所谓战斗机的垂直起飞,其实分为两种,一种是机身水平,另一种是像火箭那样竖直上升
约翰·法利最为著名的“法利起飞”——利用喷管转向和姿态控制喷口进行力量合成,让飞机近乎竖直悬停,再以最大推力实施“火箭爬升”。这个动作没有系统辅助、看不了仪表和参照物,只能靠感觉,现在已经被军方禁掉了,鹞式飞行员严禁尝试。
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垂直起降分成两类。一种是机鼻指天的旱地拔葱式,一种是机身水平趴地起飞。
第一种的所谓旱地拔葱
理论上,推重比大于1,也就是发动机推力大于飞机重量,就可以垂直起飞了。例如上图的垂直起降技术验证机Ryan X-13,图为1957年垂直起飞的试飞照片。
现代战斗机很多都可以达到这个数字,比如F-22,空重20吨,干推超过20吨,加力甚至超过30吨。而F22和F15K甚至满油推重比都达到了1.14。虽然它们不能垂直起降,但是经常垂直爬升(文末视频有F-22的表演)。但是它们的造型没法像火箭一样架在发射架上往天上发啊,就算发了,也没法再垂直降回发射架吧。
而登月火箭土星号全重3000吨,一级火箭5台F-1总推力3500吨,推重比甚至比上述战斗机还要低。
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而另一种机身水平垂直上升的呢:
相比于旱地拔葱式战斗机,这类飞机普遍具有传统的气动布局。但是这发动机向后也就是向水平方向喷,没法把飞机拖起来啊。所以需要把主喷口转向下,还要在前面制造一个推力把飞机托起来,额外还要维持平衡的气流。(平衡气流的推力要求较低,一般从发动机压气机引气喷出)
苏联雅克38。这玩意额外加了俩垂直起降的发动机,这在飞起来以后都是死重,油耗也大,加上主发动机,热气直接吹到甲板上还会对甲板造成伤害。且升力发动机的废气会被发动机重新吸入造成停车。
F-35B用的是罗罗升力风扇,那个玩意死重比额外装喷气发动机小多了而且通过主发F135的轴来驱动,热机效率也相对高。即使这样F-35B加上战斗载荷也没法垂直起飞,但是可以短距离起飞并垂直降落,这也就基本够用了,单发战斗机还想怎样?升力风扇吹出的冷气吹散了尾喷热气,保护了小平头的甲板,而且阻止尾喷的贫氧废气被重新吸入而造成停车。
F35有这个能力,最核心的原因还是普惠F135给力,短距离(垂直)起降时无加力大几吨的推力,同时输出几十兆瓦的轴功率带动升力风扇,这时还要忍受压气机被抽出平衡气流,而且还有后期升级版本推力更大油耗更低。力大砖飞是宇宙真理。
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