Ⅰ 世界上第一架能垂直起降的战斗机是怎样产生的
最早的垂直起降飞行器设想是几位英国人在1875年提出的,设想是由一对装有螺桨推进器的可旋转机翼组成的飞行器,在进行垂直起飞和降落时机翼与地面为垂直状态,依靠螺桨产生的升力进行上升与下降,当飞行器上升到空中时,机翼旋转90度,变成与普通飞机一样的方式前进(类似与美国现在现在在研制的鱼鹰。)按照该设想,飞行器的动力由一台蒸气引擎提供。
到了1881年,在俄国有人提出了需要制造由旋转机翼和引擎组成的能进行垂直起降的飞机的计划,并且,该计划第一次提出来由喷气式引擎做为垂直升降的辅助动力。同时,发明家C.I.Baranovski提出了一个具有历史意义的设计图,这是一架两个螺桨引擎的单翼飞机,机头装有一个与地面水平的螺旋桨,整个机身与地面接近垂直(比较恐怖),该飞机在停机坪时,机翼还可以折起以便减少占地面积,而飞机所用引擎,发明家并未明确说明。
40年代末,美国也开始对各类的垂直起降飞机模型进行研究,但因当时的喷气发动机的起飞推力,达不到将喷气战斗机垂直升起的要求,终归没能获得成功。50年代中期,核大国的战术核武器已对准了每一个已知的机场跑道,这就使研制垂直起降和短距离起降飞机成为当务之急。航空技术的发展,也为研制这种飞机提供了可靠的基础。首先,英国开了头炮,设计出一种有实用价值的垂直起降飞机,这就是世界上最早的垂直起降“鹞”式攻击机。
70年代,英国研制出一型十分成功的“鹞”式垂直起降飞机,并装备部队。“鹞”式飞机的发动机设有4个喷口,都在机身两侧而且可以转动。当喷口向下时,产生的推力可使飞机垂直上升;当喷口向后时,产生的推力可使飞机前进。飞行员调整喷口的方向和角度,便可改变飞机的飞行姿态。这种飞机在一起35×35米大小的空地便可起降,对作战条件要求较低,适应性特别强。“鹞”式飞机有一个致命弱点就是时速只有1000千米,属高亚音速飞机,无法在空中进行高速格斗作战。而一般作战飞机都达1倍音速以上。由于垂直起降时受自身重量限制,挂载燃油和武器较少,作战半径100千米左右。为了增大航程和加大挂量,一般采用短距滑跑起飞,垂直降落方式,加挂副油箱,作战半径可增加到三四百千米。
这就是研制“鹞式”战机的历史背景,具体你可以去网络“垂直起降战斗机”
PS:世界上一共有以下几种可以垂直起降的战斗机:雅克-36、雅克-38、雅克141、鹞式和F-35
Ⅱ 垂直起降战斗机的使用历史
在各种飞行器中,最奇特的是直升机。它在空中能自如地向前飞,后退飞,侧着飞,甚至翻筋斗,它可以不需要机场,只要有块小空地,便能起飞降落,并可垂直升降,平稳地悬停在空中!虽有以上优点,但仍有速度低、航程短、可靠性差、噪音大、操纵复杂、事故率高的缺点。这些缺点,特别是速度低,安全性差,是直升机与生俱来的,难以根本改进。因此人们梦想着能设计出新的更好的飞行器以超越直升机 。
这样,便出现了倾转旋翼机和垂直起落飞机。
最早的垂直起降飞行器设想是几位英国人在1975年提出的,设想是由一对装有螺桨推进器的可旋转机翼组成的飞行器,在进行垂直起飞和降落时机翼与地面为垂直状态,依靠螺桨产生的升力进行上升与下降,当飞行器上升到空中时,机翼旋转90度,变成与普通飞机一样的方式前进(类似美国的鱼鹰。),按照该设想,飞行器的动力由一台蒸气引擎提供。 无数的事实表明,性能最好的常规起降飞机,也只是在跑道完好时才可能起降。那么,能不能使飞机摆脱跑道的束缚,垂直起降呢?不是已经发明了直升机吗?为什么还提出使战斗机垂直起降的问题呢?这是因为,直升机的飞行速度在喷气式飞机的面前,就显得太慢了,它不能满足战斗时以速度取胜的需要;而且,直升机本身的设计及装备,也不能担当起战斗的重任。所以人们才设想让喷气式战斗机也能垂直起降。40年代初,就有一些人在探索飞机垂直起降的方案。当时,英国有人提出将喷气升力发动机装于飞机上,来实现垂直起降的设想。40年代末,美国也开始对各类的垂直起降飞机模型进行研究,但因当时的喷气发动机的起飞推力,达不到将喷气战斗机垂直升起的要求,终归没能获得成功。50年代中期,核大国的战术核武器已对准了每一个已知的机场跑道,这就使研制垂直起降和短距离起降飞机成为当务之急。航空技术的发展,也为研制这种飞机提供了可靠的基础。首先,英国开了头炮,设计出一种有实用价值的垂直起降飞机,这就是世界上最早的垂直起降“鹞”式攻击机。垂直/短距起降攻击机具有直升机和固定翼飞机两者的长处,它能像直升机那样起飞和着陆,又具有固定翼飞机的速度和攻击能力。假若战争一旦爆发,垂直/短距起降攻击机就可迅速疏散隐蔽。战争中它可以从任何一块坚硬的地面上垂直起降,或是从受到轰炸破坏的机场跑道的弹坑之间进行短距进降,还可以在中、小型军舰甲板和尾部小平台上垂直起降。这种飞机还特别适合渡海登陆作战,当部队强行登陆战领滩头阵地以后,垂直和短距起降攻击机可以立即从军舰甲板上起飞,对陆、海军提供空中支持,摧毁敌方防御工事。 “70年代,英国研制出一型十分成功的“鹞”式垂直起降飞机,并装备部队。“鹞”式飞机的发动机设有4个喷口,都在机身两侧而且可以转动。当喷口向下时,产生的推力可使飞机垂直上升;当喷口向后时,产生的推力可使飞机前进。飞行员调整喷口的方向和角度,便可改变飞机的飞行姿态。这种飞机在一起35×35米大小的空地便可起降,对作战条件要求较低,适应性特别强。“鹞”式飞机有一个致命弱点就是时速只有1000千米,属高亚音速飞机,无法在空中进行高速格斗作战。而一般作战飞机都达1倍音速以上。由于垂直起降时受自身重量限制,挂载燃油和武器较少,作战半径100千米左右。为了增大航程和加大挂量,一般采用短距滑跑起飞,垂直降落方式,加挂副油箱,作战半径可增加到三四百千米。
在霍克西德利公司也在研制该垂直起降飞机,达索也在研制垂直起降战斗机,不过两者的结局却完全不同。在幻影Ⅲ家族中有一个型号特别引人注目,即幻影ⅢV垂直起降战斗机,请注意编号后的“V”是英文字母,而不是罗马数字。该机装有8个分布在主发动机两旁的小型的供垂直起降使用的发动机,该机是应北约在60年代中期提出的垂直战斗机要求而研制的。为了验证升力发动机,达索改装了一架幻影Ⅲ,加装了8台罗·罗公司的RB-108升力发动机,每台能提供980千克的推力,这架验证机就是后来的巴尔扎克,在1962年就进行了垂直试验,次年又进行了从垂直到平飞的过渡性飞行。1964年在试飞中该机坠毁,飞行员牺牲,达索将坠毁的飞机修复后继续使用,不过很不幸,在次年的试飞中该机又一次坠毁,这一次飞机已经彻底毁坏,无法修复。在巴尔扎克基础上,达索制造了幻影ⅢV,该机机身大小几乎是巴尔扎克的两倍,外形上和幻影系列飞机大体相同,只是机身较长,机翼面积较大,总共有9台发动机,主发动机为斯奈克玛仿自美国普·惠公司JTF10涡扇发动机的TF-104,最大推力61.8千牛,8台罗·罗公司的RB162-1升力发动机,每台提供15.7千牛升力,达索共制造了两架原型机,首架原型机在1965年年初就进行了垂直起降的试验飞行。在试飞后不久,斯奈克玛公司推出了推力更大的TF-106,推力达到了74.5千牛,在换装发动机后,第一架原型机于1966年3月进行了从垂直到平飞的过渡性飞行。在平飞中,该机的最大飞行速度达到了1.31马赫。第二架原型机换装了82.4千牛的TF-30涡扇发动机,1966年首飞成功。在同年9月的试飞中,该机的最大飞行速度居然达到了2.04马赫,可惜的是在1966年11月的试飞中这架原型机不幸坠毁。第二架原型机的坠毁给幻影ⅢV带来不可挽回的损失,发展计划被迫中断,也使得在随后的几十年里飞行员再也没有机会体验这种飞行速度达2马赫的垂直起降战斗机了。英国当时正在发展霍克P.1154验证机,霍克·西德利原想和达索合作,但达索一意孤行,坚持自己的幻影ⅢV,这也使得后来的鹞几乎没有超音速飞行的能力。英国取消了P.1154,将在该机上取得的成果用运在了后来的鹞身上,成功地装备英国皇家空军并出口到世界许多国家。达索的幻影ⅢV只能停留在幻想里了,究其原因,8台发动机带来的维护性问题将是可怕的,这些不仅将影响飞机出勤率,也将影响该机战时可靠性,所以,即使第二架原型机不坠毁,项目被取消也是理所当然的。
二战结束后,德国作为战败国被禁止发展航空器。这条禁令直到1955年才被撤销。禁令撤销后,新的德国国防部讨论了发展一种新的截击机的必要性。作为北约前沿的德国办事效率很高,于一年后的1956年,选中海因克尔和梅塞施密特公司开始研发工作。当时的观点是:现代超音速战斗机尽管性能不断提高,但是起降所需的跑道也变得长而脆弱。因此1957年秋天,国防部给新截击机加入了VTOL要求(垂直起降)。在这种情形下,海因克尔、梅塞施密特和波尔科(直升机公司,研制过BK-117直升机)三家公司宣布共同研发并制造5架VJ-101原型机。1959年2月,3家公司共同组成EWR小组展开工作。 1964年7月的试飞中原型机速度达1.08马赫时,跨越了音障。这使VJ-101 C 成为史上第一架超音速的垂直起降飞机。俄罗斯一直有航空产品延续性发展的传统,1961年6月,北约技术委员会宣布开始研究能够垂直起降的舰载机。同时,苏联军方也意识到了此项技术在军事方面的优点,在60年代,为了使战机能在核战时期进行空战,战机需要有能垂直和短距起降的能力。于是,由米高扬,苏霍伊,和雅可夫列夫各自牵头进行了这方面的研制工作。之后,分别有米格设计局于1967年完成试飞的垂直起降的米格-21PD,由苏霍伊设计局于1965年进行式飞的苏15VD,和由雅克夫列夫设计的于1962年研制成功的雅克36。 雅克-38是苏联追赶西方国家的结果,但为赶超西方国家,苏联于1974年开始设计其后续型雅克-41超音速垂直起降战斗机。1989年3月雅克-41的第一架原型机首次试飞,在当年夏天突破音障,速度达到1400千米/小时。1990年代初研制了全新的雅克-141飞机。 美国军火企业洛克希德-马丁公司2010年18号宣布,由他们牵头研发的F-35B型联合攻击战斗机成功实施垂直降落,F-35B可以在陆地或海上的小块区域内实施垂直降落,这在超音速隐形战机上是绝无仅有的能力。
除美国的F-35B战斗机具有垂直降落功能外,还有英国“鹞式”垂直起降战斗机、海鹞垂直起降战斗机、俄罗斯雅克-38垂直起降战斗机、雅克-141超音速垂直起降战斗机、美国AV-8B垂直起降战斗机(英美合作由鹞式改进而成)等。
垂直起降技术虽然存在一些重大弱点,但这些弱点正在得到明显改善,前景非常值得看好。例如,将会最早服役的F-35B,机身重约27吨,能够携带6吨武器,而且是隐形飞机。在垂直起飞模式下,F-35B可携带武器的重量约为“鹞”式战斗机的两倍,其作战半径约为800千米大约也是“鹞”式战斗机的两倍。在美军中,F-35B战机将取代AV-8B 。而美国也正在研究鱼鹰的预警机与加油机型号与垂直起降战斗机配合使用。
美国目前就正在发展新一代垂直/短距起降飞机(V/STOL)。随着航空科技的发展,垂直起降技术必将进入一个新的发展高峰。 歼6垂直起降战斗机:出于国土防空需要,1968年7月11日,空军向军委办事组和国防科委上报了 《关于三五期间我国飞机发展问题的建议的几点意见》。其中就明确提出要尽快解决垂直短距起落战斗机的问题。随后,六院根据空军的指示,下达了短距起落战斗机的研制课题 。
据中国航空工业网站消息,2015年3月20日,中航工业成发与中航空天发动机研究院就短垂项目加工合作举行签约仪式。短距起飞/垂直降落飞机推进系统项目(简称“短垂项目”)是针对提高海军两栖作战能力,填补该类作战武器装备空白而进行的探索项目。
Ⅲ 英国“鹞”式垂直起降战斗机有什么致命弱点
“鹞’式飞机有一个致命弱点就是时速只有1000千米,属高亚音速飞机,无法在空中进行高速格斗作战,而一般作战飞机都达1倍音速以上。由于垂直起降飞机受自身重量限制,挂载燃油和武器较少,作战半径100千米左右。为了增大航程和加大挂量,一般采用短距滑跑起飞、垂直降落方式,加挂副油箱,作战半径可增加到300~400千米。
Ⅳ 垂直起降飞机对于机场要求很低,为什么没有被大量装备
说起垂直起降飞机,我们脑海中立刻就出现了一票经典的机型。比如鹞式战斗机,雅克141,F-35B等战机。这些战机无一不是各国军机届的翘楚。一般来说,成功研制了垂直起降战斗机意味着两件事情。一件事这个国家已经掌握了足够的垂直起降技术。第二件事是这个国家掌握了制造大推力航空发动机的技术。其实之所以没有军队大量装备垂直起降飞机,原因我个人认为有以下几个。
其实除了这两个毛病,垂直起降飞机的飞行速度也不快。比如鹞式,死活过不了1马赫的门槛。F-35B虽然可以进行超音速,但是还是被俄罗斯的图160利用高速度嬉耍了一回。飞行速度较慢的F-35只有跟在后面吃图160尾气的份。而载油量直接决定了飞机的作战半径,相比于F-35C,都是在海上起降的F-35B明显腿短。虽然洛克希德公司进了全部可能保证F-35的气动外形完整。但是这是垂直起降飞机的硬伤,即便是洛克希德也没有办法。
还有一个问题就是载弹量,F-35就不说了,因为是五代机,所以载弹量受到了弹舱容量的限制。而鹞式作为3代机,载弹量相比于同时期的飞机,绝对算不上出色。而载弹量不够,意味着飞机的打击效率降低。这事硬伤。
Ⅳ 为什么英国人设计的战斗机外形感觉都不那么漂亮,甚至有点怪异
不同国家有自己不同的地域风格和独特的审美价值观,对于飞机的制造,英国也有自己的想法和体会。
对于我们国家的战斗机来说,战斗机的性能方面自然不用说,而且在战斗机的外观设计上也是体现了霸气的一面。而英国人设计的战斗机外观上可能不是那么的漂亮,但是英国做为一个先驱国家,在科技方面也是在世界上位列前茅,而对于战斗机的设计也是考虑这个国家的航空技术的能力和发展水,英国人的战斗机虽然在外观上不怎么漂亮,但是这也是英国战斗机独特的一面,英国人的战斗机虽然有点不符合我们的审美观念,但是也有其自己的特点。
还有一种战斗机被称为海上雌狐,它是英国于五十年代末期开发的一种双身的双发战斗机,是英国皇家海军最早挂载空空导弹的全天候大型舰载战斗机。这种飞机装备了雷达,具有全天候能力,外形怪异,飞行员舱凸出机体,而雷达员舱埋入机体。“海上雌狐”分为FAW.1型和FAW.2型,FAW.1型可发射“火光”空空导弹,FAW.2型可发射“红头”空空导弹及“牛犬”空地导弹。自1964年起直到20世纪70年代,“海上雌狐”一直是英国海军的主力战斗机。而如今这架战斗机已经很少见了。
总体上来说英国的战斗机虽然外观不是特别好看但是性能上还是不输其他战斗机的。
Ⅵ 为什么航母不采取垂直起降的战斗机
目前世界现役的航空母舰上,都采用滑越甲板起飞技术或弹射起飞技术,因此都采用常规起飞的战斗机,但世界上以前并非没有出现和存在过航母垂直起降战斗机这个机种。
事实上,早在上世纪50年代左右,为了节约甲板面积,提高舰载机的搭乘能力,以美国为首的航母国家就在积极试验和论证舰载垂直起降战斗机,比如法国就曾推出过“幻影”III V垂直起降战斗机验证机,但实际上最终获得成功的是英国人。他们研发出了VTOL“鹞式”垂直短距起降战斗机,通过发动机设置的四个可以向下偏转的喷口提供垂直方向作用力,实现了垂直和短距起降。并为当时英国装备的轻型航母装备了“鹞式”战斗机,该型战斗机在1982年马岛海战中表现非常出色,它们不仅在航母上起降出击,而且还灵活地利用马岛上的军用机场起降对阿根廷军队发起攻击,帮助英军在战争中后期有效争取了制空权。
V/STOL战斗机动力系统在提供垂直升力时要受很多因素的影响(包括喷流诱导、燃气吸入、平衡喷流吸取、进气和喷气导流等),它们都会影响到发动机所提供的垂直推力总量。同时,号称不需要跑道的喷气式V/STOL战斗机在进行垂直起降时对工作场地的洁净度有非常高的要求,这也就限制了其在压土、钢板打孔道面等野战临时机场使用的能力
至于美国,在设计黄蜂级两栖攻击舰的时候,原本也有加装滑跃式甲板以增强AV-8B/F-35B的出击效率的想法,但是为了顾及直升机的停放空间就作罢了,而且黄蜂级两栖攻击舰的甲板很长,能给短距起降战斗机提供足够长的跑道,美国人不需要担心垂直起降的问题。当然对于主力的核动力航母,仍然坚持采用常规起降型战斗机,这样可以确保舰载机的载弹量和飞行半径得到有效提升。
Ⅶ 有的战斗可以垂直起落啊,为什么在建航母一直把战斗机能否成功起降还要跟跑道有关呢
就比如说英国的鹞式垂直起降舰载机 我们看她通常都是滑跃起飞的 这样可以多带点弹药节省点燃料 增加作战半径 如果垂直起降的话飞机的挂载能力就大打折扣 燃料也不能加满 否则飞机太重不满足垂直起降条件 所以说垂直起降能不用就不用 美国以前也用英国人的鹞式的 现在不是也全部退役换成大黄蜂了嘛
不过F35的问世很好的解决了这个尴尬的问题 他的大推力发动机可以令飞机满载垂直起降 不过等他真正服役还尚需时日 话说回来 就算F35服役 它还是弹射起飞为主 因为垂直起降比较费时间也比较耗油
Ⅷ 英国女王级航母,既然是垂直起降飞机为何还弄滑越甲板
女王级航母搭采用的“滑跃起飞+垂直降落”方案,搭载F-35B战斗机采用短剧垂直起飞,降落的时候采用垂直降落。
垂直起飞会消耗大量的燃油,喷出的高温燃气会对甲板的烧蚀。这样就会导致飞机的作战半径下降、航母的维修费用增加。不是特别紧急的时刻,不会采用直接垂直起飞的方式。
相对于垂直起飞来说,降落所消耗的燃料、甲板烧蚀可以忽略不计了。