成都飞机设计研究所曝光了一份新专利,给我们带来了新的惊喜。其内容为一种结构布局与现有垂直起降飞机大不相同的新型垂直起降飞机的设计方案。这不仅意味着,成飞很可能正准备研制一种具备垂直起降能力的新型舰载机。而且这型舰载机还将有望解决国外同类型战机的固有缺陷,就整体技术路线而言,它甚至要比歼-20迈出更大的步子。
最近一段时间,随着福建舰舾装工作的稳步推进以及歼-15B弹射型舰载机的曝光,美国海军相关情报机构也在不断更新对解放军海军力量发展的评估。此前递交给美国国会、记录有中国海军作战舰艇增长预测的《中国海军现代化报告》就是这样一份阶段性评估报告。
【解放军的075型两栖攻击舰】
不过,虽然美国海军的情报人员在那份报告中仔细推演了中国海军到2030/2040年时的作战舰艇规模,得出了解放军将在2040年拥有6艘航母与6艘两栖攻击舰这一看似贴近现实的结论。
但在我们看来,得出这份结论的美军情报人员显然缺乏想象力与洞察力。他们既没有意识到中国的造舰潜力到底有多大,也没有意识到即将开始建造的076型两栖攻击舰会给中美海上力量对比带来怎样的革命性影响。
当然,美军的情报人员会在例行报告中忽略076两栖攻击舰也不是什么值得意外的事。
因为076还没有开始建造,或者说还没有正式曝光。以至于美国海军内部有不少人认为,这种“带有电磁弹射器的无人机航母”是中国搞得战略忽悠。即便真的有所谓的076,那它也只会是一艘比075两栖攻击舰更大、更长,可以搭载某种垂直起降舰载机的075 plus。
【076型两栖攻击舰想象图】
因此,在没有任何证据表明中国正在研制垂直起降舰载机的情况下,他们自然没有必要关注076型两栖攻击舰。
然而,中国真的没有在研制垂直起降舰载机吗?以前可能真的没有。但从国家知识产权局官网公开的最新专利文件来看,身为歼-20老家的成都飞机设计研究所正准备在这一领域上发力,甚至可能在未来引领这一领域的设计潮流。
因为在这份名为《一种双发串联垂直起降飞机》的专利文件中,设计团队提出了一种完全有别于其他同类型垂直起降飞机、有望解决垂直起降结构在飞行过程中沦为死重问题的新结构设计。
【专利申请公告】
我们都知道根据物理定律,一个物体如果想要在受到重力的影响下做到稳定的垂直上升与下降,就必须要让这个物体受到一个向上的、均匀的外力。一旦物体受力不均,那么物体就将在力的作用下出现翻滚。
垂直起降战斗机的研制难点,就在于如何解决这个受力均匀上。更准确一点说,就是要想办法让战机的前半部分向上推力,能够跟上机尾发动机偏转后的向上推力。
对于这个问题,世界各国的战机设计师们想过很多解决办法,大致可分为3种。
第一种是在鹞式战斗机使用的发动机喷口偏转设计。通过将发动机喷出的气体导流到4个喷口中,让机体实现均匀受力。不过这种设计会大幅损耗发动机推力,导致战机无法超音速飞行。
【垂直起降状态的鹞式战斗机】
第二种是雅克-38使用的升力发动机设计。简单来说就是在机体前部塞几个向上的发动机,平衡尾部发动机推力。这种方法简单粗暴,但升力发动机挤占了大量空间与重量,对飞行性能影响很大。
【雅克-38战斗机发动机结构图】
第三种则是F-35B使用的升力风扇设计,虽然仍然是在机体前部安装一个提供向上升力的设备。但相比于升力发动机,升力风扇的结构更小、死重更低。成为了现阶段垂直起降战机设计的最优解。
【F-35B战斗机的升力风扇设计】
不过,由于这个最优解仍然无法完全解决结构占用与死重问题。F-35B的各项性能指标依然是三种F-35里表现最差的。也正因如此,中国才一直没有研制对标F-35B的垂直起降舰载机。
但这次这份专利不一样。在这份专利设计中,设计团队创造性的提出了一种串联式发动机布局,在尾部推进发动机前部安装升力发动机,并通过导流管将升力发动机的气流导流到机体两侧。
这样,升力发动机既可以在垂直起降阶段从机体两侧流出平衡升力,也可以在加速平飞时通过旋转喷口向后喷射,提供推力,彻底解决死重问题。
【新型垂直起降战机的结构图】
这将大大提高这种新型垂直起降战机的飞行性能,使其拥有比其他同类型战机更大的飞行速度、最大起飞重量,在性能上达到接近甚至比肩传统固定翼战机的水平。
当然,这毕竟只是一个专利概念图,还有很多设计细节值得优化。比如说设计团队为了确保在这种串联式布局下两台发动机都能够保持氧气供应,便专门给升力发动机搞了一个背部进气口。
这种设计不仅会对机背结构强度造成影响,高速飞行时的进气效率也不高,进而导致升力发动机出现推力下降问题。
但不管怎么说,这一设计概念的出现,表明中国的航空工业正有意识的向垂直起降战斗机领域发展。无论最后结果如何,勇敢的踏出这一步,总比原地踏步要好得多。
发动机小型化,模块化,微缩,然后垂直两个,水平两个…垂直的还可以改变方向成水平的,这样就有四个迷你动力,大约等于两个正常发动机…速度快,升降容易。维护简单。可惜这个美国人也还没搞成