模块 第一代喷气式战斗机
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苏联早期研制喷气式战斗机的历史回顾
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行史略 世界航空史发展过程中,进入
上世纪3O年代后期装置活塞式发 动机的螺旋桨战斗机虽然在其速度
上还有一些提高余地,但当速度超
过每小时700千米时,飞机便受到 空气压缩性影响而产生强大的阻力,
螺旋桨效率迅速下降使飞机产生强 烈振动,更可能使飞机空中解体.
为了增加速度,活塞式发动机的功
能基本已至极限唯有研制喷气式 发动机才能满足要求(当然也要联
系到飞机气动外型和强度结构的设 计,这非本文重点论述).
其实上世纪2O年代末期一位英
国的航空人士曾提出过研制喷气发 动机的设想,不过由于当时的航空
技术探索还未达到此境地而没有进 行研究,甚至当时有人还说是”天
方夜谭”.随着航技术研究的发展,
直至上世纪3O年代中期,德,美,意, 美及苏联便逐渐进入研究阶段,但
其中较有成就的要算德,英两国. 以本文主题而论,苏联的涡轮
设计师A?M?留里卡曾于1937年
设计过一台航空涡轮喷气发动机的 样机.1940年2月试飞员t?费多
罗卡曾试驾过一架由谢尔盖?巴 夫洛维奇?科夫列夫设计装有火
箭动力的SK-9试验机作过滑翔飞
行.1942年5月15日试飞员格?
巴赫奇万吉首次驾驶装上由伊萨
耶夫与杜什金设计的一台Dushkin D一1A一11Oo火箭推力发动机的”别
列兹涅克?伊萨耶夫BI(Beleznyak- IsayevBI)型装有武器的试验机作
过约15分钟的飞行随也作过多次
试飞后于1943年3月27日试飞 时为了加速把发动机推力加到极限,
飞机失去稳定性,机毁人亡,由于 当时正处于卫国战争严峻时刻,不
得已暂行试验.
其实早在这段时期,德国人已 经把500千克推力的HeS一3B轴流式
喷气发动机装到亨格尔Hel78飞机 上.1939年8月27日首架亨格
经过两次世界大战的锤炼,战斗机的气动外形已变得更加洗练。流线型的机身,配上精心设计的椭圆形或梯形机翼;张臂式的下单翼布局,既有利于安置起落架,也便于地面维护;坚固的机翼上可以安装机枪或口径在20毫米以上航炮,还可以外挂炸弹和火箭,机枪协调器已不再是战斗机必不可少的设备了。
由于战术的日趋成熟,战斗机的性能提高速度逐渐减慢。在第一次世界大战之前,飞机的飞行性能一直在大幅度地迅速提高。如1909年时的飞行纪录是,速度为700公里/小时(“布莱里奥”飞机创造)、高度为452?93米(“法尔芒”飞机创造)、距离为234?29公里(“安托瓦内特”飞机创造);而到了1938年至1939年的飞行纪录,速度达到754?99公里/小时(Bf?109R飞机创造)、高度达到17082?82米(“卡普罗尼161”飞机创造)、飞行距离达到11529?37公里(维克斯“韦尔斯利”飞机创造)。
从这些数据可以看出,将近30年的时间,飞机的速度纪录提高了近10倍、高度纪录提高了37倍以上,直线距离纪录提高约50倍。但此后,一直到第二次世界大战结束,活塞式战斗机的飞行纪录并没有显著的变化。
大战之后,活塞式航空发动机的最大功率已可以达到3000~4000马力(即2237~2982千瓦),而战斗机的飞行速度却难以增进。美国在二次大战末期生产的F8F“熊猫”(Bearcat)海军用战斗机,原装有2500马力(1864?25千瓦)的活塞式发动机,最大飞行速度为755公里/小时,是“猫”(Cat)系列飞机中发动机功率最大、飞行速度最快的。战后,美国给它换装了功率为3000马力(2237千瓦)的活塞式发动机,功率增加1/5,但飞行速度只增加21公里/小时,增长率不到3%。
呼唤新一代战斗机
要想继续提高战斗机的飞行性能,除了研制新概念的航空发动机之外,还有一个重要的问题,就是挖掘飞机气动布局的潜力。事实上,这一时期已经有很多有识之士正在做这方面的研究工作。
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袖里乾坤
作者:李志
来源:《航空世界》2015年第01期
近日,网络、电视等媒体纷纷报道,美国波音公司、洛克希德·马丁公司、诺斯罗普·格鲁门公司分别推出了所谓的“第六代”战斗机方案。看完以后感觉有点一头雾水:美国的第五代战斗机在哪儿?仔细研究后发现,这些公司所要研制的第六代战斗机F/A-XX,其实就是F-22、F-35的后继战斗机。但问题就出来了,美、俄对战斗机的划代一直有分歧,国内媒体按照美国的划代法将F-22、F-35、J-20等称为第四代战斗机,而俄罗斯则将远景前线歼击机T-50称为第五代战斗机。难道现在两个国家的战斗机划代方法统一了吗?带着这个问题去深入研究后发现,这两个国家对喷气式战斗机的划代还真有玄机。
喷气式战斗机划代的始作俑者
所谓的战斗机划代,是指给对第二次世界大战后研制和使用的喷气式战斗机进行划代。“同一代战斗机”是那些具有某些相近作战能力的各型喷气式战斗机的统称,这些喷气式战斗机的研制时间和作战使用年代大约相近,所采用的技术方案也相差无几。实际上,在喷气式战斗机“划代”中,主要针对的是美国和苏联(俄罗斯)研制的喷气式战斗机,其他国家研制的战斗机只是“顺便归一下代”。
虽然没有得到任何官方正式认证,但一般认为,第一个提出喷气式战斗机划代方法的是美国的理查德·哈里森博士,他在1990年给二次大战后期出现的喷气式战斗机共划分成6代:第一代亚声速喷气战斗机(1943-1950年),代表机型包括梅塞施密特262、P-80、雅克-15、米格-9、F-84E(平直翼)等;第二代跨声速战斗机(1947-1955年),代表机型为F-86、F-84F(后掠翼)、米格-15、米格-17等;第三代超声速战斗机(1953-1960年),代表机型是米格-19、F-100、F-8等;第四代超声速战斗机(1955-1970年),代表机型是早期的米格-21、“幻影”Ⅲ、F-104;第五代是超声速多功能战斗机(1958-1980年),代表机型为后期改型的米格-21、米格-23、米格-25,F-4、F-105、F-111,最新改进的“幻影”Ⅲ、“幻影”F1、“美洲虎”等;第六代多功能高效战斗机(1974至今):主要机型包括F-14、F-15、F-16、F/A-18、“幻影”2000、“阵风”、米格-29和苏-27等。
征战天空的五代战斗机”
作者:暂无
来源:《百科探秘·航空航天》 2019年第11期
文/ 王金发
从1909 年第一架军用飞机“莱特A 型”诞生至今,军用飞机已走过了110 年的烽火岁月。在这110 年的历史中,战争的催化、发动机的革新等都成了推动军用飞机发展的重要因素。
第二次世界大战期间,装配活塞式发动机的飞机发展迅猛,特别是在军用飞机领域。第二次世界大战末期,飞机的最大速度已达760 千米/ 时,但是靠这种发动机驱动的飞机,飞行速度很难再提升。人们也曾用活塞式飞机进行过超音速飞行试验,结果都以失败告终。科学家发现当飞机的飞行速度接近音速时,飞机的机身、机翼、尾翼等部位会产生激波,阻力增大,这就是所谓的“波阻”。此外,螺旋桨在高速旋转时同样受到阻力的影响而使效率大大降低。要想使飞机提高飞行速度,必须革新动力装置。20 世纪30 年代,德国对喷气式发动机的研究工作取得初步成果。1935 年,海因克尔和容克两家飞机制造公司开始进行喷气式发动机的研制工作。当时德国飞机设计师亨克尔找到研制喷气式发动机屡遭挫折的燃气涡轮专家奥海因寻求合作,两人一拍即合,一个设计飞机,一个设计燃气发动机。1937 年3 月,第一台单极离心式发动机首次运转。经过反复试验,1939 年8 月27 日,装配了这台喷气式发动机的He-178 飞机成功试飞,实现了世界首次喷气动力飞行,飞行速度达到640 千米/ 时。
同一时期,英国也研制出了喷气式飞机。1930 年,飞行学校的学员弗兰克·惠特尔设计了一台离心式涡轮喷气发动机。1937 年4 月,第一台怀特离心式涡轮喷气发动机问世。1941 年5 月,这台发动机完成全寿命试车(为确定发动机的寿命,在地面试车台上,按照规定的试车程序及任务循环进行的长期试车),并装在E28/39 飞机上,实现了英国的第一次喷气动力飞行。
第一代战斗机
第二次世界大战末期,许多飞机的飞行速度已接近音速。为了解决“音障”难题,1943 年美国贝尔飞机公司制造出一架铝合金飞机,装配了一台火箭发动机。为减小阻力,飞机外形被设计得像一枚炮弹,起落架可以收放。但由于所载燃料只能维持约150 秒的动力飞行,因此该机采用空中投放方案,由改装的B-29 轰炸机作为“母机”进行空中投放,最后滑翔降落。这架飞机就是著名的X-1 试验飞机。