▼這張照片中支架上有一臺航空發動機,很多人可能會嘀咕:這航空發動機怎麼這麼小?在油管上經常觀看視訊的航模愛好者則肯定會說,這肯定是國外有錢土豪自己給航模製作的小型渦輪風扇發動機。其實,圖中的這臺迷你渦輪風扇發動機是一臺徹頭徹尾的軍用發動機,是美國ALCM空射巡航導彈的F-107渦輪風扇發動機。巡航導彈之所以能夠擁有數千公里的射程,其核心奧祕就在於這臺油耗較低,能夠持續輸出動力的航空發動機!
目前導彈的型別雖然非常多,但總體而言用的發動機就兩個型別。一種是上圖這種渦輪風扇/渦輪噴氣式航空發動機,另外一種則是和運載火箭一樣的火箭發動機。噴氣式航空發動機和和火箭發動機有什麼區別呢?通俗點說,噴氣式航空發動機的推力更小,但是油耗低,動力輸出源遠流長,可以保證長時間工作,提高導彈射程。而火箭發動機則不一樣,火箭發動機動力澎湃,但是油耗巨大,三秒真男人,一下子油箱就空了。安裝在導彈上一般猛推幾秒鐘,後面就是滑翔了。
所以火箭發動機一般用在彈道導彈,反艦導彈,空空導彈等只需要前期加速的導彈上,渦扇發動機則用在巡航導彈這種需要超遠距離飛行的導彈上。不過近年來隨著渦扇發動機效能提升,很多追求突防速度的反艦導彈也開始使用油耗小的渦扇發動機,實現了一定程度上的射程與速度兼得。巡航導彈和反艦導彈又不一樣,巡航導彈不需要衝擊敵方目標密集的防空系統,所以設計時並不強求末端超音速飛行,於是就採用了“溫柔”的渦輪風扇發動機。
這是戰斧巡航導彈的
結構示意圖,和常規導彈的佈局類似,最前方是引導頭,裝著制導裝置。引導頭後面是彈頭,戰斧有兩種模式,可以核常兼備,日常執行任務時使用常規彈頭。彈頭後面就是導彈的動力系統了,即燃料箱和發動機。這張圖的圖注寫的是火箭推進器有點小瑕疵,其實戰斧巡航導彈用的是圖一的那款F-107渦輪風扇發動機。為了保證2500公里的射程,其燃料箱佔據了彈體的絕大部分空間,裝滿了航空煤油,供F-107使勁造。
除了和常規導彈類似之處,戰斧巡航導彈也有和常規導彈的不同之處,即類似於飛機的氣動外形。▲這是戰斧巡航導彈在巡航飛行時的照片,從外觀我們就可以發現其氣動設計和導彈差異較大,反而類似於一架無人機。首先為了保證尾部的渦輪風扇發動機正常工作,戰斧巡航導彈在尾部設定了一個突兀的進氣道。這一點正好從側面印證了前一張圖片的錯誤之處。如果是使用火箭發動機的話,是不需要進氣道的。火箭發動機的燃燒自帶只需要供氧,不需要吸氣。
除此之外,戰斧巡航導彈還有一對明顯的機翼,一對大展弦比機翼。全長5.56米的導彈配備一對2.65米的機翼,這種設計只有巡航導彈身上才能看到。其實這對機翼似於第二次世界大戰期間螺旋槳的平直機翼,特點是在機翼面積較小,但是可以提供較大升力。在發射井中的時候,戰斧巡航導彈的這對機翼是收起來的,發射出去後彈出,輔助導彈巡航飛行,擴大射程。總得來說,巨大的燃料箱,油耗較小的渦輪風扇發動機再配合一對機翼,成就了巡航導彈數千公里的射程!