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全向量控制垂直起降戰鬥機–續

文章摘要: 如下圖 向量噴口加垂直起降噴口 垂直和短距離起降在戰場上的價值毋庸置疑這架飛機垂直起降重量能有45頓

​​​把意淫搞得認真點兒。自從上一篇文章全向量控制垂直起降戰鬥機發表後,不少網友評論了,有些意見還挺有道理。著手改進了一下,再繼續解釋這個想法。

有網友指出,那個設計超音速巡航時阻力太大,並且隱形效能也不佳。主要是因為超音速飛行時,機頭的激波和前掠翼以及兩側的引擎進氣道發生複雜反射。同時,前方來的雷達波也會在前掠翼和機頭之間反射。​

改進後的設計,俯視

新的設計去掉了機頭,一樣看著很酷。留下一個很小的機頭,兩側的邊條翼可以產生有用的渦流。後引擎的進氣道改到了機腹上。超音速效能和隱身效能都有很大改進。​整個飛機是一個翼身融合的飛翼設計。

原來的設計

有人問:把引擎掛在翼尖上可以嗎?亞音速的民航機和運輸機常見引擎掛在機翼上,超音速飛機引擎一般藏在機身內。這是因為超音速飛行的引擎需要一個不短的進氣道,所以藏在機身內方便。我們把引擎掛在翼尖上,前面是要有一個進氣道的。這反應到我們的圖上,那個帶著進氣道的引擎箱,很長的。至於吸收前面來的雷達波,當然可以在進氣道里做文章。比如加吸波柵欄。

引擎掛在翼尖上,結合前掠翼的佈局,在垂直和短距離起降時能夠取得平衡。並且在飛行控制時,翼尖的兩個向量引擎,有著最大的控制力矩,滾轉、俯仰、轉向,都是超級靈活的。這個飛機的機動性將無以倫比,並且永遠不會失速。並且這個設計結構很結實,更有利於超機動。如果做出無人駕駛的,機動性可以遠超今天這一代的戰鬥機。

引擎掛在翼尖上,還帶來了另一個好處:現在的五代機,比如F22和J20,機身內有兩個引擎的進氣道,留給彈艙的空間不多。J20的彈艙長4米,不能攜帶遠端對地攻擊導彈。把兩個引擎拿到外面去,結合飛翼設計(飛翼設計內部空間很大,參見B2),彈艙和油箱都巨大。

改進後的設計,仰視

如果使用三臺向量型的渦扇15,這架飛機垂直起降重量能有45頓,短距離起降至少可以60噸。機身內,足可以有兩個9米長的主彈艙,巡航導彈都能裝進去。還有副彈艙,內部大量的裝油的空間。這架飛機的航程和載彈量,直追今天的轟6K。

使用中國現在的向量推力技術,再加上前掠翼的低速效能特別好,這架飛機會有很好的短距離起降功能。如果要垂直起降,噴口需要能夠向下旋轉90度。中國現在的向量噴口做得非常小巧,比美俄都好,也未必要改成F35那樣很笨重的噴口。實現垂直起降,可以另外做一個可開合的向下的噴口。如下圖

向量噴口加垂直起降噴口

垂直和短距離起降在戰場上的價值毋庸置疑。但F35需要增加向下的風扇,這一大部分重量叫做死重。一旦飛起來後,這部分重量完全無用,只是負擔。帶來的機動性、航程、載荷的犧牲,讓人質疑是否划算。我們這個設計,三個向量引擎上天以後,同樣貢獻機動性和戰鬥力。現代戰鬥機都要求推重比大於1,我們這個方案,實現垂直起降增加的重量很小,基本上不犧牲載彈量和航程。完全可以成為未來的主流戰鬥機。

原創物理學博士

@物理博士看天下

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