是哪樣神器讓戰(zhàn)斗機(jī)能夠在500米內(nèi)剎穩(wěn)停機(jī)?
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許多民用客機(jī)和一些追求短場(chǎng)起降能力的噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)都具有反推裝置,用于在降落滑跑過程中把全部或部分發(fā)動(dòng)機(jī)推力逆轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生反向推力,以此來大幅縮短降落滑跑距離,提高飛機(jī)在小型機(jī)場(chǎng)降落的適應(yīng)能力,同時(shí)還能在降落滑跑過程中降低對(duì)機(jī)輪剎車的磨損,并避免采用累贅的減速傘裝置。
在人類航空史上先后出現(xiàn)過兩種安裝反推裝置的戰(zhàn)斗機(jī),分別是瑞典的薩博-37“雷”和歐洲多國(guó)聯(lián)合研制的“狂風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)。這兩種戰(zhàn)斗機(jī)在設(shè)計(jì)上都極端重視短場(chǎng)起降能力,這是為了便在戰(zhàn)時(shí)能部署在分散機(jī)場(chǎng)作戰(zhàn),提高自身的生存能力。
先來看“狂風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)。該機(jī)的RB.199渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)尾部安裝了抓斗式反推裝置,其兩片液壓操作的鉸接抓斗在平時(shí)分別被置于尾噴管的上下方融入后機(jī)身外形,所以不會(huì)產(chǎn)生額外空氣阻力。啟動(dòng)反推后,兩片抓斗后退到尾噴管后方形成一個(gè)V型氣流反射面,把尾噴管噴氣向后機(jī)身前上方和前下方反射產(chǎn)生反推力量,這就是為什么“狂風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)垂尾根部總是臟兮兮的原因,原來都是被廢氣熏的。通過采用反推裝置,“狂風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)把降落滑跑距離控制在了600米以內(nèi)。
除了“狂風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)外,許多安裝小涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的早期客機(jī)也采用了抓斗式反推裝置,如波音707、波音737早期型號(hào)、DC-8等,其中707是最早應(yīng)用這種反推裝置的飛機(jī)。航空史上曾經(jīng)發(fā)生過多起因反推裝置在飛行中誤操作引發(fā)的空難,其中最早的可以追溯到1961年,當(dāng)時(shí)一架聯(lián)合航空的DC-8在降落時(shí)機(jī)長(zhǎng)錯(cuò)誤開啟一側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的反推,導(dǎo)致飛機(jī)因推力不平衡而急轉(zhuǎn)墜毀,機(jī)上122人中18人死亡。
再來看薩博-37戰(zhàn)斗機(jī),該機(jī)采用的是蛤殼式反推裝置,其尾噴管內(nèi)部的三片蛤殼門在反推操作中會(huì)關(guān)閉整個(gè)尾噴管,使發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣經(jīng)過反射后從尾噴管前端間隙向兩側(cè)前上方和前下方噴出,產(chǎn)生反推力量。反推裝置使“雷”式戰(zhàn)斗機(jī)的降落滑跑距離被縮短至500米,甚至能做到不依賴拖車自行在跑道上倒車掉頭,薩博-37大概是全世界唯一具有這種能力的戰(zhàn)斗機(jī)。
一些安裝小涵道比渦扇的客機(jī)(如英國(guó)的VC-10)也安裝了類似的蛤殼式反推裝置,發(fā)動(dòng)機(jī)短艙后方的多片蛤殼門可在氣動(dòng)操作下向前打開,在關(guān)閉尾噴管的同時(shí)產(chǎn)生反向推力,這種氣動(dòng)蛤殼式反推裝置比液壓抓斗式反推裝置要輕一些。
隨著客機(jī)和運(yùn)輸機(jī)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)涵道被做得越來越大,光反向偏轉(zhuǎn)外涵道氣流就足以產(chǎn)生足夠的反推力力量,所以無需再像小涵道比渦扇的反推裝置那樣反向全部噴流。這種反推被稱為冷氣流反推裝置,由于只反向渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)外涵道冷氣流,所以不存在熱廢氣吸入和高溫沖涮問題,所以反推裝置的壽命比較長(zhǎng)。安裝在大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)上冷氣流反推裝置啟動(dòng)時(shí),整個(gè)外涵道會(huì)被堵死,風(fēng)扇冷氣流會(huì)通過發(fā)動(dòng)機(jī)整流罩側(cè)壁的鉸接門或反向葉柵向前排出,以此產(chǎn)生反向推力。C-17運(yùn)輸機(jī)采用的就是這種反推裝置,該機(jī)同樣能做跑道倒車動(dòng)作。
反推裝置往往能把飛機(jī)降落滑跑距離縮短至少1/3,是目前噴氣式飛機(jī)上最有效的減速裝置。