从雅克41的创新到F35B的继承与变革
从雅克41的创新到F35B的继承与变革
说到固定翼垂直起降战机,除了风头正盛的F-35B,最为出名的恐怕就是英国于上世纪60年代研发,并曾在英、阿马岛海战中一举成名的鹞式战斗机。然而,时过境迁,跟着航空科技的不断进步,以及各国依据各自作战需求对战机归纳功用的更高要求,作战半径与载弹量早已“破旧”的鹞式已于2010年退出现役,并逐渐淡出了人们的视界。对鹞式战机而言,最大的成功和最大的问题恐怕都出在其设备的飞马发动机身上。因为不具有加力形式,偏弱的动力大大约束了战机尺寸和起飞分量,甚至常规起降机型最基本的超声速翱翔才能关于鹞式而言都成了一种奢求。
就在鹞式渐至佳境的80年代,依据对鹞式的对标和反超,前苏联启动了新式垂直起降战机研发方案。于是,一种不同于鹞式飞马的旋转四喷口结构、主发加升力发动机的雅克-41由此应运而生了。
在雅克-41之前,相同选用升力发动机形式的雅克-38已上舰执役,但因为整体功用流于普通,技术情况也不行稳定可靠,因此稍纵即逝后很快就归于沉寂了。虽然不具有旋转四喷口带来的空中急刹和悬停的超人绝技,但没有了飞马发动机开叉尾喷口的牵绊,装上了加力涡扇发动机(R-79V300)的雅克-41不光轻松实现了朝思暮想的超声速翱翔,而且可向下偏转的尾喷口与垂直布置于机体的两台前置升力发动机(RD-41涡喷)的相互配合,更是让该机获得了令鹞式望尘莫及的外形尺寸与起飞分量。这看似细节的一舍一取,带来的却是面貌一新的打破与剧变。
不过人算不如天算,就在人们对功用拔尖且看上去前途无量的雅克-41翘首以盼时,领军东方阵营的健壮苏联出乎意料地在一夜之间轰然倒下了。作为其嫡传继承者的俄罗斯,此刻也元气大伤无暇他顾。于是,失去了健壮国力支撑的项目研发作业顷刻间陷入了难以为继的绝境。
或许有人会问,假设前苏联不崩溃且一贯坚持较强的归纳实力,那么雅克-41所履历的劫难是否会化解呢?很遗憾,答案仍然很不乐观。因为导致这款战机研发功败垂成的决定性因素,并非只是因为苏联崩溃,其与生俱来的严峻设计缺陷也是不可否认的致命败笔。
因为升力发动机的设备方位过于靠近两侧的主发进气道进口,使得雅克-41在垂直起降情况时,从升力发动机中喷出的高速气流经下方甲板反弹后,极易被进气道发生的巨大吸力所捕获。当这些刚刚焚烧并喷出的气流中的氧含量已少之又少,此刻被过多地吸入主动力,其作业情况必定遭到很大程度的干扰,吸入的越多这种损坏也就越严峻。由此很简单导致主发的喘振甚至泊车,瞬间的推力大幅下降甚至彻底消失就在所难免了。更为糟糕的是,此刻处于悬停情况的机体因为高度过低,一旦发生因失去升力托举的瞬时下坠,翱翔员根柢就来不及做出任何反应,毕竟结果当然就是机体掉落甲板后的机毁人亡。
前面说到的雅克-38,虽也选用了与雅克-41相同的升力发动机方案,但其设备方位相关于主发进气道进口显着要愈加靠后。加之雅克-38的起飞分量不大,因此无论是主发动机仍是升力发动机,发生的推力都较雅克-41小许多,所以升力发动机喷出的废气被进气道吸入的问题并不算严峻,雅克-38这才得以走运的躲过一劫并人列执役。
当然,聪明的苏联人也并非不知升力发动机带来的这一坏处,但限于当时的航发技术水平,只靠一台主发根柢不足以垂直托起雅克-41级别的身躯,也就是说雅克-41之所以挑选升力发动机,彻底是出于技术让步于实践的无法。
不过,虽然因种种无法逃避的因素而半途下马,但雅克-41项目研发过程所留下的名贵阅历和经验,却为后来者供给了绝佳的参考借鉴。也正因如此,才有了今天固定翼垂直起降隐身战斗机F-35B的高光时间。
除了具有了隐身才能,与长辈雅克-41比较,F-35B最大的改动,就是将弊病显着的升力发动机换成了一台升力电扇,这台电扇由一根传动轴与主发相连,根柢就不需求焚烧室和涡轮结构。也正是这一正确的挑选,毕竟成果了现在F-35B的拔舰而起吼叫海天。当然,F-35B之所以能彻底摆脱升力发动机的捆绑,从根柢上得益于美国先进的航空发动机技术造就的F-135所供给的健壮动力支撑,然后实现了一发托一机三型的惊叹功用。
比较于升力发动机,升力电扇最大的特点就是从其下方喷口喷出的不再是通过焚烧的缺氧高温废气,而是直接从电扇进口处吸入的“新鲜”空气。因此,就算F-35B处于悬停于舰面上方的垂直起降情况时,其升力电扇喷出的空气流经甲板反弹后被吸入进气道,也不会对发动机的正常运行构成任何晦气影响。不仅如此,这股强劲的空气喷流还能对垂直起降中从F-35尾喷口喷出的高温废气起到很好的阻挠作用,从而有用降低了这些废气反弹后被再次吸入进气道的或许性。虽然其主发喷口距离进气道口较远,但身为四代大推的F-135的推力输出极端强悍,因此自其喷口喷出的健壮气流经甲板反弹后仍然有被再次吸入的或许。
从升力发动机到升力电扇,正是这种依据对昔日雅克-41项目阅历经验的借鉴与改造,毕竟成果了今天F-35B的高光与荣耀。虽然多出了一根纵贯于机体中段的传动轴,但电扇带来更高的整机安全性和稳定性优势,却是彻底不容置疑的。
用从前的失利托举今天的成功,这就是雅克-41做出的的贡献,这就是探索者的价值和含义。所谓胜者为王败亦雄,雅克-41可谓败者中的一代经典创造,在整个人类航空科技开展进程中,这浓墨重彩的一笔必将永久留存于后世的记忆之中。