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矢量发动机是什么意思?
矢量,推力,发动机矢量发动机是什么意思?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
回答于 2019-09-11 08:43:50
矢量发动机就是一种通过改变飞机发动机尾喷气流的方向,来实现飞机推力方向发生改变的方式,主要作用就是方便飞机的各种姿态和方向改变,提高飞机的机动性,作出高难度的机动动作,有时也能辅助飞机实现垂直起降。
世界上主要的推力矢量包括两种,一种是F22战斗机使用的偏流板式二维推力矢量技术,一种是俄罗斯的117S使用的三维矢量技术。以此为基础,日本的心神使用了偏流板式的三维矢量技术,而我国正在歼10B战斗机上测试一款三维矢量发动机,采用的是电动尾喷收缩的方式实现矢量。矢量发动机是目前高性能战斗机必备的装备,更是垂直起降战斗机不可或缺的装备,在这个方面,我国处于发展的中期,接近于获得可以量产的三维矢量发动机。
再细一点说,二维矢量可以让发动机的尾喷气流朝向两个方向发生改变,而三维矢量则可以朝任何方向偏流尾喷气流。二维矢量显然没有三维矢量带来的改变和性能提升更大,但是三维矢量技术很难,就连美国也只是在F22上使用了二维矢量,而且还是偏流板式的二维矢量,这样的方式对于推力的损失比较大,因此现在并不算是非常流行的矢量方式,日本的心神也是偏流板式矢量。
我国目前正在歼10B上测试三维矢量尾喷,就是图中的这个发动机,他是基于太行WS10A发动机开发出来的,采用了电传飞控技术和数字化操控,其机械机构较为复杂,但是整个尾喷的长度比较短,而且也比较严密,对于推力的损耗非常小,可以忽略不计,总的技术难度要远大于F22上的偏流板式二维矢量发动机。这款发动机今后将会装备我国新一代战斗机。
回答于 2019-09-11 08:43:50
矢量发动机又被称为推力矢量发动机(Thrust vectoring),它可以将推力从平行方向引向其他方向,最显而易见的便是歼-10B推力矢量验证机连续做出超机动动作,这在实战当中也能提供额外的机动性,还能让战机实现垂直起降或短距起降。推力矢量一般通过可以转动的向量喷嘴或扰流板实现。
从实践和理论上证明,推力矢量发动机可以大为提升战斗机的过速超机动性、敏捷性和短距起降能力。1989年美国使用F-15S/MTD验证机对矢量喷管进行试飞验证,其相比普通F-15C而言,最大升力系数提升78%、飞行中减速率提升72%、着陆滑跑距离减少72%、滚转率(1.4马赫,1.22万米高度)提升53%、爬升率(0.3马赫,6100米)提升37%、起飞滑跑距离减少29%、着陆速度减少16%、加速率提升30%、巡航距离增加13%。
随着军工科技的发展,为了满足现代战争的需求,现代战机不仅具备高空、高速性能(例如SR-71黑鸟侦察机可以实现3万米高空和3马赫速度巡航),还要具备机动性和隐身等方面特性。目前推力矢量喷管主要由机械调节,结构主要是折流板式矢量喷管和轴对称矢量喷管。其中轴对称式利用作动装置带动喷管的收敛段或扩散段在周向范围产生矢量推力,主要包括万向节头式和作动环式。
通用电气的F110搭载的是作动环式,其对称矢量喷管互成120°的三个矢量调节作动筒,四个喉道面积调节作动筒,在加力和不加力达到最大偏角为17°和15°,最大偏转速率在60°/s。可以说矢量发动机对提升军机性能方面达到事半功倍的效果,而歼-10B的惊艳表演也向世界宣告我们的发动机进入矢量俱乐部的世界。
回答于 2019-09-11 08:43:50
前几天的珠海航展上,展示了我国的新一代大杀器——歼-10B矢量版。
所谓「矢量版」,指的就是使用了矢量发动机的版本。上图就是这次加装了矢量推进的歼-10B战斗机。
所谓矢量发动机,意思就是尾喷口可以改变方向的发动机,就像箭一样,可以指向某个方向。文言中,箭也叫「矢」,故矢量在现在意为一个有方向的量。放在「矢量发动机」这个语境下,意思就很明了了。
矢量发动机有多厉害呢?如果你去搜索一下这次航展中,歼-10B的飞行视频,你就理解了。之前飞不了的动作,现在能飞了,而且还不用担心失速、失控——因为矢量发动机会大大提高控制力。
其实矢量发动机在很多导弹、火箭上早有应用。只是由于矢量喷口会损失推力,所以在我国发动机不是很强的时候,没法安装矢量喷口。现在歼-10B上了矢量喷口,恐怕也说明我们的航空发动机有了可喜的进展。
回答于 2019-09-11 08:43:50
矢量发动机是有着推力矢量喷管的航空发动机,又被称为推力换向发动机。是一种可以通过改变排气方向,控制推力方向来使飞机进行飞行俯仰和产生偏航力矩的发动机,通常在战斗机上使用。因为矢量发动机能使战斗机在速度低于0.7马赫和大仰角飞行的条件下代替气动舵面(如平直尾翼、鸭翼等),使飞机实现过失速机动。即使进入超音速,依然可以为战斗机进行配平。美国F-22战斗机能在19000米高度,1.6马赫时仍能持续进行6G机动,全归功其装配的矢量发动机。
矢量发动机分为两种,一种是采用二元喷管的发动机,在美国F-22战斗机上便装配着采用二元矢量设计的F119-PW-100发动机。苏联早期也曾在苏-27战斗机上验证过二元矢量喷管,但因为喷管重量超重和推力损失过大而放弃。
另一种矢量发动机则采用轴对称矢量喷管,这种矢量喷管在苏-35战斗机装配的AL-41F-1S发动机上有应用,美国F-35B战斗机也采用了特殊的可以偏转的F135-PW-600发动机,该发动机喷管可以偏转90°(寻常矢量发动机最大偏转矢量角为28°-35°),以便满足垂直起飞和降落的需求。传闻中国的WS-15发动机也会采用轴对称矢量喷管。
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