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澳门美高梅输光瘫痪·中国歼10B与苏35矢量航发区别大 若格斗歼10B强太多

人气:3681时间:2020-01-09 10:10:09

澳门美高梅输光瘫痪·中国歼10B与苏35矢量航发区别大 若格斗歼10B强太多

澳门美高梅输光瘫痪,近日,《航空知识》杂志刊载,疑似歼-10B使用换装矢量发动机的高清图片首度披露后引发了外界关注。此前,我们已经说了歼-10B使用矢量发动机带来的影响。

不过很多人也注意到,如果不说,即便从这样的高清图片中我们也无法看出这是矢发。这与苏-35上明显的转动机构有所不同,那么苏-35与歼-10B的矢量喷嘴在技术上有什么区别呢?今天,我们再具体说说这事。

△歼-10B换装的若是矢量发动机,从外形无法看出

苏-35和歼-10B都是圆形截面喷嘴,从俄罗斯的角度看,苏-35的117S发动机属于“土星式”喷嘴,歼-10B的则属于“克里莫夫式”(即美国PYBBN式,苏-57的“30型”同样是用该技术),简单的说就是后者的从外形看不出来。

“土星式”式喷嘴比传统的多一段转向段,则会比较长,而“克里莫夫式”的真正活动构造在内部,外观尺寸不变。如果要确认是否为“克里莫夫式”喷嘴,要看喷嘴前后两段(收敛与扩散段)叶片的交界处,是否有允许转动的构造。

△上图:同时采用“土星式”式(右侧的“117型”)和“克里莫夫式”(左侧的“30型”)喷嘴的苏-57验证机,前者相对较长一些,后者不说的话外形很难看出其是否矢发;下图,“30型”发动机的矢量喷嘴特写

有人说“土星式”外观上的特征是整个喷嘴连动,“克里莫夫式”则是每个叶片有差动。其实这个描述不全然正确,用本质来看,“克里莫夫式”是只偏转喷嘴的超音速段(喷嘴后段的扩散段是超音速气流所以又叫超音速段),然后因为机构的设计,使得偏转时喷嘴叶片会呈现差动现象,看起来很像“藉由喷嘴叶片来改变矢量”。当然,“‘克里莫夫式’比较节省制动力”这一论点仍然正确。

“克里莫夫式”喷嘴的参考原型就是F-15Active上的PYBBN三维喷嘴。这种喷嘴活动范围±20度,速度大于45度/秒,相较于AL-31FP的±15度,30度/秒进步很多。而“克里莫夫式”喷嘴的活动速度增加到60度/秒。

△美国F-15Active的PYBBN喷嘴

F-15Active在1993年才首飞,PYBBN应该是美国试验的第一种性能与重量都符合需求的矢量喷嘴,它的喷嘴重量几乎不会增加,而在此之前的美国矢量喷嘴仅仅喷嘴机构就要增重约1000千克,为此机头还要额外配重,根本不具实用性。而“土星式”的整体是矢量喷嘴刚出来就只要增重100千克,量产型只增加70千克,已经实用化。

AL-31FP装上苏-37时与F-15Active首飞都是90年代初的事,因此可以说美俄约在同时完成实用型矢量喷嘴。但PYBBN的活动范围与速度确实又优于AL-31FP,有人就会据此认定美国技术较强,其实两种喷嘴是不同的发展思路。

△苏-37的“土星式”矢量喷嘴后来被用到出口的苏-30MKI系列和自用的苏-30SM上

PYBBN喷嘴可以有大活动范围与高速度,又很轻巧,是因为它只让超音速段活动,这样活动段的重量比较小,制动机构可以比较轻,活动范围与速度很容易可以做得很大。然而,也因为它是让超音速段活动,因此当喷嘴要用到超音速段时,活动喷嘴必须改变超音速气流的方向,这就会产生大量的能量损耗,也就是推力损耗。反观“土星式”的喷嘴是整个喷嘴一起活动,因此尽管喷嘴在活动,对发动机气流而言与普通固定式喷嘴几乎无异。

两者个差异就在超音速段,如果PYBBN喷嘴只需要在收敛模式运作,那矢量控制就不会影响推力。通常在飞行速度1.5~1.8马赫以下时,喷嘴可以只用收敛模式。而如果速度大于1.5~1.8马赫时,喷嘴必须启用收敛-扩散模式才能让推力优化,这时若偏转超音速段,就会造成推力损失。或许正因如此,才会有一种说法认为矢量推力只能在亚音速使用。然而,“土星式”的整体式喷嘴活动时不影响超音速气流,因此“土星式”喷嘴就没有超音速亚音速的问题。

△苏-35战机的117S发动机喷嘴特写

那么到底哪一种喷嘴好?这又是设计理念的问题,“土星式”的可以用到超音速,而在亚音速则不如“克里莫夫式”。如果超音速时矢量控制很重要,那就是“土星式”的好,如果亚音速时比较重要,那就是“克里莫夫式”的好。

通常在起降、缠斗、过失速机动时都是亚音速,而且有时候是要完全靠矢量推力来控制飞机,这时就是“克里莫夫式”的天下,而在超音速时,矢量推力不是必要的,但却可以优化气动效率。例如,通常超音速有攻角时升力中心会稍微在重心后方,而产生低头力矩,这时如果用矢量推力,可以在产生抬头力矩的同时,将推力往飞行方向送,相当于增加有用的推力,这时就要用到“土星式”喷嘴。(作者署名:北国防务 文/杨政卫)

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