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裝備矢量發(fā)動機(jī)與非矢量發(fā)動機(jī)的戰(zhàn)斗機(jī)是怎么轉(zhuǎn)向的?

正確答案是,通常情況戰(zhàn)斗機(jī)都不是靠矢量發(fā)動機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)向的。

飛機(jī)轉(zhuǎn)向最重要的設(shè)備是垂直尾翼上的方向舵,跟輪船的舵一樣原理,改變空氣流向產(chǎn)生偏向力從而改變方向。


方向舵示意圖

飛機(jī)越大,速度越快,對方向舵的舵效要求也就越高,而對于戰(zhàn)斗機(jī)來說,過于高大的垂尾不僅帶來過大的結(jié)構(gòu)重量,也影響攻角性能,于是就有了雙馬尾辮,哦不,是雙垂尾。


雙垂尾的米格-29

也有嫌棄雙垂尾重量太大,或者還嫌舵效不夠的,那就有了一種腹鰭。


殲-10發(fā)動機(jī)尾部下方的兩片就是腹鰭,原理跟方向舵一樣。


也有不要垂尾和方向舵的另類,比如說B-2幽靈,他是用調(diào)整左右兩側(cè)發(fā)動機(jī)推力差來實現(xiàn)轉(zhuǎn)向的。


單發(fā)的無垂尾轉(zhuǎn)向則要麻煩多,通過調(diào)整兩側(cè)多個水平控制面,來獲得升力差實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。

再回答原點(diǎn)問題,為什么矢量發(fā)動機(jī)不是主要用這個轉(zhuǎn)向的。

先是目前現(xiàn)役戰(zhàn)斗機(jī)里面能夠給予左右矢量的就只有su-35和su-30MKI,因為F-22的矢量是二元矢量,只能調(diào)節(jié)上下。


F-22的二元矢量噴口。

而采用TVC矢量噴口的俄羅斯AL-31FN和117S,先是有個成本問題,因為TVC矢量噴口結(jié)構(gòu)和使用環(huán)境上比二元噴口苛刻的多,其使用壽命也有限。


117S發(fā)動機(jī)和TVC矢量噴口

另一個就是能量損失問題,矢量噴口是強(qiáng)行改變發(fā)動機(jī)噴氣方向獲得矢量推力,但這種方式也帶來大量的能量損失,“空戰(zhàn)本身就是能量的比拼,能量高的打能量低的,能量獲取快的打能量獲取慢的”--提出能量機(jī)動理論的伯伊德。

所以,不到萬不得已,不會輕易的開啟矢量噴口,雖然獲得瞬時機(jī)頭指向能力的提升,但自己能量也就損失一部分,再下一個回合交鋒要處于不利形勢。

最后蘇-27系列發(fā)動機(jī)必須要用TVC矢量發(fā)動機(jī),目的在于改善滾轉(zhuǎn)性能。因為蘇-27是個非常完美的三代機(jī)平臺,重型機(jī)的尺寸卻絲毫不亞于F-16這類輕型戰(zhàn)斗機(jī)的靈活性,而其唯一的阿喀琉斯之踵就是滾轉(zhuǎn)性能。

1、非矢量發(fā)動機(jī)的飛機(jī),依靠偏轉(zhuǎn)機(jī)翼產(chǎn)生一個偏轉(zhuǎn)角(多數(shù)是尾翼,分垂直尾翼和水平尾翼兩種,在機(jī)身前面的被稱為水平鴨翼),由于飛機(jī)在高速飛行,氣流吹過機(jī)翼的偏轉(zhuǎn)角會產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)力,正是這個偏轉(zhuǎn)力導(dǎo)致飛機(jī)轉(zhuǎn)向,這種方式必須在較高的速度下才有效,低速飛行時偏轉(zhuǎn)力很小,轉(zhuǎn)向困難

2、矢量發(fā)動機(jī)一般都有一個可偏轉(zhuǎn)的尾噴口,由于發(fā)動機(jī)會產(chǎn)生主動的推力,所以當(dāng)尾噴口轉(zhuǎn)向時,在提供推力的同時會產(chǎn)生一個偏向分力,正是這個偏轉(zhuǎn)的分力導(dǎo)致飛機(jī)轉(zhuǎn)向,起到的作用與偏轉(zhuǎn)機(jī)翼是一樣的,只是方法不同而已。

3、由于發(fā)動機(jī)的推力與飛機(jī)速度關(guān)聯(lián)不大,因此矢量發(fā)動機(jī)可以在非常低速,甚至靜止的條件下產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)力,正因如此,裝備矢量發(fā)動機(jī)的飛機(jī)可以飛出傳統(tǒng)飛機(jī)飛不出的高難度動作,特別是在低速情況下,飛機(jī)可以做出很多匪夷所思的機(jī)動動作。

4、除了偏轉(zhuǎn)噴口的矢量發(fā)動機(jī)外,很多導(dǎo)彈采用噴口內(nèi)設(shè)置燃?xì)舛娴姆绞?,一樣可以起到矢量發(fā)動機(jī)的效果,而避免了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的轉(zhuǎn)向尾噴口,一般用于小型火箭發(fā)動機(jī)。

非矢量發(fā)動機(jī)飛機(jī)轉(zhuǎn)向時,飛行員靠操作飛機(jī)水平,垂直尾翼,主機(jī)翼的襟翼(邊條)的聯(lián)動,達(dá)到進(jìn)行各種飛行姿態(tài)的轉(zhuǎn)向。具有矢量發(fā)動機(jī)的飛機(jī),除了以上操作外,還要配合,聯(lián)動矢量發(fā)動機(jī)的噴咀方向使推力變向,來達(dá)到飛機(jī)所需的各種姿態(tài)。使其動作效率成倍地提高,以達(dá)到高機(jī)動性的目的。其難點(diǎn)是操作程序的一體化電傳合成!而不是單個的程序操作,這在超聲速飛行狀態(tài)下是不可能完成的!所以對航電系統(tǒng)的高科技機(jī)電一體化要求非常精密,自如。

矢量又稱向量(Vector),最廣義指

線性空間

中的元素。它的名稱起源于物理學(xué)既有大小又有方向的物理量,通常繪畫成箭號,因以為名。
例如

位移

、速度、加速度、力、

力矩

動量

、

沖量

等,都是矢量。
可以用不共面的任意三個向量表示任意一個向量,用不共線的任意兩個向量表示與這兩個向量共面的任意一個向量。
相互垂直的三個單位向量成為一組基底,這三個向量分別用i,j,k表示. 常見的向量運(yùn)算有:加法,

內(nèi)積

外積

。
普通航空發(fā)動機(jī)提供的推力方向是固定的,和飛機(jī)的縱向中心重合或呈一固定夾角,而矢量推力發(fā)動機(jī)
(主要是噴氣式)可將推力方向做垂直或水平調(diào)整,這樣做好處很多,如可使飛機(jī)起降滑跑距離更短,可使飛機(jī)機(jī)動性更突出,在失速狀態(tài)可給飛機(jī)一個有效的控制能力,調(diào)整推力方向可使飛機(jī)在

阻力

最小的迎角下巡航以增大航程等。 矢量推力發(fā)動機(jī)和普通航空發(fā)動機(jī)大體是相同的,只是尾噴管是可偏轉(zhuǎn)的活動部件。俄式矢量推力發(fā)動機(jī)

尾噴口

和發(fā)動機(jī)是球形鉸接,結(jié)構(gòu)復(fù)雜但能提供360度全方向偏轉(zhuǎn)。美國采用矩形噴口,上下左右各是兩對偏轉(zhuǎn)板,結(jié)構(gòu)簡單,只能選擇在上下或左右方向偏轉(zhuǎn)。
所以鑒于這些普通發(fā)動機(jī)是無法與之相比的。

據(jù)我所知,裝備矢量發(fā)動機(jī)的飛機(jī)是發(fā)動機(jī)尾噴口一定角度的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)向的。從而使得戰(zhàn)斗機(jī)操作更簡單,也更靈活。而使用傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)的戰(zhàn)斗機(jī),是通過飛機(jī)的整體布局,包括進(jìn)氣道、鴨翼等等,再配合飛行員的操縱才能轉(zhuǎn)向。所以飛機(jī)的靈活性相對較低,操作也更復(fù)雜。

矢量發(fā)動機(jī)更靈活,和副翼,方向一起聯(lián)動,其他機(jī)械轉(zhuǎn)向布局大致相同.

非矢量轉(zhuǎn)向就是不那么靈活了,機(jī)動性大大限制,大機(jī)動轉(zhuǎn)向是靠副翼升降方向一起聯(lián)動,單單方向舵就是修正,大轉(zhuǎn)向,或者降落時對準(zhǔn)跑到時采用到。

改變兩個發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速差來改變方向…我看玩具玩多了吧……

裝非天量發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)向力全靠尾舷上,通過時間行進(jìn)產(chǎn)生撓力而轉(zhuǎn)向,而矢量發(fā)機(jī)的戰(zhàn)斗機(jī)直接接變向噴口進(jìn)行轉(zhuǎn)向,其利用改變動力噴口轉(zhuǎn)向,就不需要通在單位時間行進(jìn)距段內(nèi),在撓力的作用下達(dá)到飛機(jī)轉(zhuǎn)向所需時間,即矢量發(fā)動機(jī)能更短更少時間使飛機(jī)實現(xiàn)直接轉(zhuǎn)向是最大的亮點(diǎn)。

普通噴口一個是靠飛機(jī)翼拆和尾舵方向翼在轉(zhuǎn)向時做上,下,左,右拆動,氣流改變航向,而使飛機(jī)航向向左,或向右進(jìn)行變動轉(zhuǎn)向!而失量噴口則用飛機(jī)翼例折和尾艙方向翼在做轉(zhuǎn)彎動作時…而失量噴口是可以同時向左,右,上,下轉(zhuǎn)動的,尾噴囗…噴出發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的強(qiáng)勁氣流,協(xié)同飛機(jī)轉(zhuǎn)向翼運(yùn)動方向,加速飛機(jī)轉(zhuǎn)向的運(yùn)動速度,使飛機(jī)轉(zhuǎn)向~呈最小距離,小角度飛行轉(zhuǎn)彎!也可讓飛機(jī)完成呈平面36%角度原地飛行轉(zhuǎn)向!也能飛出燙間餅式的平面720%一圈轉(zhuǎn)彎。

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