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抄袭还是原创?F-35B三轴承旋转喷管的前世今生

发布时间2016-06-22 10:24:22  原作者:   点击数:

 

 

 

国防高级研究计划局的先进STOVL战斗机

  美国在20世纪70~80年代一直研究“鹞”的后继机,希望能获得一种超音速多用途STOVL战斗机,其超音速性能和机载雷达正是“鹞”所缺乏的。

  在此期间,美英合作为下一代VTOL和STOVL战斗机研究了推进升力系统。80年代后期,美国国防高级研究计划局(DARPA)也开始研究VTOL飞机,洛克希德、通用动力、麦道、波音参加了概念研究。这些研究导致DARPA正式展开先进VTOL(AVTOL)战斗机竞标,最后洛克希德胜出。1993年洛克希德买下通用动力沃斯堡分部——当时通用动力唯一的飞机制造和设计部门。

  顺便说一些,AVTOL项目后来演变成三军联合先进技术攻击机(JAST),JAST随后又变成联合打击战斗机(JSF)项目,而洛克希德的X-35B原型机也最终成为今日的F-35B。

  DARPA要求洛克希德制造一架AVTOL大型动力模型(LSPM),除进行气动测试外还要验证洛克希德轴传动升力风扇系统。

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DARPA要求洛克希德制造一架AVTOL大型动力模型(LSPM),除进行气动测试外还要验证洛克希德轴传动升力风扇系统。DARPA称呼这个模型为X-32,谁知道以后成了波音JSF原型机的编号

  一开始洛克希德为LSPM设计了二元单斜面膨胀尾喷管(SERN),喷管的上挡板远长于下挡板,上挡板可向下偏转90度使喷流垂直向下喷射。为了调节悬停时发动机的背压,下挡板可前后滑动,根据需要调整尾喷管的截面积,而这是驱动升力风扇的一个关键控制要素。罗罗公司负责研制安装在普惠F100发动机上的SERN喷管。

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一开始洛克希德为LSPM设计了二元单斜面膨胀尾喷管(SERN),喷管的上挡板远长于下挡板,上挡板可向下偏转90度使喷流垂直向下喷射。为了调节悬停时发动机的背压,下挡板可前后滑动,根据需要调整尾喷管的截面积,而这是驱动升力风扇的一个关键控制要素。罗罗公司负责研制安装在普惠F100发动机上的SERN喷管

  但随着风洞试验的进行,SERN喷管的缺点逐渐显现。SERN喷管依靠上挡板使喷流向下偏转,但喷流在碰壁后(上挡板的偏转位置)向下通过下挡板边缘时会发生气流分离,从而导致严重的推力损失。此外SERN喷管的重量不轻,由于矩形喷管的侧壁和大型挡板不能很好承受压力,所以必须采用较厚的材料和大量加强结构才能保持喷管在工作时不至于变形,否则就会出现密封问题,而在发动机全推力状态下驱动长1.8米的上挡板也需要非常庞大的操作机构。

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但随着风洞试验的进行,SERN喷管的缺点逐渐显现。SERN喷管依靠上挡板使喷流向下偏转,但喷流在碰壁后(上挡板的偏转位置)向下通过下挡板边缘时会发生气流分离,从而导致严重的推力损失。此外SERN喷管的重量不轻,由于矩形喷管的侧壁和大型挡板不能很好承受压力,所以必须采用较厚的材料和大量加强结构才能保持喷管在工作时不至于变形,从而出现密封问题,而在发动机全推力状态下驱动长1.8米的上挡板也需要非常庞大的操作机构

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为了取代SERN喷管,洛克希德研究了一系列替代方案。增强分流喷管(ADEN)用一个半圆铲形挡板进行喷流偏转;改进型增强分流喷管(MADEN)使用可偏转上下挡板。最后3BSD喷管产生的垂直升力更靠近重心,而且重量最轻

标签:F-35B 

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