科普贴:退而求其次-毛子放弃二元矢量尾喷的真相

退而求其次-毛子放弃二元矢量尾喷真相

网上很多小白始终错误的坚持认为毛子所谓的“三元矢量”无论在技术还是实战中的效果都优于美帝的“二元矢量”即“平面推力矢量”。殊不知这其实是Lyulka-Saturn退而求其次的知难而退罢了。

注:

1、网上流行的所谓“两元矢量喷嘴”的准确称呼是“平面推力矢量喷嘴”,所谓“三元矢量喷嘴”的准确叫法是“旋转推力矢量喷嘴”。

2、本帖来源于早在1998年的新闻采访,被采访的是制造AL-31系列发动机的总设计师Victor Mikhailovich Chepkin。

科普贴:退而求其次-毛子放弃二元矢量尾喷的真相

记者:目前的AL-31FP发动机有一个轴向出口喷嘴,就是说喷嘴是环形的。众所周知你的海外同行试图用平面矢量推力喷嘴来解决推力矢量控制问题。平面推力矢量喷嘴应该比旋转喷嘴更容易,您怎么看?

Chepkin:在80年代末期我们发展了平面矢量推力喷嘴并进行了深入的研究。Ufa发动机科学制造公司制造了一个试验型的平面矢量推力喷嘴进行了一些列的试验。总结如下。目前,平面喷嘴有两个自身的问题,总的来说是与射流的矛盾。

第一,涡轮是圆的,但喷嘴是平面的,喷嘴和涡轮之间的距离很小。这个距离不能增加,如果增加距离,就会造成飞机的长度增加,这样会损失推力。Ufa设计的平面喷嘴将环形射流转变为平面射流的时候损失14-17%的推力。

不幸的是射流不能按照你所喜欢的方式被“折叠”起来。射流有自己的规律。到目前为止,还没有人能够将环形射流转变为扁平的时候不损失推力的先例。这个问题在发展F-117的时候也出现了,F-117的非助燃式发动机损失大约15%的推力。但是F-117的是一种根据特殊目的设计的隐身飞机,主要要求就是“隐形”,不需要大推力比。这也是美国人为什么有意损失推力而达到减少信号的原因。

第二个问题是重量。环形推力矢量喷嘴只产生张应力,而平面推力矢量喷嘴产生弯曲应力。需要特别的手段适应这些应力而使喷嘴不变形。这些手段就意味着增加重量。用金属制造的平面推力矢量喷嘴比环形喷嘴重大约半吨。而AL-31FG整个发动机的重量只有1500公斤。所以平面推力矢量喷嘴意味着机尾重量要增加一吨。这个问题可以用碳-碳材料解决。但最后这种材料也会被射流燃烧。还没有人能解决防止发动机中的碳-碳材料燃烧问题。目前,火箭发动机上的这种材料的外层用陶瓷材料保护。这层陶瓷材料只需要工作40-50秒,但飞机发动机的寿命却是一千小时以上。

保护喷嘴非金属材料不被燃烧的问题仍然没有人能够解决。所以,发展平面推力矢量喷嘴面临两个问题:丧失推力(理论上都不能解决)和增重。正是由于以上两个问题,我们发展环形喷嘴。

如图:Ufa设计的平面推力矢量喷嘴加装在Su-27上,如此的“肥大”。

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记者:在发展轴向喷嘴中你遇到了什么问题?

答:我们和美国人在这个问题上走了完全不同的道路。我们在发展轴向喷嘴时遇到的最大的问题就是固定零件和移动零件之间的密封问题。尾喷部分的温度最高达到2000摄氏度、七个大气压。发动机和活动的部分(喷嘴)的密封必须是最理想的。如果不密封会造成飞机起火。

第二个大问题是如何发展对喷嘴可靠的控制方法。想象一下,在飞机起飞距离地面15米的时候喷嘴如果向下,1-1.5秒飞机就会坠毁。在低速中飞行员根本无法对反向力采取任何措施。飞机的襟翼控制完全不能反制发动机的力量。俄媒原文链接

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