为了不断挖掘提升战斗机的机动性和灵敏度、航空界的为此进行了不断技术的探索 ……矢量发动机技术/ThrustVeectorConlengine(TVC)Engine、探索与发现论证“TVC”技术就是通过涡喷/涡扇发动机尾喷口偏转、利用发动机产生的推动力、获得附加控制力矩、以实现飞机的姿态变化控制……80年代末90年代中期美国利用/F-15B“TF-15A1”原形机进行二元矢量发动机和三元矢量发动机技术论证、以及探索短起降试验距离……美国“普惠”公司以及“麦克唐纳”公司分别进行了技术验证机试验。
两家公司利用F-15B改造成功一架“三翼面”布局、既将F-18的后平尾修改按装在F-15B形成“前鸭翼”……普惠公司在F100-PW-229加装“二元矢量喷口”进行技术验证试飞。
(F-15S/MTD二元矢量发动机验证机)(麦克唐纳公司进行的三元矢量发动机技术验证机/F-15Actcire利用GE-F110-GE-129发动机进行试飞论证)两型号验证机参与二元矢量和三元矢量喷口技术都能够实现上下20度偏转与前鸭翼联动达到了预期效果、实现了矢量发动机技术储备的目的!两种矢量发动机喷口技术各有利弊都影响隐身效果。
(X-31A的矢量喷口验证机)(俄罗斯苏-35工作模式矢量发动机喷口)(中国/J-10B矢量发动机喷口工作模式验证机)真正实际应用矢量发动机技术的只有美国的/F-22以及F-35“闪电ll”、俄罗斯的苏-35、而且与F-15S/MTD/Actire矢量喷口验证机工作模式差别很大!
谢邀,F-15 Active的三元轴对称喷口好,但是技术问题难以解决,并且有严重的可靠性问题,只能放弃上世纪80年代,美国在F-15B战斗机上,先后发展了两种TVC矢量喷口验证机,一是使用二元矢量喷口F-15 S/MTD,二是使用三元喷口的F-15 Active。
但两者地位完全不同,F-15 S/MTD是美国空军与麦道公司联合进行研制的,主要用来试验提高F-15机动性能以及下一代战斗机(F-22)技术。
而F-15 Active 则是由美国国家宇航局(NASA)和造发动机的普惠公司进行,主要用来试验俯仰/平衡梁式(P/YBBN)矢量喷口。
这就导致两者地位并不相等,一个是类似歼-20一样的国家项目,另一个则是FC-31一样的企业项目。
实际上F-15 S/MTD和F-15 Active 是同一架飞机,都是美国空军所有的73-837号F-15B型战斗机,他先给麦道完成F-15 S/MTD项目所有测试后,1993年交给NASA进行改装,成为F-15 Active。
F-15 S/MTD的二元矢量喷口可以在上下范围内进行20°的调整,并带有收缅/扩散功能。
除了验证二元矢量喷口外,F-15 S/MTD在高机动性能,短距起降,大推力发动机,三翼面布局等方面都进行探索,他是一个大的系统工程。
F-15 S/MTD的二元矢量喷口还带有反向推力的功能,喷口上还设计了百叶窗式的导流片,可以偏转引导气流向后运动产生反向推力,从而大幅度缩短降落距离。
但实践中发现这套系统维护太麻烦,每次使用前后都需要检查和清理,所以F-22的F119发动机在设计之初有反推和短距起降指标,之后删除了这项要求,可以说F-15 S/MTD在为F-22进行试验和探索。
正在进行改装的F-15 Active,该机完全是为了验证俯仰/平衡梁式矢量喷口服务,这是美国当初选择的三维矢量喷管的研究方向,技术理念可以说是非常棒。
之前的TVC矢量喷口,包括俄罗斯的117S等,原理都是采用导流挡板的方式,强行改变发动机尾气流方向来产生矢量推力,而这种模式最大缺点就是会导致推力损失。
但是美国普惠公司研发的俯仰/平衡梁式矢量喷口理念非常先进,他是在尾喷管布置横向运动的液压动作桶,带动三块互相交联的导流片运动,从而让尾喷管内导流片向不同方向呈现不同的角度姿态。
他最主要是靠调整尾喷管内气流向不同方向运动速度,让气流自己带动向某个方向偏转,产生矢量推力,这种方式副作用最小,推力损失最小,并且在加力状态也可以照常使用。
P/YBBN矢量喷管工作示意图,例如想要产生向上的矢量,P/YBBN喷管调整后,就让喷管下方导流片较平整,气流会比较顺畅,从而流速较快,从而带动整个气流向上运动。
可以说F-15 Active的P/YBBN矢量喷管概念非常棒,要比毛子的117S等都先进一个身位,但是可惜可能太超前了,试验结果可以说是非常让人沮丧。
有两个致命的问题根本无法解决,一是气流发散问题。
因为P/YBBN矢量喷管主要是靠气流带动气流产生方向偏转,但试验过程中遇到严重的气流发散现象,尾部气流没有完全按照预想的方向走,部分气流朝不同方向乱窜,这种情况在飞机机动飞行时会是严重的隐患。
另一个是可靠性问题,整个P/YBBN矢量碰管是一环扣一环,互相联动的整体,这就导致如果有一个部件产生故障,那么整套系统都会失去作用,甚至会引发一连串恶性后果。
这两个问题可以说是根本性的大问题,NASA和普惠至今也无法解决。
所以尽管F-15 Active 的P/YBBN矢量喷管技术理念非常先进,但是太超前了,根本性问题还无法解决,无法进行实用化。
相比较下,目前技术等级下,毛子的类似万向节头的整体轴对称矢量,以及我国和欧洲的AVEN喷管技术路线。
虽然技术理念来说不如美国的P/YBBN矢量,推力损失要大,但在目前情况下最适合实用化实际。
美国人的二元矢量技术等级太低,而P/YBBN技术又太超前,不过人家有牛逼的发动机推力技术,不需要矢量也没关系。
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