主题：【原创】像鸟儿一样腾飞（一） -- 晨枫
家园 【原创】像鸟儿一样腾飞（二十二） 单独的升力发动机在设计上简单，升力发动机在巡航时不工作，又占用机内体积，这是死重。减少或消除死重是垂直起落飞机一个急需解决的问题。将升力和巡航发动机合二为一，当然就消除了专用升力发动机的死重。巡航和升力发动机合二为一的最直接的方法，莫过于倾转喷气发动机，把发动机直接对着地面吹，当然就产生直接的升力。这么简单的道理，为什么不是垂直起落飞机的首选呢？首先，倾转发动机对发动机在飞机上的位置带来很大的限制，不光机翼、发动机的位置必须和飞机的重心一致，也基本上只有翼下或翼尖位置，这样，一旦部分升力发动机故障或瞬时出力不足，非对称升力容易引起灾难性的事故。倾转旋翼用同步轴解决这个问题，倾转喷气发动机就基本不可能在一侧发动机失效时，由另一侧发动机补偿。再说，发动机本身十分沉重，倾转机构谈何容易。还有，发动机对进气的要求很高，否则发动机效率直线下降，但发动机在倾转过程中，进气的条件很难保证。另外，垂直起落要求在短时间内产生大量的推力，巡航要求工作时间长但推力远远要不了那么多，两者之间在设计上很难协调。由发动机直接产生升力，没法取巧。从极端情况来说，滑跑起飞、用机翼产生升力，只需要很少的推力；但用喷气动力垂直起飞，至少需要1：1的推重比，动力要求高得多。用引射增升、Coanda效应什么的，至少在理论上可以四两拨一斤，小本大利。在发动机推力不足的年代，采用种种“巧”办法还是很有吸引力的。但是，从另一方面来说，直接产生的升力毕竟直接，不容易受到外界非理想条件的限制，理论计算和实际情况之间不会出太大的意外。
美国的贝尔65型研究机最先对倾转喷气发动机进行研究。在“制海舰”还热火朝天的年代，格鲁曼为替代弹射起飞的S-3，推出用倾转喷气发动机的698型方案，作为XFV-12战斗机的补充。高亚音速的“鹞”式战斗机之后，英国一直意图推出超音速垂直起落战斗机，Hawker Siddely并入BAe后，推出P.103方案，也是采用倾转喷气发动机。不过P.103放弃了垂直起落，而是采用超短滑跑起飞/垂直降落的所谓STOVL模式，对发动机的要求大大降低，对实际作战灵活性又没有太大的损失，一度差一点被美英军方选中。
外链图片需谨慎，可能会被源头改贝尔65是倾转喷气发动机的先驱，但发动机置于翼下，进气是不是会受到阻碍？
外链图片需谨慎，可能会被源头改为了最大限度地简化，贝尔65连常规的起落架也没有，只有直升机才有的滑橇式起落架
外链图片需谨慎，可能会被源头改机尾有用于姿态控制的小喷嘴
外链图片需谨慎，可能会被源头改格鲁曼S-3作为美国海军航母反潜和加油的主力，已经垂垂老矣，格鲁曼向美国海军提议，用698型垂直起落飞机接替S-3
外链图片需谨慎，可能会被源头改格鲁曼698型采用倾转发动机产生垂直起落的升力
外链图片需谨慎，可能会被源头改BAe P.103方案，采用倾转的翼下喷气发动机，可以实现超短距起飞和垂直降落，即所谓STOVL（short take off and vertical landing）
外链图片需谨慎，可能会被源头改P.103三视图
外链图片需谨慎，可能会被源头改据说美国也对P.103表示兴趣，这是美国空军涂装的P.103想象图，和上面的P.103略有不同
家园 【原创】像鸟儿一样腾飞（二十一） 升力发动机不光引起军方的强烈兴趣，也引起了民航的巨大兴趣。60年代欧洲经济快速复苏，美国的Baby Boomer一代也开始成形，城市间交通需求急剧增长，各国民航界急需可以从市中心小机场甚至楼宇间的空旷场地起落的客机，对垂直起落客机的要求应运而生，英国、德国对此特别起劲。英国航空工业在美国的压力下，越来越感到力不从心，急于另辟蹊径，开拓新战场，摆脱被动。德国航空工业在战争中受到彻底的破坏，战后初期也由于种种限制和人才流失，陷于假死状态，同样急于抓住机会，走出困境。采用专用分立的升力发动机的布局在技术上相对简单，可以通过增减升力发动机的数量适应不同重量级的客机，也可以在不易布置常规发动机的位置安装升力发动机，适应气动设计的需要，英、德不约而同地从这里入手，研制垂直起落中短程客机。但大量的升力发动机造成巨大的噪音问题，给垂直起落客机在人烟密集地点起落带来很大的环境问题。大量的升力发动机的油耗也是民航不能接受的。民航客机比军用飞机的安全性要求要苛刻很多，垂直起落阶段，一旦个别升力发动机故障，立刻影响飞机的平衡和控制，非常容易失事。Short SC-1在设计时就考虑到这个问题，特别设计了50年代还很罕见的三余度陀螺自动增稳系统，但在试飞中三个陀螺都出故障，还是坠毁了，这对民航客机是不容许的。采用专用升力发动机的垂直起落客机的种种技术和经济难关，最终使各国放弃了在市中心使用垂直起落客机的计划。
外链图片需谨慎，可能会被源头改HS.141初看并没有太大的特别
外链图片需谨慎，可能会被源头改但是采用16台升力发动机加两台推进发动机
外链图片需谨慎，可能会被源头改VFW VC-180采用类似的概念
外链图片需谨慎，可能会被源头改不过将十台升力发动机从翼根移到翼尖，改善了悬停状态的控制，也把重量移到翼尖，为机翼卸载
外链图片需谨慎，可能会被源头改多尼尔Do.231是Do.31的发展型
外链图片需谨慎，可能会被源头改也是很猛，12台升力发动机，比HS.141进步的地方在于，升力发动机不仅用于提供升力，还兼做姿态控制
外链图片需谨慎，可能会被源头改模型的底部可以清楚地看到升力发动机的排气门
外链图片需谨慎，可能会被源头改意大利的Fiat G.222是为了满足意大利空军垂直/短距起落战术运输机要求而设计的，由垂直起落型（2x4台升力发动机），短距起落型（2x2台升力发动机）和常规起落型（无升力发动机），图为垂直起落型
外链图片需谨慎，可能会被源头改最后常规起落型投产
外链图片需谨慎，可能会被源头改洛克希德按许可证生产，作为C-130下一级的补充，美军编号C-27“斯巴达人”
家园 要像鸟儿一样飞到什么时候呀？ 干脆我订《晨枫航空知识》得了。