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战斗机为什么感觉不能安装三个或者四个引擎?图-160不安装两个?

2020年1月20日 - 新萄京棋牌官网
战斗机为什么感觉不能安装三个或者四个引擎?图-160不安装两个?

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德国在二战末期推出过一些列“Mistel懈寄生”计划!其中最为成功的是由Bf.109/Fw.190下挂一架-Ju-88,有意思的是,小个的Bf.109或Fw.190是母机,大块头的Ju-88是一架经过改装并装满炸药的无人机,其作战方式就像轰炸机扔炸弹一样,把Ju-88丢出去用于炸毁地面的军事目标!母机丢掉“大炸弹”后,还可继续与敌人进行空中格斗,体现了德国人对“懈寄生”的理解!

问:战斗机为什么感觉不能安装三个或者四个引擎?图-160不安装两个?

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Ar
234“闪电式”轰炸机是世界上首种实用化的喷射动力轰炸机,由德国阿拉多在第二次世界大战尾声时所制造。在实际运用上,Ar
234大部分是担任侦察机的角色,仅少数担任轰炸机角色,它的速度性能,使它几乎不可能被敌机拦截。“闪电”是Ar
234普遍被人熟知的别名,起缘来自于Ar
234B-2轰炸机型的非正式名称—“闪电轰炸机”。另一个别名“狗鱼”,则来自于其中一个装备此机的单位—“狗鱼”特殊轰炸机单位。直到战争结束时,仅有约210架Ar
234完成。

▲Mistel-1方案:Bf.109挂载Ju-88 A-4

一般而言我们看一家战机定位的时候会有很多方式,有人主要以该战机是采用双发还是单发判断,有的则以战机的体型和公开的最大起飞重量判断,前者判断方法中像大家熟悉的美国F5轻型战机最大起飞重量不到10吨,但是却采用了两台小推力发动机,而有些单发战机在换装大推力涡扇发动机后,最大起飞重量已经和某些双发中型战机相当。

结构特点

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其实对于现代战机的定位主要还是以单发主要定位轻中型和双发主要定位中重型战机为主,在这两个归类方式中有些中型战机采用单发动力还是采用双发动力主要取决于该机的定位需求,并没有什么严格的规定。但是至于为什么现代战机没有抑或不能安装多达三个甚至四个发动机也是有原因的。

新萄京棋牌官网 ,Ar 234闪电式轰炸机采用高单翼,平直翼型,两翼下各吊挂一具Junkers Jumo
004发动机的设计。此机在计划时重量会达到8,000公斤。为了减轻机体重量并加大内载燃油量,阿拉度没有采用一般的可伸缩式起落架;采用的方案是:飞机是搭载一辆可分离的前三点式的台车上起飞,与利用位于机身中段与发动机整流罩下方的可伸缩式滑橇降落。

▲航拍的Mistel-1/S1教练版,下挂的Ju-88不是一次性的“人操炸弹”

首先战机的定位主要是作为国土防空/空中拦截/对地攻击等需求出发,但是不管是国土防空还是空中拦截等作战需求,都离不开战机最基本的一个特点,这就是战机在以上作战过程中所追求的机动飞行能力,毕竟不管是从国土防空拦截敌机还是从两机空中格斗而言,都是极其考验战机的机动飞行能力的,甚至到五代隐身战机时代的到临,战机的超机动飞行能力已经成为五代隐身战机所追求的最基本考核条件。

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所以对于必须追求空中超机动飞行能力的战机而言,如何提高战机的空中超机动飞行能力至关重要,一般而言要想提高战机的空中超机动飞行能力除了更加优秀的气动布局和飞行员的驾驶技能外,就要看该机的推重比了。因为在空中格斗过程中,如果某架战机的发动机推力更大,战机的空重更轻,那么该机在超机动飞行时受到的限制就更小,这也就从根本上增加了该机空中格斗的胜算。但是如果给战机多增加一台发动机的话,战机的空重肯定要比单发战机更重,而且因为额外增加了一台发动机,所以战机的机身尺寸也会增加不少,那么战机的空中飞行阻力也会相应的增加不少,所以从综合意义来说是得不偿失的,同时这也是为什么很多战机在设计定位时更倾向于采用大推力涡扇发动机的原因所在。

▲Mistel懈寄生-2方案:Fw.190挂载Ju-88 G-1

但是对于主要承担地面轰炸和机载巡航导弹发射平台的轰炸机而言,其在设计定位上和战机是完全不同的。一般而言轰炸机对于动力系统的需求只要能够满足推力需求即可,但是迫于像图-160这类战略轰炸机因为要满足洲际轰炸和超音速突防的双重需求,所以不管是从洲际飞行所达到的上百吨起飞重量还是超音速突防能力对整机推重比的要求下,就要求这类战略轰炸机采用的发动机推力越大越好。但是在航空发动机研发中,如果推力要想越大越好,最直接的方式就是增加发动机的涵道比,但是发动机的涵道比增加后会造成发动机直径过大的问题,这也就间接的增加了轰炸机的飞行阻力,不利于轰炸机执行超音速突防作战。所以在单台小涵道比发动机推力不够用的情况下,就只能采用多台发动机并联来满足上百吨轰炸机起飞和超音速飞行的需求了。

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举例来说像图-160战略轰炸机是前苏联在解体前最新研制的一款具备洲际飞行的战略轰炸机,同时也要满足越来越严格的防空需求下的超音速突防能力。所以图-160战略轰炸机不管是从上百吨的起飞重量还是超音速突防需求而言,为该机配备推力更大/涵道比更小的涡扇发动机才能满足上述两个需求条件。前面也说过了发动机的涵道比增加后虽然推力更大,但是发动机直径更大后飞行阻力也更大,根本不可能实现超音速飞行条件。所以像民航客机使用的大涵道比发动机虽然输出推力可以达到40吨以上,但是却因为涵道比过大造成正面气动阻力过大而不能采用。所以为了满足推力需求,图-160战略轰炸机采用了四台单台加力推力高达25吨的NK-321涡扇发动机,该涡扇发动机相比战机使用的小涵道比涡扇发动机而言,在发动机直径略微增加330MM的情况下,最大加力推力也增加了至少一半之多。

▲美空军P-51飞行员在比利时上空拦截Mistel-2的开火瞬间而德国也将后来研制出的喷气式飞机用于

当然也是因为图-160战略轰炸机采用的NK-32涡扇发动机涵道比过大,导致整架轰炸机的飞行阻力过大,所以在本来只需要三台NK-32发动机既满足推力需求的情况下,图波列夫设计局为该机配置了四台NK-32发动机,带来的最大好处就是由于总推力的增加,该机的最大飞行速度并没有因为飞行阻力过大而降低,反而增加了不少,这也为图-160战略轰炸机超音速突防增加了优势。同时对于最大起飞重量上百吨和执行战略打击任务的战略轰炸机而言,更多的发动机数量无形中也增加了飞行时动力系统的安全可靠性。

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所以总结来说,战机在选取动力系统的时候,在确定最大起飞重量的情况下,战机的空重越小空中超机动飞行性能就更好,那么对于动力系统的要求肯定是数量越少推力越大越好;但是对于像图-160这类超音速战略轰炸机而言,由于超音速突防需求不能采用类似民航客机一样的大涵道比涡扇发动机,也因为现有技术研发的小涵道比涡扇发动机推力根本不能满足图-160战略轰炸机的推力需求,所以就只能以增加发动机数量的方式来满足其对推力的需求了。

▲Mistel4:Me.262A挂载Ju.287 B-1

现役综合能力最强的歼击机是美国的F-22大黄蜂。图160是最大的轰炸机,同时兼备短距离的导弹担任防空压制任务。我国最新的战斗机是歼31,目前还在试制阶段,尚未批量服役,排名前十。

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而在二战后期德国还有一种以喷气式轰炸机Ar
234为母机的Mistel5方案,其搭载的子机别出心裁,为了这个方案专门研制出了以火箭发动机为动力的Ar
E.381,他被挂载在Arado 234C-3四发喷气式轰炸机下方,接近任务地点时Ar
E.381与母机分离,由火箭发动机驱动对目标实施攻击后依靠滑翔着陆,自身没有起落架,而是用机腹底一个类似雪橇的装置滑行降落

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▲Mistel5方案Ar 234下挂Ar E.381及Ar E.381三视图

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▲Ar E.381II型内部结构,有观测瞄镜、30mm机炮、伸缩滑行橇、火箭发动机等

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▲Mistel5方案Ar 234下挂Ar E.381

德国在二战晚期终于搞出了有人的子机,却也没有挽回失败的结局,但是这个设计却被日本借鉴,日本虽然搞不出如此复杂的Ar
E.381火箭截击机,但是日本搞出了MXY-7“樱花”自杀攻击机。

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▲保存在美国国家航空博物馆的MXY-7“樱花”自杀攻击机

这个飞机已经可以看成“有人操控自杀式巡航导弹“了,舱门从里面是不能打开的,即便撞击不到敌方舰船,飞行员也必死无疑!而美国人管这种武器叫“傻瓜炸弹”,它能携带1.2吨TNT弹头,爆炸威力巨大!由三菱一式陆上攻击机携带,投放“傻瓜导弹”后,一式陆攻仍可继续对美国舰船实施攻击。

太平洋战役后期,给美军带来了一定的损失和伤亡!1945年4月12日,9架携带“傻瓜炸弹”的一式陆攻向美国太平洋舰队发起攻击!史丹利号驱逐舰被1枚“傻瓜炸弹”击中,贯穿整个船身,但是从另一侧船体穿出来后才爆炸,所以算是万幸!杰佛斯号驱逐舰就没那么幸运,被打成重伤退出战斗,而最惨的M.
L.阿贝乐号驱逐舰被炸成两节沉没

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▲三菱一式陆攻投放“傻瓜炸弹”

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