三轴承喷口 制海舰计划 雅克141和F35

上世纪60年代  大家都被战争恐惧吓倒 各国都想着机场被炸的对策 都开始研制不需要跑道的战斗机  

发动机公司也加紧研发各种喷口结构可以让气流垂直地面 给不需要跑道的战斗机使用

3轴承喷口也是这个年代研发出来的  图片里是模型和实物测试照片  艾利逊公司还注册了3BSN喷口的专利  不过美国最后并没有真正研发垂直起降的战机

到上世纪70年代  朱姆沃尔特 指定了制海舰计划 构想小型航母和垂直战斗机  很多公司竞标垂直战斗机
洛克希德 V530 罗克韦尔XFV-12 康维尔model200 都是响应制海舰计划

结果是罗克韦尔中标  不过结果大失所望  根本无法起飞  好吧 朱姆沃尔特的制海舰计划也被抵制  之后的结果就是超级航母尼米兹

我们重点谈下失败者之一的康维尔model200  这架飞机采用双升力发动机+主发动机+3bsm喷口 上面图中可以看到文字标注的3bn(也就是3轴承喷口)  这用的就是艾利逊的3bsn专利喷口 升力发动机也采用艾利逊产品   请记住康维尔 等会还会提到

这下来说说太平洋对岸的故事  雅克38 一架其实并不成熟的垂直战机 采用双升力发动机+主发动机+球形转动喷口 这个喷口和鹞式的天马座一样 无法布置加力燃烧室 所以没法使用加力 所以雅克38从开始摔机到无机可摔都只能亚音速飞行

雅克38让人不满意的表现和速度 促使苏联人开发更强大更快的垂直战斗机  雅克41(也就是对外宣传的雅克141)  技术传承自雅克38  但是主发动机喷口必须要使用能加力燃烧的结构  所以苏联人聪明的借鉴了太平洋对岸多年前的技术  开发出了自己的多轴承喷管

由于苏联人在一些方面的技术的欠缺 无法完美复制对岸的东西 所以 只能因地制宜的更改 3轴承的第一个轴承从垂直安装变成了倾斜安装 减少每节弯管的角度,然后直管变成弯管  最后 给轴承无法承受的推力增加一个支架承力  最后出来一个非常畸形的3轴承喷管

雅克141利用这个发动机和喷管终于实现了世界第一的超音速垂直战斗机 可惜由于雅克38这里就带来的问题 升力发动机废气吸入 最后原型机在烟火中灰飞烟灭

(PS: 世界第一的超音速垂直战斗机只是雅克吹的一厢情愿,实际上

第一架超音速垂直战斗机是德国1964年飞出1.08马赫的 VJ101C

第二架超音速垂直战斗机是法国1966年飞出1.32马赫的幻影3V

)

这下又要说到我最熟悉的F35了  JSF竞标 洛马最早计划是燃气风扇+发动机+偏转板喷口 后来燃气风扇难度太高 洛马和同样选择燃气风扇的麦道都放弃了这个方案  洛马选择了轴传风扇(V530是不是给了自己启发?) 而麦道最后选择了让人胆寒的升力发动机,结果可想而知 直接出局 ATF和JSF的惨败外加民航的失利也造成麦道公司被波音收购

但是偏转板喷口重量大 重心后 无法提供偏航推力的缺点让洛马感到必须有变化才行   这个时候 普惠的救命稻草  这时候早就被普惠收购的康维尔 找出了当年model200和3bsm喷口的图纸 让洛马感到了希望 3bsm喷口不但重量轻 而且能依靠转动提供偏航推力 洛马根据新喷口 新风扇最后终于开发出了X35  最后击败了能笑死敌人杀敌无数的波音X32  最终成就了闪电2 F35系列

(顺便说  你们知道吗  JSF计划的4架测试机 只有X32A在右侧布置了一个弹舱,左侧是没有的,而其它3架连弹舱都没)

最后说点 洛马确实从雅克获得一些垂直飞机的经验数据  不过10万美元就觉得雅克会卖家底也太小看雅克了   而且 雅克141本身在喷口设计上还不如当年的艾利逊和康维尔 洛马根本不需要去对面借鉴 (顺便说 艾利逊被罗罗收购 负责制造3bsm喷管 减速离合器 升力风扇   而康维尔早就是F135的制造商普惠的子公司了  这2个公司都在F35生产上出力)

目前F35B的技术支持主要来自英国 英国也是靠这个技术才能在F35上有美国之外最大话语权

洛马关于这个喷口的历史 可以看下 CODE ONE的文章

https://www.codeonemagazine.com/f35_article.html?item_id=137

里面这句总结非常经典 值得复制一遍

[The 3BSD was invented in America in the 1960s, proposed by Convair to the US Navy in the 1970s, first flown by the Russians in the late 1980s, re-engineered from the 1960 Pratt & Whitney design for the X-35 in the 1990s, and put into production for the F-35 in the 2000s. ]