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垂直/短距起降的新锐:F-35B战斗机

2017-02-18 11:04阅读:
​常规固定翼战斗机在陆地起降时需要较长的跑道,并且在没有弹射器的中小航母上起飞也受限制,考虑到战时机场跑道会被摧毁,从上个世五六十年代开始,由于核战争的阴影,当时萌发了研制垂直/短距起降战斗机的概念。
英国“ 鹞” 式战斗机是喷气动力垂直起降飞机的成功范 例,英国和美国对其进行了不断改进。虽然在现代看来,作为20世纪60年代产物的“ 鹞” 式战斗机,已经不能满足需求。
美国海军陆战队的AV-8战斗机
​英国的“鹞”式(Harrier)采用偏转喷管方式的垂直起降飞机。它是由英国霍克·西德利公司于1966年研制成功,这种飞机机身中部安装有一台“飞马”式推力转向发动机,前后两对可旋转喷口位于机身两侧重心位置。垂直起降时,发动机从进气道吸入的空气一部分通过前面的两个可旋转喷口喷出,另一部分经过燃烧室和涡轮从后面的两个可旋转喷口喷出,四个喷口喷出的气流共同产生各种起降飞行的动力。
英国飞马发动机结构图

苏联的雅克-36战斗机也是喷气发动机动力下垂直起降飞机的典范机种,其采用专门的发动机帮助主发动机完成垂直起降,在上个世纪90年代打破了12项垂直起降飞机的世界纪录,后期一些技术也被欧美有所借鉴。

前苏联雅克-36战斗机
前苏联的雅克36采用升力发动机和偏转喷口主发动机相结合的垂直起降飞机。飞机的两台升力发动机位于座舱后的机身内,其进气道在机身上部;主发动机装在机身内,喷口在后机
身两侧。当飞机垂直起飞时,主发动机的一对可旋转喷口从向后位置转到向下位置,同时升力发动机工作,也是四束喷流提供了飞机的起飞升力。当飞机进入平飞状态之后,主发动机转至向后,升力发动机则停止工作,其进气道关闭。
由于英国鹞式飞机的特殊性能,作为拥有两栖攻击舰的美国海军陆战队也看上了这一种可以在狭小甲板起降的战斗机,于是顺理成章成为美国海军陆战队采购机型,美国采购的主要有AV-8A和AV-8B两重。A型是美国购买的英国“鹞”式Mk50垂直/短距起落攻击机的编号,用于近距空中支援和侦察,B型是改进型。机体结构上采用了碳纤维制造的机翼、机身部件及尾翼,加装升力辅助装置。加大了机翼后缘襟翼和下倾副翼,前机身和座舱采用新的设计。重新设计发动机进气道,垂直起飞和短距起飞时发动机推力得到加大。英国航宇公司曾为英国“鹞”式的“大翼鹞”改进型设计了前缘边条,AV-8B采用了这一设计,但边条大小只有原设计的64%。这一改进使AV-8B的瞬时盘旋能力大大改善,增强了空战格斗能力。由于改进使重量增加,同时增加了外挂载荷,起落架进行了加强。​
随着时间的推移,鹞式战斗机已经不能满足需求,新一代机型的需求被摆上了日程,这就是联合攻击机的一个型号F-35B战斗机。
F-35B战斗机

F-35B的垂直起降如下图所示
F-35B垂直/短距起降
​​F-35B总共有四个位置产生升力,分别是座舱后面的硕大的升力风扇组建,机身两侧翼根处的两组滚转喷管,最后一个是位于尾部的可旋转发动机喷管。
F-35B强劲的动力来自于其特殊的发动机F-135-PW-600。F135发动机是F119发动机的衍生型,F-119发动机装备在F-22A猛禽战斗机上。
F-135-PW-600发动机
F-35B短距起飞

F-35B短距起飞

F-35B短距起飞

F-35B悬停

F-35B常规降落

​​在目前的490架F-35B的订单中,美国海军陆战队占了大头,采购了340架,其次是英国采购了138架。采购最少的是意大利,只有22架的F-35B。F-35B可携带武器的重量约为“鹞”式战斗机的两倍,其作战半径约为800千米,大约也是“鹞”式战斗机的两倍。目前已经有F-35B部署到美军位于日本岩国的​基地。

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