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1 # 筆不意馳
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2 # 老鷹航空
雙發戰鬥機的發動機間距變動會從兩個方面影響到戰鬥機的總體設計方面:
1、間距過大則推力不平衡時橫滾力矩平衡問題;
戰鬥機採用雙發噴氣式發動機作為動力系統,絕大多數都是左右對稱設定的,在這樣的情況下兩臺發動機產生的推力可以合力推動戰鬥機抵抗空氣阻力向前飛行,從而幫助機翼產生氣動升力。
但是如果一旦飛行過程中一臺發動機受損,或者停車,導致左右兩臺發動機推力輸出不平衡,這時在較大安裝間距的作用下,不平衡的推力就會對戰鬥機產生一個較大的橫滾力矩。要想平衡這一力矩只能依靠戰鬥機機翼上的副翼進行差動偏轉,可是發動機間距過大,比如像二戰時期Me-262戰鬥機那樣在機翼兩側下方吊掛渦噴發動機,這樣一臺發動機受損,對於飛行員而言依靠操作手杆來偏轉副翼,從而試圖遏制飛機的橫滾,那就很困難了。
從這一點上,也就是飛行力學的觀點來看,雙發戰鬥機的發動機間距不適宜過大。
正因為如此,英國曾經搞出一款比較有個性的雙發戰鬥機——閃電戰鬥機,這款戰鬥機採用了非常特殊的縱列式佈置,也就是上下垂直佈置兩臺噴氣式發動機。對於這樣的佈局,且不管其他方面,至少在橫滾力矩方面,這種佈局是具有優勢的,至少一臺發動機受損之後,不會對飛機產生不利的橫滾力矩。(但是似乎額外產生了俯仰力矩差)
2、間距過小則發動機散熱問題和進氣道佈局問題;
雙釋出局間距過小,最核心的問題主要有兩點:
第一個就是尾噴口彼此之間的散熱問題,畢竟飛行過程中尾噴口的氣流溫度往往在1000℃左右,一般都是要用耐高溫的鋼製材料、鈦合金或者陶瓷基材質進行隔絕處理,工藝上倒不是非常困難,只是相對來說要麻煩得多,成本也要上漲不少。
第二個問題就是進氣道的設定問題。
如果雙釋出局間距合適,無論是採用機腹進氣還是機身兩側進氣道設計,進氣道本身不必過多的彎曲修型,基本上可以保持一個較為短且直的形狀,這樣有利於空氣吸入過程中降低總壓損失,提高發動機推力;對於這一點,F-14戰鬥機就處理的比較到位,從下方來看,進氣道基本上保持一個直線段的效果。
如果雙釋出局過小,那麼採用兩側進氣或者機腹進氣式,就不可避免的要在進氣道後端進行“收縮彎曲”,這樣對於空氣的吸入是不利的。比如英國上個世紀五六十年代研發的“標槍”戰鬥機,採用兩側進氣道設計,發動機配置相對比較近,導致其進氣道後段彎曲幅度較大。
所以,總的來說對於雙發戰鬥機而言,一般採用適度的安裝間距,可以同時兼顧散熱、進氣道設定和力矩穩定性方面的問題,這樣才可以確保戰鬥機的效能優勢。
——問題就回答到這裡了——
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間距越小越好
重量越往兩側分擔,滾轉時需要的力量越大,動作效率越低。發動機靠的越近越好,但事實往往不那麼理想。
發動機靠的太近,散熱是個問題,F/A18早期型號,在兩臺發動機之間放了兩層鍍金的薄膜,後來用的是鈦合金隔火板。
美國善於把並列發動機設計,融合到飛機整體設計當中,這樣就需要針對後機身進行嚴重的瘦身設計。最明顯的就是F18E/F、F15和F22。其實蘇27和殲20也面對過這個難題,F15和側衛都犧牲了紅外訊號隱身需求。