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主题:【原创】为F-35辩护 -- 晨枫

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家园 矢推也减速

我放下正事不干复习一点物理吧

你说的“不减速”指的应该是速度的绝对值,以为速度是矢量,特别是在飞机转向时速度的方向改变了,不好说加减,对吧?

假设飞机匀速直线飞行,矢量发动机输出功率不变(如果转向时发动机加大输出功率计没法讨论了),也假设空气条件均匀,这时,发动机输出的功率跟飞机克服空气阻力做的功相等,或者说发动机的推力跟空气阻力相等。

如果矢量发动机用改变喷气方向的方法使飞机的飞行方向改变了,速度方向改变就是速度变了,速度变了解说明有加速度,因此需要力,也需要做功,这些都是从发动机来的,发动机输出的一部分功用来改变飞机的飞行方向了,或者说发动机的推力的一部分用改变飞机的飞行方向了,所以飞机减速。

我画了个飞机飞行图:

点看全图

外链图片需谨慎,可能会被源头改

箭头是喷气方向

飞机从位置1到位置2,假设这都是在同一个水平面上,不改变势能,因此没有因势能变化产生的速度变化,差不多转向了45度吧

这个整个过程矢量发动机是怎么实现的呢?

我又画了个飞机飞行图:

点看全图

外链图片需谨慎,可能会被源头改

首先,矢量发动机要向“上”喷气,产生一个向下的力把飞机尾部推“下”来,飞行方向的推力减小,飞机飞行速度也减小,因为一部分力或功率用来转向了

由于矢量发动机向“上”喷气,机身“上”翘了,就是图里的位置3,机身“上”翘就是整个机身都是舵了,机身底部整体承受空气阻力或压力,而不是一般的舵转向,开始只是舵,矢量发动机转向一开始就是整个机身都是舵了

我在F-35也是历史上责任最高昂的战斗机,不过不只是采购计划里说的

因为屁股上推力的方向一变就几乎相当于整个飞机都是鸭翼了,如果是超音速或接近超音速的时候,飞机怎么受得了?

就是整个机身都是舵的意思。

这就是我在哎,你还真不知道我想说啥里跟联储主席说的:

我想说的是尾部推力方向变化会直接引起飞机主轴跟飞机飞行方向不一致,就相当于整个机身都是舵,如果是超音速,恐怕马上就是超音速的眼镜蛇动作,那么大的面积,压力可想而知,不等转起来飞机就散架了,因为超音速飞机也不能什么方向都超音速,还是得比较流线型的那个方向

可想而知,矢量发动机转向一开始就是整个机身都是舵了,所以,开始改变喷气方向只能是瞬间和机身“上”翘只能是一点点小角度,这个过程应该是像汽车的防锁死刹车系统差不多,不是一次改变喷气方向完成的,而是变一下又回来再变一下来回折腾若干次,一点点小角度累积起来,最后完成45度转向,这部分是飞控系统的事。

所以,我在哎,你还真不知道我想说啥里跟联储主席说的:

矢量发动机的喷口也是机械的,力学模型也是一个长扁物体尾部受力分析改变,差不多就是用手指平衡一根直立的棍子,只要推力方向改变就是整个机体的改变,比舵灵敏太多了,而整个机体的改变差不多就相当于整个机体都是舵

因此,我在哎,你还真不知道我想说啥里跟联储主席说的:

所以,我猜中也是为什么F22跟F35都比较短的原因,因为越长的物体尾部受力改变方向就越难控制,有点像用手指平衡一根直立的棍子,靠尾部受力的变化维持平衡

相比之下,J20是鸭翼,鸭翼相当于“front wheel steering”,容易控制多了,J20也比F22长不少

通宝推:说几句,

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