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f35战斗机的垂直起降是怎么设计的、什么原理

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f35战斗机的垂直起降是怎么设计的、什么原理

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  • 涡扇发动机的风扇的问题
  • 为什么f-35b可垂直起降
  • f35 升力风扇原理

1、设计

F35战机采用的是机身前部安装升力发动机,尾部主发动机矢量喷管可以九十度向下喷气。起飞时同时打开升力发动机与主发动机,二者合力向下喷气,把飞机托起,尾喷管由九十度向下逐步改向后喷气,待起飞后逐步减少升力发动机的供油,直至关闭。

降落时的工作程序完全相反,先打开升力发动机,逐步改主发动机尾喷管向后喷气为九十度向下喷气,直至速度为零,降落地面。

2、原理

(1)喷气反作用力,就是由发动机向下喷气产生的反作用力升力来克服重力实现垂直起降的。办法有三个,一个是偏转发动机的喷管,第二种是直接使用升力发动机提供升力,第三个是前两种办法的组合,同时使用升力发动机和主发动机。

根据牛顿第三定律,作用力与反作用力大小相等,也就是发动机的的推力与升力相等,那么垂直起降时的推重比就得大于1才能垂直起降,与推重比小于1的飞机的飞行相比,这种反作用力升力并不省力,耗能太多,不实用,因此很难推广。

(2)空气动力垂直起降,就是在发动机输出的扭矩力作用下能利用空气动力的装置,比如风扇等,像美国的F-35B的升力风扇就是一种。但这种传统的旋转式的升力风扇还是问题多多,所以还要对传统风扇进行改进,比如多环分级升力风扇,使风扇超薄,强力,坚固。

3、俄罗斯可以垂直起降的战斗机:米格-21PD、米格-23PD和苏-15VD、雅克-38、雅克-141等战斗机。

扩展资料

1、垂直起降战斗机的主要类型:

垂直起降飞行器按照动力方式大致可分为旋翼类飞行器、喷气发动机推力转向飞机、倾转旋翼飞机、尾座式螺旋桨动力飞行器、涵道风扇动力飞行器,此外还有涵道风扇与矢量喷管联合应用的飞机,以及其他特殊概念飞行器。还有一类能够垂直起降的飞行器是微型扑翼动力的。

2、垂直起降的作用:

垂直起降飞机减少或基本摆脱了对跑道的依赖,只需要很小的平地就可以拔地而起和垂直着陆,所以在战争中飞机可以分散配置,便于灵活出击、转移和伪装隐蔽,不易被敌方发现,出勤率也大幅提高,并且对敌方的打击具有很高的突然性,大大提高了飞机的战场生存率。

另外,具有垂直起降能力的飞机不需要专门的机场和跑道,这样就省去了昂贵的机场建设费用,不用驱鸟了,也能在恶劣气象条件下起降,好处太多,降低了使用成本,所以飞机的垂直起降成了航空发展的一个方向。

参考资料:百度百科-垂直起降

它是通过飞行控制系统来控制F136型发动机和两级对转升力风扇来完成垂直起降的。

在垂直起降时发动机由电脑控制使其发动机喷口方向面向地面,打开驾驶舱背后的两级对转升力风扇提供另一个升力,从而使飞机可以垂直起降。

在F35B中飞行员只要把飞机去向告诉飞行控制计算机系统。这个系统就会很快拿出产生推力的方案,自动调整推力喷管角度、喷气和控制空气动力。飞行员根据显示屏显示的要求摁几下按钮就能驾驭F-35B垂直起降或高速平飞了。

扩展资料

F136的发动机是F-35B的一大闪光点,这是使F35B可以垂直起降和实现超音速巡航的重要条件之一。这是一种智能的发动机,拥有计算机管理系统为其战斗机升降提供了可靠保证。它可在故障发生前感受到故障,并且能自动补偿受损的电子部件,使发动机继续工作。

当故障发生时,F136发动机管理系统会自动向指挥基地报告故障情况,以利于基地维修人员在飞机着陆后迅速抢修。

两级对转风扇是其可以垂直起降的关键因素。两级对转升力风扇是F136发动机之外新增加的装置,是F-35B动力系统的重要组成部分。它安装在驾驶舱后部,可提供约80千牛的附加推力。

参考资料来源:百度百科-美国F35B联合攻击战斗机


1.F35B成本高,而且其作战半径及电战系统都不适合航母作战。
2.起飞油耗惊人,戴重却是3款F35中最低的,性价比不佳。
3.F35B起飞时的高温对航母甲板负荷太重。
4.F35B的零件昂贵且结构精密,再经海风侵蚀,维修保养的费用吃不消。
5.起降速度太慢,影响航母塔台调配的机动性。

最重的是F35B本来就是为“陆战队”量身订做的,虽然它可以在航母起降,但远不如短场起降的F35C要来的有战力。故它不会是美国海军的主力。且F35C的机翼是可以折叠,可有效提高航母载机量,这点远远不是F35B可以比较的。
最后!从你题目内容看,似乎对F35颇多不屑,这是受国内新闻片面且负面的报导所毒害,欧美及日本等国都是比中国先进的国家,莫不成世界除中国人以外全都是白痴傻子?就中国知道它烂透了,就中国人聪明的看穿它只是个外交展示品?
以F16来说,其机型经过几十年各国的针对性改良,其型号族繁不及备载,F15亦然,日本的F15J韩国的F15K亦或是最新的F15V等等,都是一款战机不断成熟的必经过程。
F35一开始就叫“联合战机”,在其零件共用及后勤保养上都用了不少心力,为的就是后期的降低成本,此举势必会牺牲一些东西,一开始它就无法超音速巡航,这和它后期追加的设计没太大关连。
F35战机绝对是一架令敌人头痛无比的高性能战机,绝不是你口中那百般无用的展示品,
别被动辄和谐的言论蒙蔽了。


可以的垂直起飞,详细说来
F35 其实细分为三种机型:美国空军型(传统起飞、着陆型)F-35A、美国海军陆战队/英国海空军型(短距起飞/垂直着陆型)F-35B,和美国海军型(传统舰载型)F-35C。
我们通常所说能垂直起降的F-35是B型。
F-35B采用了一种被称为升力风扇的垂直推力系统。它将F-119-611发动机输出的动力分成了四个部分:
第一部分是通过涡轮主轴将动力传送给一套位于发动机前部的风扇装置,由该装置产生向下喷出的气流,从而实现垂直升力。
第二部分是通过一个偏转式喷口将发动机燃烧室向后喷出的燃气向下偏转,实现第二个垂直升力。
第三和第四部分是通过两个导管将发动机压气机产生的压缩空气分别引至两侧机翼,再通过翼尖上的喷口向下喷出。这两个喷口还可以调节方向和喷气量,从而实现了垂直升力,并可控制飞机在起飞或着陆时的姿态。


那是F35B,F35的3个型号中的一个,目标用户是美国海军陆战队和世界各国的轻型航母,所以F35B必须要具备短距离/垂直起降能力,为此美国人用的是最先进的升力风扇实现。简单说要垂直起降或者悬停时,就是发动机尾喷管向下转动90度,使发动机尾流直接垂直向下喷射产生推力克服重力,同时机身中部的升力风扇由发动机带动,通过从机身上部吸入大量空气形成近似的真空区同时从机身进气道后方两侧排出而产生推力帮助克服战斗力的重力从而实现垂直起降或者悬停。很多人对此其实完全不懂,首先F35B的升力风扇是把F35B吸上去的,这和破烂的升力发动机是完全不同的。其次,F35B的升力风扇向下排出的是冷气流,而不是喷气发动机的高温燃气,所以垂直起降的时候对场地和周边人员影响最小。


解决宽弦风扇的问题并不是只有空心结构这一招。实际上,当风扇的直径进一步加大时,空心结构的风扇扇叶也会超重。比如在波音777上使用的GE-90涡扇发动机,其风扇的直径高达3.142米。即使是空心蜂窝结构的钛合金叶片也会力不从心。于是通用动力公司便使用先进的增强环氧树脂碳纤维复合材料来制造巨型的风扇扇叶。碳纤维复合材料所制成的风扇扇叶结构重量极轻,而强度却是极大。可是在当复合材料制成的风扇在运转时遭到特大鸟的撞击会发生脱层现像。为了进一步的增大GE-90的安全系数,通用动力公司又在风扇的前缘上包覆了一层钛合金的蒙皮,在其后缘上又用“凯夫拉”进行缝合加固。如此以来GE-90的风扇可谓万无一失。
可是,风扇问题的解决并没有完全化解风扇与压气机之间的矛盾,虽然有三转子的涡扇发动机,但仅罗罗公司一家,太复杂。双转子的涡扇发动机的风扇与压气机之间存在的问题如何解决,似乎还没有明确的定论,似乎还是互相将就对方。因此,这留给我们无限的创意空间,需要我们后人无尽的智慧来完善。
其实,在布衣眼里,军用小涵道比的涡扇发动机就是涡喷发动机再加个风扇,而民(军)用大涵道比的涡扇发动机就是个涡轴发动机再加个风扇,都是与风扇有关,所以这个风扇是非常重要的。如果把涡扇发动机的风扇换成我设计的多环分级式推力风扇,就可以解决双转子涡扇发动机中的风扇与低压压气机组之间的矛盾了。
如下图所示,把涡扇发动机的风扇换成我设计多环分级式推力风扇,共有两级,第一级圆心扇做为涡扇发动机内涵道风扇,第二级环形扇做为涡扇发动机外涵道风扇,用一根驱动轴把两级风扇的外缘给联通起来,这样内外涵道风扇的外缘线速度都一样了。第一级的圆心扇做为涡扇发动机内涵道风扇,它与涡扇发动机的低压压气机串联一起同步旋转,就像低压压气机叶片一样。即使低压压气机叶片尖达到音速,在驱动轴的同步联动下外涵道环形风扇外缘的线速度也与内涵道风扇外缘一样,也只达到音速。
这样的风扇有许多好处,是传统风扇所不具备的。
首先就是内涵道风扇与外涵道风扇的外缘线速度相同,内涵道风扇与低压压气机联动,这样低压压气机的转数也能上去,内涵道核心机的进气效率也能提高,就可以减少低压压气机组的级数。
其次而外涵道涡扇也可以加大半径而不影响低压压气机的转数,这样,产生的推力也大了。风扇与低压压气机组不必再互相将就对方,因为二者再也不发生矛盾了。
第三是由于外涵道风扇与传统风扇安装方式(拉叶片)相反,属于推扇叶片的安装形式,是扇叶片外缘最宽处固定在环形轴承上,结构更坚固,抗离心力能力加强,可靠性更好,抗撞击能力加强,不怕鸟的撞击。
第四是由于是从原理上的改进,是从结构上进步,所以不用昂贵的特殊的材料,发动机更经济实用。
当然,此设计可能并非完美,比如风扇外缘齿合同步驱动的可行性,有网友就提到此驱动轴转数可能高达每分钟几万转或更高,但我想这是可以解决的,比方说我所知道的电机转数就可以达到8万转每分。遇到我问题可能很多,关键是原理是否可行,其它都是可以克服的。

F-35B装了一台升力发动机,所以能够垂直起降!!

F-35A是路基型号,不需要垂直起降,用来取代F-16 。

F-35C是舰载机版本,从美国航母弹射起飞,所以也不需要短距垂直起降。

相对F-35B ,A和C型可以搭载更多的燃油,航程和作战能力都要高一筹!


F35升力风扇有自己的进气道,在飞机背部,并没有分流发动机的燃气。驱动升力风扇的动力来自于低压涡轮,通过对气流做功,使其压力增大,通过一个喷管将压力能转变为动能向下喷出,产生反冲推力。


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