双发串联垂直起降飞机专利,虽融众家之长,但未必会采用

俊恩评趣事 2023-09-22 01:06:00

前几天才看到小央视频介绍一定会有歼20C,那就是《流浪地球》中的垂直起降型号,怎么也没想到,成飞的垂直起降的专利也马上来了。而且,这种专利一举解决了雅克141的喷废气问题,F135发动机升力风扇的死重问题,及飞马6的结构复杂性问题,X32的能量损耗问题,

与传说中歼20C采用的并联发动机不同,这个专利采用的是两台发动机串联的方式。后发动机的矢量功能与F135的90度矢量喷口类似,不同的是专门单独拿出一台发动机作为前置发动机,用来替代F135的升力风扇。这更类似于前苏联的雅克141的专用升力发动机,所不同的是雅克141的升力发动机为两台,这项专利只用了一台发动机,而且它的进气口与喷口不在同一个垂直面上,而是向后呈裤叉状延伸向后引射,这么看来,成飞垂直专的前置发动机更类似于鹞式垂直起降发动机飞马6的后半截。

成飞垂直起降专利示意图

F35作为雅克141的改进方案,它最大的变化就是升力风扇。雅克141由于采用的是升力发动机,且它的进气口与喷口处于同一垂直面上,造成的结果就是进气口很容易受到喷口的废气影响,在吸入过多废气的情况下会造成了升力发动机停车,从而发生空难事故。

雅克141

F35借助于F135的18吨多动力,通过传动轴带动升力风扇,从而将F135近一半的推力(6-8吨)分向前部,形成台式的平衡布局。

F135垂直起降型发动机

成飞的垂直起降专利保留了雅克141尾部矢量喷口方案,但对F135的升力风扇似乎并不感冒。它虽然解决了雅克141的废气问题,但是完成升降以后,这个升力风扇就是个死重,在寸重寸金的战斗机上,这就是个累赘。这一点,鹞式飞马6发动机似乎做得更好一些。

鹞式飞马6发动机示意图

飞马6这种四脚八叉的矢量喷口设计虽为合理,但是这种发动机结构极为复杂,特别是前置的一对矢量喷口,这需要引流向前,不但结构复杂,材料也特殊,而且存在极大的能量损耗。

x32垂直起降发动机示意图

X32希望基于F119发动机,引入飞马6的设计理念,在F119发动机的涡轮室后与加力发动机前加设矢量喷口,再通过几个小喷口保持平衡。这倒是完美的避开了飞马6前置矢量喷口结构的复杂性,但引发的问题也很严重——发动机加力在起飞状态成了摆设,这将影响战斗机的起飞全重。实际上,这种方案在与F35竞争的时候ⅩX了。

成飞专利的这种方案则是雅克141与F35的保留后置矢量发动机方案。

F135去掉升力风扇示意图

前置发升力发动机则由去掉加力的发动机替代,并加装裤叉状矢量喷口。

F119去掉加力及尾喷管示意图

这样,在垂直升降时,前置发动机可以由机背进气,后置发动机则可由机腹或两肋进气。当正常飞行时,前置发动机与后置发动机均可改变矢量喷口,都可为飞机供献动力,从而解决了雅克141的喷废气问题,F135发动机升力风扇的死重问题,及飞马6的结构复杂性问题,X32的能量损耗问题,同时还还一定程度解决了垂直起降的短腿问题。

结语:

成飞的双发串联垂直起降飞机专利是一种完全不同于以前的垂直起降飞机,解决的不止是四种垂直起降飞机的弊病,还简化了发动机的研发难度,缩短垂直起降飞机的研发周期,

但是,这是双发串联,在形态上还是两台发动机,它要想达成1+1大于2的效果,关键是怎么串,又以怎样的方式联。一台发动机的工作状态是由发动机内部软件来完成,这是经过成千上万次小时试车试出来的可靠性。两台发动机是的了管理是由飞机来完成的,这意味着这个的试车成本更高,另外与双发并联不同,双发串联在升降时只要一台发动机失效将机毁,这增加了事故机效。因此双发串联垂直起降飞机专利虽融众家之长,但未必会采用

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