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1 # 老男孩ZXL011
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2 # 空l天
垂直起降中最困難的是垂直起飛,如果做到了垂直起飛,垂直降落只是順手而為罷了。
現在世界上著名的垂直起落飛機就是英國的鷂式,美國的V22魚鷹和F35B,蘇俄的雅克36/141。
鷂式,雅克36/141是噴氣發動機推力轉向的垂直起降飛機,V22魚鷹是傾轉旋翼動力垂直起降飛行器。F35B既有噴氣發動機轉向,又有升力風扇,比前面的都高階。
雖然上面的飛機都可以垂直起降,但是它們也可以短距起飛,垂直降落。
為什麼說是短距起飛,垂直降落,而不是垂直起飛,滑跑降落呢。
咱們先弄懂推重比,飛機在飛行中收到重力,阻力,一般飛機滑跑起飛,發動機的推力只需要克服阻力,依靠飛機的機翼產生升力,而f=u×mg,u是摩擦係數,小於1所以阻力小於重力,推重比小於1,垂直起飛,需要發動機的豎直推力大於重力,推重比大於1。
鷂式垂直起降機動靈活,具有常規固定翼飛機難以比擬的有點,但它也有許多重大的缺點。航程短,由於要實現垂直起飛,飛機的起飛重量只能是發動機推力的83%-85%,這就使飛機的有效載荷大大降低,影響了飛機的載油量和航程,同時,飛機起飛是發動機處於最大工作狀態,耗油量極大,飛機的作戰半徑大大減少,垂直起飛時,鷂式飛機的載重量為1060KG,作戰半徑只有92公里,所以,在實際使用中,鷂式都是短距起飛。以延長飛機的航程。同樣的,雅克36/141也有同樣的問題。
還有V22魚鷹,以像直升機一樣起飛,像固定翼飛機一樣平飛。但是它也不能避免這個問題。該型在直升機最大垂直起飛重量為23980千克,最大前飛速度為396km/h,在固定翼飛機狀態最大短距起飛重量為27442千克,垂直起飛的航程為2224千米,短距起飛的最大轉場航程接近3900千米。
F35B雖然比它們都先進很多,應用了各種黑科技。可以隱身,超聲速。最大的區別就是駕駛艙後面的升力風扇了。可以為F35B垂直起飛提供約80千牛的附加推力,能使發動機以較小的載荷工作,從而提高了可靠性和使用壽命。但這能降低它垂直起飛時的浪費嗎?上資料!
F35B在垂直起飛時,其起飛重量被限制到只有16.8噸,但F35B自身的空重就已經達到了14.7噸,這樣扣除空重,只剩下2.1噸的重量可以用於有效載荷,也就是說 燃油 + 彈藥 總共不能超過2.1噸。這種情況下,即使不掛任何彈藥,F35B也只能裝載34%的燃油,要攜帶彈藥燃油還得進一步減少,F35B的作戰航程被大大縮短,作戰力也大大降低,完全對不起它的隱身,超聲速。
由此看來,以現在的科技手段來說,垂直起飛對於飛機並沒有實質性的幫助。反而大大降低了飛機的作戰效能。
對於,以發動機偏轉來實現飛垂直起飛的飛機,當其發動機偏轉一個合適的角度時,可以為飛機提供一個斜向上的力,向量分解,在水平方向提供推力,克服阻力,並且憑藉機翼的氣動外形可以產生一定量的升力,和發動機提供的向上的分力一起克服重力,這樣飛機就可以實現短距起飛。這在一定程度上降低了飛機發動機的負載。
同樣的道理,傾轉旋翼的V22魚鷹,實際使用中,魚鷹的旋翼在起飛時,向斜上方偏轉,旋翼旋轉,提供斜向上的引力,也可以降低飛機發動機負載,增加飛機載重航程方面的效能。
所以,現在垂直起降最麻煩的的就是垂直起飛了,而垂直降落則簡單的多。因為像戰鬥機一般在完成作戰任務後才降落,那是飛機的重量大大減少,對於發動機的要求也不會很高。
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3 # 航空君
因為這個順序反了,垂直起飛對飛機效能要求遠遠比水平降落高得多,而且對技戰術效能要求也完全不同。要垂直起飛,就必須飛機的推重比在起飛階段就大於一,才能把滿載燃油、彈藥的飛機垂直抬起來離開甲板。這樣一方面發動機推力必須得大的變態才能滿足垂直起飛的要求,一方面燃油和武器的載重量必然受到影響,幾乎沒有實際作戰能力了。
所以現在垂直起降戰鬥機的普遍做法是常規或滑躍起飛,垂直降落。垂直起降戰鬥機為了垂直起降效能已經付出了非常大的代價,怎樣保持一定的戰鬥力是垂直起降戰鬥機使用部隊一直在探索的領域。從馬島戰爭開始,英國就確定了在航母或準航母上短距滑跑起飛,完成戰鬥任務後垂直降落的辦法。這樣使鷂式勉強構築了艦隊防空傘,並在空戰中擊落多架敵機。但即使這樣,鷂式天生的作戰半徑小,載彈量低的問題依然暴露無遺。美國海軍陸戰隊在使用AV-8B時也是這個做法,在平甲板的兩棲攻擊艦短距滑跑起飛,返航後垂直降落。
到最新的超音速垂直起降戰鬥機F-35B,依然為了垂直起降效能付出很大代價。F-35B和之前的鷂式垂直起降方法不同,在起降時透過主發動機帶動座艙後一個巨大的向下排氣的風扇作為前升力源,同時尾噴管向下偏轉,把飛機抬起來,同時透過機翼上的一些排氣口控制姿態。其升力風扇在常規飛行階段就是個死重,對效能沒有任何好處。F-35B也因此效能受到一定影響。可見目前的垂直起降技術還不十分完善,麻煩多、成本高。但垂直起降確實有其戰術意義,使多種場合對可以稱為起降場,大大增加部署靈活性,對美國陸戰隊這種相對獨立,但隨時要求火力支援的部隊尤其有意義,使之終於獲得了一種隱身超音速垂直起降多用途作戰飛機,也算個里程碑吧。
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4 # 利刃號
這個問題很沒水平啊!題主並不瞭解垂直起降戰機的真正作戰模式,垂直起降戰機只是在降落時採用“垂直”模式,起飛還是正常的“滑越”式,甚至有時候還能使用蒸汽彈射模式,並不是大家想當然的那樣垂直起飛然後垂直降落。
艦載機在起飛時往往加滿油、掛滿彈,幾乎都會達到最大起飛重量,在這種情況下任何一種垂直起降戰機的發動機都不足以支撐艦載機垂直起飛,因為他太重了。但是當艦載機飛了一圈、燃油耗盡、彈藥使用完畢時,戰機的重量大減,此時使用垂直降落裝置才有意義。
至於說成本高、麻煩多,這種說法倒是很正確。美軍F-35戰機的三個型號當中,只有F-35B的價格還在1億美元以上,陸軍和海軍使用的型號都已經降到了9000萬美元的水平,F-35B就是具備垂直起降能力的陸戰隊型號。由此可見垂直起降戰鬥機成本確實很高。
以往大範圍使用的垂直起降戰機事故率高居不下,英華人引以為傲的鷂式戰鬥機就被稱為飛行棺材,印度人在引進英國航母的同時引進了十幾架鷂式戰鬥機,但是在航母服役生涯期間這批戰機全部墜毀在飛行事故中,沒有一架能活到航母退役的那一天。英華人自己更是早早的將全部的鷂式戰機退役,原因就是他的維護成本非常高、事故率高居不下。
鷂式戰機和F-35B的價格、事故率、妥善率問題就足以證明垂直起降戰鬥機確實是麻煩多、成本高。但是垂直起飛、水平降落的艦載機在技術上是不可能實現的,至少現在用種向量發動機的反作用力,推動艦載機實現垂直起降的技術原理還做不到。
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5 # 李渝泉1
飛機在航母上能垂直起飛就能垂直降落,當然也能水平起飛,水平降落。如果讓飛機滿載水平起飛,裝置技術上要求高,但飛機水平降落則危險係數大。所以飛機在航母上垂直降落,應該是危險係數比水平降落係數小。
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垂直起降飛機技術含量最高,如英國的鷂式、美國的魚鷹、F35系列、科技含量世界第一。水平輪降靠尾鉤,靠借力彈射起飛這樣對艦載機起降裝置要求高,同需要高技術含量的裝置。無論你選擇什麼樣的起降方式。成本都高,麻煩也是不可避免的,這需要嚴密的組織管理系統來實現艦載機的工作任務!