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  • 1 # 月生一人

    不算太懂。五代機現在能研製的國家不多,首當其衝的是美國,其次是俄羅斯和中國都有裝備。五代機標準要求嚴挌,向量發動機應該是其中一項吧!只有高標準,大推量的向量發動機才能滿足五代機的各種飛行需要。

  • 2 # 筆不意馳

    無論是常規佈局還是鴨式佈局,都需要在超過音速後的飛行中對升力進行配平,凡是配平就會產生阻力。

    五代機有極高的高速要求,特別是超音速巡航要求,所以採用向量發動機是必然的選擇。

  • 3 # 癸辰淼淼淼

    當然有必要,原因是採用向量推力發動機可以帶來以下幾點優勢:

    1.更強大的格鬥效能:

    推力向量可以幾乎無限制增加飛機的可用迎角,從而成就無與倫比的超機動性效能

    2.超音速巡航更牛:

    超音速巡航要求發動機不開加力就使得飛機具有超音速巡航能力,一方面是提高飛機的不加力推力; 二是減小超音速飛行時的阻力,提高飛機的升阻比, 採用推力向量技術, 並與飛機進行一體化設計,可使飛機的阻力減小,重量減輕對超音速巡航有利。

    推力向量化不僅因噴流升力而提供直接升力增量,還因噴管靠近機翼後緣,噴流對機翼形成超環量而提供部分間接升力增量,飛機阻力減小,阻力減小了航程當然增大,飛機重量也可以減輕,可使有效載荷增大,美國對於採用二元推力向量的研究,航程提高程度從2%-21%不等,假如引數選擇合理的話,收益還是很可觀的。

    下面讓我們看看推力向量的真實威力:

    上圖為普通F15與採用了帶反推裝置的二元推力向量發動機的F15SMTD的效能對比圖

    飛機採用推力向量後,很多特性都會有改善,由於超環量使得飛機升力增加阻力減小,特別是低速時候更明顯,由於飛機總阻力減小,航程會增加,推力向量使得飛機的持續轉彎速度和瞬時轉彎速度增加,大大改善了飛機的敏捷性,使用推力向量使得飛機滑跑距離明顯減小。

    殲20戰鬥機改裝推力向量渦扇15發動機之後,估計超音速巡航和機動性會有更好的表現,超音速巡航1.6馬赫,超音速機動5g以上不掉速度,完全和F22持平。

    3.可以提升戰機的隱身效能:

    採用向量推力發動機技術可以最佳化隱身操縱模式,在不需要大機動的場合,可以減小鴨翼和襟翼舵面的偏轉角度甚至不要動,保持最佳隱身氣動外形,讓發動機噴口上下左右微動即可,提高隱身效能。

    現代戰鬥機越來越強調隱身效能,在使用了隱身塗層等多種隱身技術後,要進一步增強隱身效能則需要在結構隱身上下功夫,而減少外形中飛控氣動力平面的數量和麵積是最佳捷徑,裝上向量發動機的噴口,可以有效減少飛控面的數量,對隱身起到好處。

    殲20戰鬥機,機翼面積和垂尾面積偏小,這個是考慮了推力向量的結果

    4.有利於減重和增加推力:

    這個大部分人不理解,發動機功率大,對飛機飛行有好處,但是同時發動機會更沉,而飛機的控制系統和控制氣動力平面會更大更多,導致飛機更重,用了向量發動機,能減輕這個結構重量,能用相對小推力的發動機解決更大的問題,這個概念和導彈的燃氣舵相通。(注意,這裡所說的減重的原理是因為發動機的向量噴口兼顧了一部分飛機的操縱面的功能,所以機體設計上可以減少操縱面的面積和數量,和一部分為此服務的傳動結構,在總體上實現減重,而不是指的發動機減重。這裡說的操縱面,指的是副翼,升降舵,方向舵,襟翼,水平尾翼等飛機機體上的可動部分以及維持這些部分的機械結構。)

    5.有利於戰機獲得更強的短距起降效能:

    向量推進發動機可以採用推力向量技術,透過尾噴管偏轉,獲得附加的控制力矩,實現飛機的姿態變化控制。可使飛機在很慢的速度下也能保持飛行而不失速墜落。戰機滑行起飛時,向量發動機透過偏轉噴管,可讓戰機提前抬起機頭,從而讓戰機儘快離地,縮短滑行距離,降低起飛、降落滑跑距離,提升飛機的起降效能,使得戰機可以用更短的滑跑距離實現升空作戰。

    F-22的發動機使用向量推力技術,這裡可以透過一張動圖來展示,它是如何縮短滑跑距離的。

    ▲圖為F-22夜間起飛。拍攝於2016年4月11日。

    ▲此為尾焰上翹特寫。

    滑跑時,當F-22到達一定速度後,向量噴管往上翹,尾焰也向上噴,從而給機尾一個斜向下的壓力,於是就把機頭給翹起來了。

    ▲向量噴管跟尾翼是聯動的

    英國的海鷂式戰鬥機和美國的F35B、F35C在航母和兩棲攻擊艦上就可使用向量推力技術改變發動機尾噴口方向,實現更短距離的起降效能,這在艦載機領域是很有用的,將來中國的新一代隱身艦載機很有可能會使用該技術。

    6.為飛行員提供信心:

    這點相信很少有人提到,現代戰爭戰場形勢瞬息萬變,多一種技術在手就多一種手段,多一種手段就多一份信心,尤其是大國競爭中的五代機之間的強強對決,在雙方都具備強大的隱身效能的情況下,擁有向量推力技術往往就意味著更強的超機動效能,在戰鬥中就更容易抓住決勝的機會,戰機稍縱即逝,關鍵時刻如果別人有向量推力而你沒有,那就會陷入劣勢。為戰機裝備向量推力發動機可以為飛行員提供更多的自信心,對戰機多一份信心,在關鍵時刻就能做出更強悍的超機動,大大減輕了飛行員的操縱顧慮,使飛行員在戰鬥中能拋棄許多顧慮,有勇氣做出更激烈的動作克敵制勝。狹路相逢勇者勝,這個道理同樣適用於五代機之間的對決。

    綜上所述,五代機不僅有必要裝備向量推力發動機,而且這將成為一種趨勢,在將來更加強調隱身和超音速巡航與航程效能的六代機上,向量推力發動機的作用將更加突出。

  • 4 # 魑魅涅磐

    其實對於五代戰機還是很有必要裝備向量發動機噴口的。

    首先我們大家知道五代戰機衡量標準就是由F22創立定的“4S技術標準”,該技術標準中就包括有超機動飛行能力。那麼對於戰機而言,超機動飛行能力的提升意味著戰機在綜合格鬥過程中,戰機無論是橫滾還是俯仰等各個方向的飛行姿態角度都將更大一些,比如以前戰機在高速平飛過程中,迅速拉起機頭做著名的“眼鏡蛇超機動”飛行時,隨著戰機機頭上揚角度的增大,由於機翼上下表面壓差變小戰機會逐漸失速,最終很可能會進入失速尾旋狀態。同時在機頭迅速上揚的過程中,戰機不光會繼續朝前飛行,而且還會朝機頭方向飛行,這樣一來能夠給戰機提供足夠升力的有效速度就會降低,戰機便會因為速度不夠同樣進入失速尾旋狀態。所以很多普通戰機在進行這類超機動飛行動作時,系統會自動將戰機俯仰角度控制在安全範圍內,以避免隨著戰機姿態的變化翼面上下壓差過低而失速。但是如果該戰機裝備有向量發動機噴口的話,那麼戰機同樣在做眼鏡蛇超機動飛行動作時,整機機頭上揚的力矩不再由機翼產生,而是更多的依靠發動機向量噴口的偏轉角度來實現,那麼在這個過程中由於戰機的飛行速度迅速降低,戰機尾翼或者鴨翼的偏轉角度依然可以維持在可控安全形度內,從而極大的增強了戰機的超機動飛行能力。當然包括其他的比如落葉飄等這類超機動飛行動作中,向量發動機的出現都改變了這類戰機之前依靠純氣動翼面無法完成超機動飛行的限制。那麼對於將超機動飛行能力列為戰機技術標準的五代隱身戰機,肯定是裝備向量發動機更有優勢了,畢竟向量發動機能夠在超機動飛行中提供傳統氣動翼面不能提供的舵力矩,幫助戰機實現更大範圍的超機動飛行能力。

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