纵观武器装备发展史不难发现,推力矢量技术从理论到应用的每次突破与进步,都与一些武器装备的诞生与发展有所关联。正因为有了在这些武器装备上的一再验证,人类对推力矢量技术的掌握和运用,才一步步走向成熟。本期,我们就邀请“小火箭”联合会创始人邢强博士和大家一起聊聊,盘点一下曾经应用过推力矢量技术的武器装备。请关注今日《解放军报》的报道——
“推力矢量技术”一直在进化
■邢 强
歼-10B推力矢量验证机(左 徐小丹摄);AV-8B“鹞式”攻击机(右上);F-16“战隼”战斗机(右下)制图:谢啸天
不久前,歼-10B战斗机在中国国际航空航天博览会上艳惊四座。它表演的赫伯斯特机动和眼镜蛇机动等高难度动作,令在场观众激动不已。
作为我国首款单发推力矢量验证机,歼-10B在“吸粉”无数的同时,也在客观上成为“应用推力矢量技术的武器家族”中的一员。
纵观武器装备发展史不难发现,推力矢量技术从理论到应用的每次突破与进步,都与一些武器装备的诞生与发展有所关联。正因为有了在这些武器装备上的一再验证,人类对推力矢量技术的掌握和运用,才一步步走向成熟。
本期,我们就邀请“小火箭”联合会创始人邢强博士和大家一起聊聊,盘点一下曾经应用过推力矢量技术的武器装备。
“呆萌”立族 旁系壮大
从德尔塔飞艇到鹞式战机
谈起推力矢量技术的应用,很多人第一反应肯定是飞机,具体一点说,是拥有过失速机动能力的现代战斗机。但是,实际上,这项技术最早应用是在飞艇上。
早在100多年前,英国就在“呆萌”的德尔塔飞艇上尝试过可以调节方向的推进式螺旋桨设计。可以说,这是推力矢量技术的萌芽。
“一战”期间,英国制造了兼具侦察和轰炸功能的新式武器——九号飞艇。作为英国的首款硬式飞艇,它能够以69千米/小时的速度飞行。
这艘飞艇由4台180马力的活塞式发动机提供推力。硬式控制室通过转轴操控发动机,发动机则连接着硕大的螺旋桨。通过旋转转轴,控制室就能够操控螺旋桨的法线方向,最终实现推力矢量操控。
当时的传统飞艇,控制起降绝大部分是通过调节充气量来实现,有的甚至还在采取抛沙袋、扔绳索的方法。九号飞艇则有所不同。在起飞阶段,它能让硕大的螺旋桨对地送风,加速起飞;在着陆阶段,还可以通过对天空吹气快速降高(这对飞艇来说至关重要,可以尽量减少暴露在对方防空火力中的时间)。这种能力,让飞艇能够在高空中稳住艇身,成为空中“航空母舰”。
不幸的是,九号飞艇命运多舛,英国军方后来放弃了采购计划。因为,英国军方认为“一战”最晚到1915年就会结束,而九号飞艇要到1916年初才能具备战斗力。
九号飞艇采购计划虽然中止,但幸运的是,这种推力矢量技术被沿用了下来。不过,这次接棒的已不是飞艇“宗室”,而是飞艇的旁系“亲戚”——飞机。
随着罗尔斯·罗伊斯公司研制出飞马座推力矢量喷气式发动机,战斗机的发展便进入了一个新纪元。推力矢量技术第一次成功应用,是在英国研制的鹞式短距/垂直起降战斗机上。从此,推力矢量技术开始真正发扬光大,逐步推及鹞、海鹞、AV-8B等多个系列和类型。
该飞机家族的喷气式发动机有共同的特点:拥有4个可以旋转的喷口,前面2个喷出从压气机引出来的冷气,后面2个喷出从燃烧室引出来的热气。在起降阶段,喷口转而向下;在平飞巡航阶段,转而向后。其基本原理,和“一战”时期的九号飞艇如出一辙。
在此之前,美国面对苏联的压力,也曾着手研发能够垂直起降的战斗机,还一度尝试过把飞机竖起来、给飞机捆绑固体火箭助推器等多种方法,但终究未能如愿。
苏联则是在1971年,也就是鹞式飞机首飞成功4年后,其海军首款实用型舰载固定翼战斗机雅克-38试飞成功。1987年,苏联研制成功了能够超声速飞行的雅克-141垂直起降战斗机。