker 来说,这是军方有兴趣的第一个表示,而之前一直只是北约(其实就是美国)在资助。不过这又带来了新的问题:皇家空军和北约的要求不同,最后北约的要求演变 到德国的 VAK-191。59 年时,P.1127 正式上马, BE.53 发动机也改名为“飞马”。这期间,Ralph Hooper 带着 Hawker 的试飞员到 NASA,和美国同行研究垂直起落飞机从垂直起落向水平飞行过

26、渡时的飞行稳定性问题,并在 Bell X-14 上作了实地试验。NASA 也主动帮助试验自由飞模型,试验结果对 Hooper 非常鼓舞。60 年 10 月 21 日,P.1127 终于首次在系留状态下升空。第一架 P.1127 的垂直升力勉强能把飞机升入空中,连无线电通信装置都要拆除,以节约重量。试飞员 Bill Bedford 的右腿刚在车祸中骨折,还上着石膏,但他还是带伤上阵。姿态控制和系留索打架,飞机在离地不高的空中像喝醉的母牛一样东倒西歪。61 年 9 月 12 日,Bill Bedford 完成了第一次垂直起落到水平飞行的转换,10 月 28 日完成了短距起飞,从一开始,人们就认识到

27、短距起飞对增加载重-航程的作用。最初的 PP.11127 方案,尾尾喷管只只向后喷喷,这严严重影响响了发动动机和全全机的重重心布置置入选的 TTSR.2 最后也也没有逃逃过下马马的命运运P.11227 的原型“雀鹰”(Kesstreel),已已经初具具“鹞”式战斗斗机的形形象“飞马”发发动机示示意图 / “飞马”发动机机向量喷喷口的液液压作动动机构示示意图罗尔斯.罗罗伊斯“飞马”发动机,注注意其四四叉的喷喷口“飞马”发发动机首首次装入入 Keestrrel 研究机机“飞马”发发动机的的安装位位置 / Kesstreel 的姿态态控制系系统,注注意首尾尾和翼尖尖姿态控控制喷嘴嘴和高压压空气导导管

28、为了避开发发动机喷喷流对起起落架的的影响,Kesstreel 的起落落架被布布置成现现代战斗斗机上很很少见的的自行车车式,除除前后主主起落架架外,还还在翼尖尖设置了了辅助的的起落架架 / Kesstreel 的向下下的炽热热喷流很很容易烧烧蚀地面面,地勤勤人员正正在喷水水冷却Kestrrel 的四叉喷喷口在这这张图里里很容易易看见随着各种技技术问题题不断出出现,又又得到解解决,P.111277 最终被被命名为为“雀鹰”(Kesstreel),Hawwkerr 把“雀鹰”正式呈呈报给军军方。但但空军又又改主意意了,把把“雀鹰”的速度度从高亚亚音速改改为 1.2 倍超音音速,但但这超出出了“雀鹰”

29、的能力力,加大大发动机机推力也也不行,需需要大动动干戈修修改。与与此同时时,西德德在竟标标垂直起起落攻击击机(最最后 VAAK-1191 入选),英英国试图图把西德德拉入“雀鹰”计划,而而美国陆陆军又对对“雀鹰”有了兴兴趣,并并把诺斯斯罗普拉拉进按许许可生产“雀鹰”的意向向书,所所以英美美德三方方商议成成立联合合评 估中队队,共同同评估垂垂直起落落战斗机机的飞行行性能、训训练和地地勤支援援要求、对对空战和和对地攻攻击的战战术使用用。不过过这从一一开始就就是充满满了黑幕幕,西德德根本没没有把 P.11227 太当一一回事,还还是一门门心思在在自己的的 VAAK-1191 上。美美国空军军对陆军军

30、介入固固定翼飞飞机感到到不满,因因此反对对陆军加加入三国国联合评评估中队队。英国国皇家空空军也对对 P.11227 性能不不能达到到超音速速不满,正正想找借借口溜号号。这场场各怀鬼鬼胎的扯扯皮谈了了一年,最后三国中队在 65 年 4 月 1 日(愚人节,不是一个好日子呀)成立,包括了皇家空军、德国空军、美国空军、陆军、海军,演练了垂直、短距起落技巧,在野外简易机场的隐蔽和起落,以及模 拟对地攻击。 Kestrrel 由英国国、美国国和德国国飞行员员共同评评估,机机尾上就就是“三国评评估中队队”的标志 / 按照设设计,Kesstreel 要能够够在林间间空地起起落,以以实现核核大战条条件下的的分

31、散部部署和隐隐蔽出击击。实际际使用经经验表明明,分散散部署对对地勤支支援的要要求太高高,在战战时根本本不实际际。以后后北约战战略转向向 强调高高性能战战斗机,集集中部署署,集中中保护,强强调打击击敌人,而而不是分分散生存存P.11554“鹞”式超音音速战斗斗机下马马后,Kesstreel 得到进进一步发发展,作作为过渡渡,“鹞”的名字字被转用用到这个个改进型型 Keestrrel 上 / “鹞”式的卖卖点当然然还是垂垂直起落落“鹞”式垂垂直起飞飞 / 手动转转动向量量喷口的的示意“鹞”式垂垂直起飞飞时的计计算流体体力学示示意图进气口旁的的辅助进进气口,用用于垂直直起落时时增加进进气量在 实用中

32、中,飞行行员发现现,如果果在垂直直起落中中有一点点前进速速度,可可以大大大降低喷喷气回吸吸的影响响,图中中地面尘尘土和飞飞机的相相对位置置,表明明这个飞飞行员正正在向前前低速移移动 / “鹞”式战斗斗机上的的“飞马”发动机机在这张张剖视图图中清晰晰可见,其其四叉喷喷口是实实现向量量推力的的关键,但但成也萧萧何,败败也萧何何,正是是这四叉叉喷口,极极大地限限制了发发动机 和飞机机的整体体布置,而而注定了了“鹞”式只可可能用“飞马”发动机机,而不不大可能能有任何何别的替替代发动动机罗尔斯罗罗伊斯和和 BAAe 正在试试验 PCCB(Pleenumm Coombuustiion Chaambeer,

33、增压压燃烧室室) 但是是皇家空空军对超超音速要要求还是是念念不不忘,坚坚持要求求 Haawkeer 把 P.11227 改进成成超音速速,否则则不会订订货,北北约也有有相应的的要求。这这倒不是是皇家空空军和北北约出花花头,而而是大势势所趋。60 年代是是一个追追求高空空高速的的时代,战战术飞机机不能达达到超音音速被看看作是一一个严重重的缺陷陷。Hawwkerr 将“雀鹰”加长,发发动机的的前转向向喷管采采用喷管管加力燃燃烧(Pleenumm Chhambber Burrninng,简称 PCCB)技术术,和主主发动机机的加力力推力一一起,使使飞机达达到超音音速,P.111277 也因此此改名为

34、为 P.11554,并正正式取名名为“鹞”式。在 622 年北约约竟标中中,P.111544 赢得了了技术分分,但法法国的幻幻影 IIII VV 赢得了了政治分分,因为为幻影对对工作量量在北约约内均匀匀分布有有利,否否则好事事全叫英英国摊上上了。不不过最后后结果实实在也是是无关紧紧要,因因为北约约并不对对赢者拨拨款,还还是要靠靠成员国国 自己出出资进一一步研发发。在英国国,军方方希望用用 P.11554 取代空空军的“猎人”和海军军的“海狐”(Seaa Viixenn),但但是空军军需要的的是单座座攻击机机,海军军需要的的是双座座截击机机,很快快空军和和海军就就为了不不同的技技术、战战术要求求

35、而争得得不可开开交。尽尽管 Haawkeer 对于在在技术上上是否可可能同时时满足空空海军的的要求根根本没有有信心,但但先把鸭鸭子煮熟熟,调味味以后再再说。但但钓鱼工工程不能能瞒过所所有人,最最后的妥妥协方案案空海军军同时拒拒绝了。 633 年底,军军方决定定海军的的舰载战战斗机由由装备罗罗尔斯罗伊斯“斯贝”涡扇发发动机的的 F-4“鬼怪”式战斗斗机完成成,海军军退出“鹞”式计划划。“斯贝”日后被被中国引引进,用用于“飞豹”战斗轰轰炸机,不不过这是是后话了了。Hawwkerr 终于可可以轻装装上阵了了,但这这是风水水又转了了,工党党政府对对英国航航空工业业的大砍砍刀下来来,P.11154(和前

36、前述 TSSR.22)一同同下马。不过 Hawker 这一头没有一棍子打死,空军的“猎人”也有“鬼怪”式代替,但是由“雀鹰”配合,作为对地攻击使用,“鹞”的名字也被用于放大的“雀鹰”。“鹞”式在外形 上和“雀鹰”十分相似,但要增大一圈,也增加了很多实用的战术装备。但是政府对“鹞”依然三心二意,财政部一算,外购“鬼怪”式和正在和法国合作研制的 “美洲豹”(Jaguar)比自研“鹞”是节约一亿三千万英镑。在财政部提议取消“鹞”式的时候,科技部强烈反对再砍硕果仅存的“鹞”式,“鬼怪”式的采 购计划由于“斯贝”发动机和“鬼怪”式的进气道适配问题而大大拖延、超支,“鹞”式是这样才躲过了下马的大砍刀。政府

37、对“鹞”式毫无感情,军方对“鹞”式 更是充满了敌意,三年前取消“雀鹰”的采购计划时的理由一个也没有改变,皇家空军是把“鹞”式当作过渡性的应急之作。Hawker 就是这样步履维艰地开始了历史上唯一参加过实战的喷气式垂直起落战斗机的研制。经过多年的研制、改善,“鹞”式从单纯的对地攻击型,发展成具有空战能力的 “海鹞”和“鹞 II”。 “鹞”式战斗机不仅在英国空海军服役,还出口到美国、西班牙、泰国、印度,成为战后英国最成功的战斗机。诺斯罗普和 Hawker 的意向书已经过期,Hawker 和这时已经通过“鬼怪”式和 Hawker 有合作的麦克唐纳合作,为美国海军陆战队制造“鹞”式。Bristol S

38、iddeley 被并入当年试图用带推力转向的“双斯贝”搅局的罗尔斯罗伊斯,Hawker 也和当年的竞争对手德哈维兰、英国通用电气等一起并入英国宇航,真是物是人非。皇家空军的的“猎人”战斗机机,反正正老了,打打不动仗仗了,就就做做秀秀吧 / 皇家海海军的舰舰载战斗斗机“海狐”(Seaa Viixenn)“鹞”式的的名字本本来是给给 P.11554 的,计计划用来来取代“猎人”和“海狐” / 这张图图比较容容易看到到采用加加力燃烧烧的前喷喷管,进进气口可可以向外外张大,以以便在垂垂直起落落是加大大进气量量,在平平时则关关回去,以以减小阻阻力P.11554 的 Briistool SSidddele

39、ey BBS.1100 发动机机P.11554 已经进进入全尺尺寸模型型阶段了了,这是是发动机机喷管转转向时的的样子 / 第一架 P.111544 的机身身已经开开始制造造“鹞”式是至至今唯一一参加过过实战的的垂直起起落战斗斗机。在在马岛战战争中,作作为皇家家海军特特混舰队队唯一的的舰载战战斗机,“鹞” 式在实实战中,创创造性地地使用推推力转向向,极大大地增强强了空战战机动能能力,打打破了高高亚音速速战斗机机难以匹匹敌超音音速战斗斗机的谜谜思。采采用跳板板起飞后后,“鹞”式的航航程和载载重 大大增增加,极极大地增增加的实实战性能能。垂直直起落能能力使“鹞”式在恶恶劣气候候的出动动能力甚甚至超过

40、过弹射起起飞、拦拦阻降落落的常规规舰载战战斗机。“鹞”式不仅仅在马岛岛实战中中证 明了自自己的能能力,而而且重新新点燃了了中小国国海军的的航母之之梦,成成为意大大利、西西班牙、印印度、泰泰国海军军航母舰舰载机唯唯一现实实的选择择。美国国海军陆陆战队是是“鹞”式的最最大的 海外用用户。在在美国海海军陆战战队里,“鹞”式称为 AVV-8,参加加了 911 年的海海湾战争争、95 年中的的波黑和和科索沃沃战争以以及 20003 年的伊伊拉克战战争。尽尽管美国国海军最最终抛弃弃了“制海舰”的概念念,美国国海军陆陆战队没没有完全全放弃这这个概念念,而是是把“制海舰”和大型型两栖攻攻击舰结结合起来来。大型

41、型两栖攻攻 击舰的的大甲板板本来是是给垂直直登陆的的直升机机用的,但但给“鹞”式用,也也同样合合适。美美国海军军陆战队队的打算算是,在在登陆阶阶段,“鹞”式从两两栖攻击击舰上出出击,提提供滩头头的 局部制制空权和和近距支支援;上上陆后,在在陆上用用钢板铺铺简易起起落场,从从陆上出出击,随随陆战队队的地面面部队向向纵深滚滚动。然然而,在在实战中中,美国国海军陆陆战队还还没有遇遇到向离离岸 纵深进进攻的需需要,在在陆地上上建造简简易机场场,也不不仅是用用钢板铺铺跑道的的问题,还还有油料料、军械械、维修修和其他他地勤问问题,不不如直接接从两栖栖攻击舰舰上出击击,所以以“鹞”式没 有在陆陆地上前前进部

42、署署过。不不过,“鹞”式的垂垂直起落落能力和和跳板起起飞要求求也给飞飞行员训训练带来来更高的的要求,垂垂直起落落和跳板板起飞都都是容易易出事故故的时候候,90 年代,美美国海军军陆战队队曾在不不长的时时间内在在接连损损失 455 架“鹞”式,英英国皇家家海军和和空军的的“鹞”式也是是一样的的问题,原原因基本本上是垂垂直起落落阶段发发动机故故障或飞飞行员操操作失当当。发动动机的问问题通过过不断的的技术改改进得到到解 决,飞飞行员训训练也通通过双座座型“鹞”式逐渐渐得到解解决。 “赫尔姆斯斯”号航母母上的“海鹞”式在恶恶劣天气气中准备备起飞 / 油画描描绘了“海鹞”正在追追击攻击击圣卡洛洛斯湾的的

43、英国舰舰船后撤撤离的阿阿根廷“短剑”式战斗斗机“海鹞”正正在“大西洋洋运送者者”(Atllanttic Connveyyer)号上上着陆,这这艘集装装箱船临临时改装装的简易易航母后后来被阿阿根廷的的飞鱼导导弹击沉沉,随船船沉没的的还有若若干“鹞”式和 CHH-477 直升机 / 英国皇皇家海军军的“海鹞”从“无敌”号航母母出击,执执行伊拉拉克南方方禁飞区区任务美国海军陆陆战队的的 AVV-8BB 出击后后返航伊伊拉克的的 All Assad 基地 / 英国皇皇家空军军的“鹞”式在伊伊拉克作作夜航出出击AV-8BB 在航母母上作垂垂直降落落 / 美国海海军陆战战队的 AVV-8BB 正在伊伊拉克

44、沙沙漠上空空作空中中加油 用用单一的的升力-巡航发发动机最最大限度度的避免免死重,“雀鹰”/“鹞”式不是是第一家家。美国国的贝尔尔首先用用 X-14 研究机机验证了了转向喷喷管产生生垂直升升力的原原理,日日后 Haawkeer 的试飞飞员 Biill Beddforrd 在 Raalphh Hooopeer 访美期期间,在在 X-14 上作过过试飞,重重点探索索垂直起起落和水水平飞行行之间的的过渡,对对日后“雀鹰”的设计计和试飞飞提供了了极其宝宝贵的第第一手资资料。苏苏联的第第一架垂垂直起落落研究机机雅克-36 也是采采用转向向喷管。X-114 和雅克-366 遇上共共同的问问题:为为了确保保

45、垂直升升力的作作用点在在机体重重心附近近,发动动机必须须尽量往往前安装装,这样样就需要要一个长长长的后后机身来来平衡发发动机的的重量,后后机身有有一个显显著的 “阶梯”形,大大大增加加气动阻阻力,全全机布置置也极不不平衡。为为了保证证姿态控控制,雅雅克-366 在机头头还特地地向前延延伸出一一根又粗粗又长的的杆子,用用于安装装俯仰控控制的喷喷嘴。西西方情报报机关一一开始对对这根长长杆的作作用十分分困惑,有有人甚至至开玩笑笑地说,这这该不是是苏联恢恢 复了海海军在风风帆时代代的冲撞撞战术,要要用这根根“长枪”把敌机机捅下来来吧?这这些早期期的尝试试作为实实用型飞飞机的气气动设计计并不成成功,尽尽

46、管苏联联曾在航航展上为为雅克-366 象征性性地安装装过武器器,想使使之实用用化,但但是这些些早期的的经验为为后来的的“雀鹰”/“鹞”式和雅雅克-388 提供了了思路:采用分分叉式尾尾喷管,从从两侧避避开后机机身,使使机身和和尾喷管管的流线线型大大大改善。但但是这还还是不能能避免单单一升力力-巡航发发动机的的另外一一些固有有的问题题。为了了 实现垂垂直起飞飞,发动动机必须须具有很很大的推推力。事事实上,“鹞”式战斗斗机的“飞马”发动机机曾经是是西方推推力最大大的战斗斗机用喷喷气发动动机。但但是,为为最大推推力而优优化的发发 动机对对巡航油油耗的降降低不利利。为了了最大推推力,发发动机的的核心加

47、加大,进进气道也也必须加加大,但但巡航时时要不了了那么大大的推力力,过大大的进气气道和发发动机造造成不必必要的阻阻力和结结 构重量量。由于于升力-巡航发发动机的的特殊结结构,极极其和机机体设计计的高度度一体化化,不经经过大动动干戈的的改动,在在别的战战斗机上上成功应应用的新新型发动动机很难难应用到到垂直起起落战 斗机上上,所以以“鹞”式的“飞马”发动机机一用就就是40年,尽尽管罗尔尔斯.罗伊斯斯一直在在不断改改进,但但“飞马”的核心心发动机机依然是是 400 年前的 Brristtol Orppheuus。这个个问题直直到 F-35 采得到到解决。贝尔 X-14 首先验验证了向向量推力力用作垂

48、垂直起落落的原理理,Hawwkerr 的试飞飞员在 X-14 上获得得了宝贵贵的垂直直起落经经验,大大大帮助助了日后后 Keestrrel 的试飞 / 为了使使矢量喷喷口能够够安排在在重心附附近,两两台发动动机只能能拼命往往前放雅克-366 是苏联联第一架架真正的的垂直起起落飞机机 / 雅克-366 的发动动机布置置和贝尔尔 X-14 相似,也也是拼命命往前放放机头、机尾尾和翼尖尖有姿态态控制喷喷嘴,其其中机头头的姿态态控制喷喷嘴在延延长杆的的顶端 英英国皇家家空军从从一开始始就是把把“鹞”式战斗斗机作为为过渡性性的应急急之作,最最终目标标依然是是超音速速垂直起起落战斗斗机,所所以很早早就开始

49、始研究“鹞”式的后后继方案案。由于于位于 Kiingsstonn 的 Haawkeer 是“鹞”式的始始作俑者者,“鹞”式的后后继方案案基本都都是在 Kiingsstonn 的原 Haawkeer 的设施施里搞的的,所以以被称为为 Kiingsstonn Prrojeectss。以下下是 Kiingsstonn Prrojeectss 中的一一些方案案,有些些达到具具体设计计阶段,有有些只是是初步概概念。超音速垂直直起落一一直是“鹞”式之后后可望而而不可及及的目标标,BAe P.1121 采用前前掠翼以以解决发发动机和和喷口位位置必须须处于全全机重心心的矛盾盾 / BAee P.12114 的

50、三视视图这个模型更更清楚地地表示了了发动机机喷口的的布置Hawkeer-SSidddleyy P.12116 方案,重重点在于于超音速速,格外外长的尾尾撑用于于平衡全全机重心心,主发发动机的的向量推推力喷口口可以布布置在重重心附近近P.12116 的三视视图 受到到“鹞”式成功功的鼓舞舞,和美美国海军军在 800 年代“制海舰”设想的的驱动,美美国航空空工业也也推出一一些意图图取代 S-3 舰载反反潜机的的方案,如如图中的的洛克希希德方案案和沃特 V-5300 方案,V-5530 的双涵涵道涡扇扇发动机机是其特特色,在在概念上上是洛克克希德 F-35 的升力力风扇的的先驱。洛克希德的的垂直起起

51、落舰载载机方案案Voughht VV5300 的机翼翼可以折折叠,以以减少在在航母机机库里的的占地面面积。其其双涵道道涡扇发发动机是是其特色色,在概概念上是是洛克希希德 F-35 的升力力风扇的的先驱V-5300 的发动动机从垂垂直起落落状态向向水平飞飞行转换换 / VV-5330 意图取取代 S-3 舰舰载反潜潜机!进入 900 年代,美美国空军军的 F-16AA/B 已经开开始大批批退役,A-110 的替代代也早就就上了议议事日程程,美国国海军的的 F-18AA/B 也是一一样。更更紧迫的的是海军军陆战队队的 AVV-8BB,空军军的 F-22 已经落落实了,海海军的 F-18EE 也落实

52、实了,但但海军陆陆战队的的 AVV-8BB 面临后后继无人人的窘况况。面对对三军都都需要 F-16/F-118/AAV-88 这一级级的下一一代战斗斗机,美美国国会会指令三三军联合合研制,这这就是“联合打打击战斗斗机”(Joiing Strrikee Fiightter,简称 JSSF)的起起源。JSFF 要求能能够作为为 F-22 和 F-18EE 的低档档搭配,并并且具有有垂直/短距起起落能力力,以接接替 AVV-8BB,为此此,JSFF 具有陆陆基型、舰舰载型和和垂直起起落型,共共用基本本机体设设计和发发动机。JSFF 难度最最大的地地方,在在于在严严格控制制成本和和风险的的前提下下,要

53、求求具有垂垂直起落落能力。普普拉特.惠特尼尼的 F1119 发动机机已经用用于 F-22,被军军方指定定为 JSSF 的基本本发动机机,通用用电气的的 F1120 作为备备选发动动机低速速发展。这这里必须须对美国国航空发发动机的的研发能能力敬佩佩一下,普普拉特.惠特尼尼从 F1119 基本发发动机出出发,一一方面大大大增加加推力以以满足垂垂直起落落的要求求,另一一方面左左右开弓弓,同时时满足 JSSF 所有方方案的不不同垂直直起落方方案,这这个功力力非同小小可。 麦道、波波音和洛洛克希德德分别提提交了方方案。麦麦道的方方案采用用单独的的升力发发动机,在在气动布布局上为为无垂尾尾的 V 形尾方方

54、案,机机翼后缘缘呈 M 形,可可以说是是空军的的“先进技技术战斗斗机”ATFF 竞争中中落选的的 YFF-233 的缩小小版。采采用单独独的升力力发动机机有利于于降低动动力系统统的研制制风险,通通过适当当的安排排,在主主发动机机故障或或战损时时,升力力发动机机可以使使飞机安安全返航航,至少少在理论论上可 以实现现这样的的动力备备份。麦麦道方案案的机翼翼设计很很有新意意,机翼翼和尾翼翼之间的的“边条”既强化化翼身融融合体,又又在大迎迎角时起起到升力力体的作作用,是是神来之之笔。但但垂直起起落 设计了了无新意意,死重重大,成成本高。最最大的问问题还是是在 V 形尾。V 形尾重重量轻,隐隐身好,阻阻

55、力小,但 V 形尾一动,在滚转和偏航上就有交联,对飞行控制系统的要求很高,对机动性的影响也大,YF-23 就是栽在这上面。麦道的方案在还没有进入最后的对比试飞前就被淘汰了。JSF 落选对麦道是致命的,这个曾经研制 F-4、F-15,主要承包 F-18、AV-8 的公司,就这样降下了帷幕。麦道 JSSF 的方案案可以看看到 YFF-233 的很多多影子,尤尤其是它它的 V 形尾但麦道 JJSF 的进气气道有很很重的 F-22 的影子 / 其升力力发动机机在理论论上可以以在主发发动机故故障或战战损的时时候,单单独将飞飞机返航航回去麦道在情急急之中,增增加了鸭鸭翼,力力图弥补补 V 形尾控控制不足足

56、的问题题,但为为时已晚晚 尽尽管波音音在二战战之前就就再也没没有得到到过美国国战斗机机的订单单,但波波音对所所有战斗斗机竞争争从不放放过,屡屡败屡战战。正因因为没有有历史,波波音也就就没有包包袱,设设计方案案就敢于于另 类。波波音 JSSF 方案是是一反美美国常规规的大三三角翼方方案,采采用和“鹞”式相似似的升力力-巡航发发动机,其其血盆大大口一般般的超大大进气道道十分引引人注目目。由于于发动机机要尽量量前置,进进气道只只能 又大又又短,这这给隐身身带来很很大的问问题。波波音用“雷达屏屏障”(raddar bloockeer)来解解决,就就是在进进气道中中用涂覆覆雷达吸吸波材料料的导流流片使进

57、进气气流流有一定定的扭转转后才进进入风扇扇正面,而而这扭转转就有效效地阻止止电磁波波长驱直直入,多多次 折射、反反射的电电磁波被被反复吸吸收能量量,最后后反射回回入射方方向时能能量已经经大大降降低,达达到降低低雷达特特征的效效果。麦麦道的 F-118E 的进气气道也是是采用了了类似的的技术,才才达到准准隐身效效果的。导导流片的的另外一一个作用用是将进进气气流流理顺,增增加风扇扇的效率率。缺点点是结构构重量,和和导流片片产生的的进气压压力损 失。波波音 JSSF 得到最最后对比比试飞的的资格,代代号为 X-32。X-332 的 F1119 改型增增加了前前转向喷喷嘴以产产生机体体重心处处的垂直直

58、升力,其其后是延延长的尾尾喷管,在在机尾喷喷气,尾尾喷管可可以推力力转向,但但用于改改善机动动性,而而不是用用于产生生垂直升升力。事事 实上,在在垂直起起落是,主主要垂直直升力由由前喷嘴嘴实现,姿姿态控制制喷嘴实实现其余余的升力力,尾喷喷管关闭闭。X-322 的 F1119 还有一一个特色色:从发发动机风风扇引出出高压空空气,在在前机体体下方向向下喷射射,形成成气帘,阻阻止炽热热喷气回回流到进进气口。发发动机上上所有和和垂直起起落有关关的额外外系统总总重约 3000 公斤。X-332 肥厚、宽宽大的机机翼为机机内燃油油提供了了极大的的容积,机机翼翼载载小,机机动性相相当好。X-332 的问题题

59、在于过过于围绕绕垂直起起落性能能而设计计,常规规起落的的性能损损失太大大。海军军对此尤尤其敏感感,对无无尾三角角翼布局局极力反反对,因因为航母母上起落落所必需需的大迎迎角性能能难以得得 到保证证。波音音试图亡亡羊补牢牢,在最最后时刻刻将 X-32 改称有有尾布局局,但为为时已晚晚。波音 JSSF 最大的的特点有有两个:一个是是无尾三三角翼,这这是康维维尔 F-1106 后第一一架美国国的无尾尾三角翼翼战斗机机 / 第二个个特点是是其超大大的进气气道,这这是采用用机内的的升力-巡航发发动机所所必需,但但对前向向隐身带带来很大大的挑战战波音 JSSF 的肥大大的机体体对布置置武器舱舱十分有有利 /

60、 但波音 JSSF 也是美美国现代代航空史史上少有有的丑陋陋波 音 XX-322 的垂直直升力机机制基本本和“鹞”式同出出一辙,不不同的是是后向喷喷管一直直延伸到到机尾,在在垂直起起落时,使使用偏转转装置,从从机身重重心附近近就“提前”喷射出出来,这这样对后后机身 气动设设计比较较容易 / 悬停中中的 X-32,不容容易看到到的是,进进气口稍稍后的地地方,有有一个辅辅助喷口口,有压压气机导导出高压压空气,向向下喷射射一道冷冷空气帘帘,用于于阻隔炽炽热喷气气的回吸吸波音和洛克克希德的的不同的的 F1119 发动机机变形,其其中蓝色色的部分分为基本本发动机机,黄色色部分为为垂直起起落专用用的扩充充

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