过去,大伙儿只能看着英国“鹞”式苏联雅克141和美国F35B“解馋”,但现在成飞这次的杰作,远比大家想象中还要先进和科幻——它是全世界首款串联双发重型垂直起降战机,没有之一,简直就是一种颠覆性设计!
事实上,中国垂直起降战机的发展和起步并不晚,在上个世纪60年代末就已经开始论证和试制,虽然后来走过一段弯路,但如今中国航空科技已经跨入世界第一梯队,这方面早已今非昔比,甚至连垂直起降发动机和大角度矢量喷管,都已经走下了绘图板,开始实测阶段。很显然我们做到了,并且做得更好!
1世界最早的升力风扇方案:中国垂直起降战机的起源
暂且收一下话头,别急,让我们先从中国垂直战斗机的起源说起。
早在半个多世纪前,1968年,面对中苏关系不断地恶化,当时的空军领导判断我们一线机场是经不起苏联空军第一波次打击的,为留后手,决定研发不需要正规机场的垂直起降飞机。
于是沈阳601所就在空军要求下开始了研发垂直起降战机的任务,鉴于当时的基础条件,601所打算直接在比较成熟的歼6战机上进行改造,起初准备模仿英国的鹞式采用矢量旋转喷口发动机方案,但当时中国航空发动机的技术水平根本达不到这个要求,英国又不肯出口“飞马”涡扇发动机,该方案很快就被放弃了。
起初601所准备采用英国矢量旋转喷口的方案
此路不通,于是又提出升力风扇方案这是世界上最早提出采用升力风扇实现垂直起降的方案,两台涡轮喷气发动机带动四个升力风扇,利用风扇产生升力来实现垂直起降,代号“四号任务”。
到1971年,由于技术难度太大,材料发动机控制系统等方面601所全都“把握不住”,再加上当年发生了“913”事件,导致空军领导换人,“四号任务”遂不了了之,研制团队就地解散,进“学习班”改造思想……中国对垂直起降飞机的第一次尝试无果而终。
2抓住“窗口期”:进口“鹞”式整机和雅克141主发动机
时间来到1977年,随着对西方关系的整体缓和,邓小平“旧事重提”,指出海空军应当拥有垂直起降飞机,当时想干脆从英国进口30架“鹞”式,但因为对方开价过高而最终没有谈成。
后来我们来了个“曲线救国”,以北京航空展馆的名义,用一架拉9苏联战机与英国交换了一架“鹞”式原型机,该机为中国科研人员积累和探索垂直起降飞机,打开了一道真正的“门缝”。
北京航空展馆的“鹞”式
1992年,随着苏联这个庞然大物在前一年解体,俄罗斯决定终止雅克141垂直起降战机的研发,为雅克141量身打造的R-79-300型发动机一下子就“闲置”了。
我们抓住难得的“窗口期”,当年就和俄罗斯展开谈判,在经过3年拉锯之后,1996年,俄罗斯签署了向中国出口6套该发动机的协议同时俄罗斯“一机两吃”,另外6套发动机卖给了美国人,这6套发动机,为位于四川绵阳的624所研制出装备歼20以及后续垂直起降战斗机的涡扇15,打下了坚实的基础。
雅克141,随着苏联的解体而夭折,相关技术被中美瓜分
俄罗斯R—79—300型发动机
3世界:成飞双发串联垂直起降飞机专利公布
2015年,成飞和中航空天发动机研究院正式开启了短距垂直起降飞机的技术攻关。2023年5月,国家知识产权局公告了“一种双发串联垂直起降飞机”的专利,这项专利瞬间了世界。
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如上图所示,这种垂直起降飞机具有四大特点:
1飞行过程中双发同时工作,无飞行死重。
2避开多喷口矢量发动机,采用单喷口常规发动机。
3与目前轻型垂直起降战斗机不同,该飞机属于双发重型垂起降战斗机。
4具有3个矢量喷口,机动性更强。
美苏垂直战机都是有“飞行死重”的,所谓“死重”就是有专门提供垂直上升的发动机苏联或者动力风扇美国,这两种玩意儿在飞机完成升空后就一点用没有了,而我们的思路是两台发动机三个矢量喷口都可提供向后和向下的推力,无死重的发动机才是真动力!
4深度解析:成飞垂直起降战机方案的结构和思路
从上面这张图我们可以了解这种双发串联垂直起降飞机的结构。其组成部分包括:机身上进气口前发动机分流流道左喷口右喷口腹部进气口腹部进气道后发动机和尾喷口。
这些组成部分的核心,是串联布置的前发动机和后发动机:
前发动机设置在座舱后方,其使用的上进气口位于飞机背部,前发动机通过上进气口进气,尾部则一分为二呈“裤腿”状,分别连接左右矢量喷口,这两个矢量喷口的位置在左右机翼根部下方。
后发动机位于机身后部,使用位于机身下方的腹部进气口,尾部连接尾喷口,和雅克141一样尾喷口位于两个尾翼中间,具有偏折90度的能力。。
拥有串联2台航发2个进气口,3个矢量喷口,成飞这种独特的思路既不影响飞机自身的平飞性能,而且在垂直起降时具有更好的平衡性,毕竟3个喷管组成了稳固的三角形结构,比起美国F35B和苏联雅克141的两个喷管方案,显然更加稳定。
而且我们的前发动机能够参与到推动战机平飞的工作中来,完全解决了困扰垂直起降战机的“死重”问题,使垂直起降战机的有效作战半径大为提高。毫无疑问,成飞的垂直起降战机设计非常有想法,很有特色,如果试飞成功,将是世界上首架串联双发重型隐身垂直起降战机!
其不仅可布置在航母上,而且我们40000吨的075两栖攻击舰也将不仅仅搭载直升机了,装备垂直起降重型战机的075,将拥有更加深远而猛烈的打击能力!
含蓄承认:官宣配图引发美国注意
近日中国造船工程学会主办的《舰船知识》杂志刊登了成飞这种串联式双发重型垂直起降战机的“设想图”,等于官方含蓄承认成飞正在研发这种垂直起降战斗机。
并且成飞为了腾出产能,已经把歼10C的生产线和生产任务全部交给了贵飞。到时候,沈飞的歼35又将是一个尴尬的存在………
沈飞的歼35,不具备垂直起降能力
值得留意的是,美媒《国际防务》很快注意到这张图,并怀疑这是波音被淘汰的X32和洛克希德F35B的“混血儿”。。
波音的X32结构过于花里胡哨和复杂,在竞争中输给了洛克希德的F35B
小编个人倾向于美国人的判断是比较准确的,成飞的这个方案,既可看作把F35B的升力风扇用升力发动机进行替代,也可看作把X32原来的一台发动机变为两台发动机一半推力转移到新增的后发动机上。并且两台发动机比一台大推发动机在技术上也相对来说更容易实现。
有意思的是,成飞这种罕见的串联两台发动机的初始思路,说不定来自二战德国,上一次采用串联发动机的战斗机,就是德国1944研制的著名的Do335。
笔者制作的Do335模型
以成飞的技术实力,在短期内将串联双发垂直起降战机“变现”的可能还是非常大的。成飞现在已经申请了专利,大家应该都在期待成飞早日实现量产,好消息一个接一个,相信我们的成飞,总会给我们带来更多的惊喜!
文章又臭又长
水平飞行时,机腹受不了前置发动机喷出的高温燃气!
还不如直接076上电弹,一步到位,垂直起降短板太多了吧
把地址写的这么清楚是为了通知美国人吗?
垂直起降在不解决航程短的问题的话就是鸡肋。。。
配一台副机推动,主机正常飞行后脱落。
有没有垂直弹射?
把飞机做成圆盘型一个中间大发动机就可以了,用核聚变驱动,使用激光武器,也可以使用电磁炮。用超导磁场悬停降落。
感觉可以搞一架出来验证一下技术的可行性。
搞一个马斯克版的可以回收垂直起降副发动机,不难。把飞机抬飞起来,脱离,又飞回夹板托第二架。
飞行阻力肯定大,而且第一台发动机后喷效率肯定会打折
这种设计,飞机起都起不来。
类似于发射火箭,给战斗力捆绑上活动的发射小火箭,升空后抛弃到大海里,歼20都能垂直起飞