垂直起降战斗机简史
美国空军“F-35”隐身设计的五代战机,全机型(垂直起降)解读
美国空军“F-35”隐身设计的五代战机,全机型(垂直起降)解读F-35战斗机(英文:F-35,绰号:Lightning II,译文:“闪电Ⅱ”),是一款由美国洛克希德·马丁公司设计及生产的单座单发动机三军通用多用途战机,属于具有隐身设计的第五代战斗机。
2011年7月14日,首架F-35A正式交付美国空军开始服役。
F-35A隐身战斗机三机编队美国F-35战斗机主要用于密接支援、目标轰炸、防空截击等多种任务,F-35战机细分为三种机型:美国空军型(传统起飞、着陆型)F-35A、美国海军陆战队型(短距起飞/垂直着陆型)F-35B、和美国海军型(传统舰载型)F-35C。
F-35A 常规跑道起落,增加机内油箱,航程最远F-35B采用升力风扇推力系统,具备垂直起降能力F-35C加大机翼和尾翼,具有航母起落能力垂直起降技术顾名思义就是飞机不需要滑跑就可以起飞和着陆的技术。
F-35B战斗机是一款由洛克希德·马丁公司开发的垂直(短距)起降单引擎攻击机,主要装备美海军陆战队。
F-35B降落“美国号”两栖攻击舰F-35B采用了一种被称为升力风扇的垂直推力系统。
它将F-119-611发动机输出的动力分成了四个部分:第一部分是通过涡轮主轴将动力传送给一套位于发动机前部的风扇装置,由该装置产生向下喷出的气流,从而实现垂直升力。
第二部分是通过一个偏转式喷口将发动机燃烧室向后喷出的燃气向下偏转,实现第二个垂直升力。
第三和第四部分是通过两个导管将发动机压气机产生的压缩空气分别引至两侧机翼,再通过翼尖上的喷口向下喷出。
这两个喷口还可以调节方向和喷气量,从而实现了垂直升力,并可控制飞机在起飞或着陆时的姿态。
F-35B动力系统配置在F-35B垂直起降时,安装在前机身的升力风扇,可使大量气流穿过过背部和机腹的开口,产生占总推力47%的冷空气推力。
后部尾喷管向下旋转90度,产生35%的推力,同时两侧翼根处的姿态控制喷管各产生9%的推力。
直升机的发展历史
直升机的发展历史直升机是一种能够垂直起降并在空中悬停的飞行器,它的发展历史可以追溯到19世纪末。
以下是直升机的发展历史的详细内容。
1. 早期概念和设计(19世纪末-20世纪初)直升机的概念最早可以追溯到19世纪末的法国。
法国发明家保罗·康特(Paul Cornu)在1907年设计并试飞了世界上第一架直升机原型。
这架原型机由两个旋转桨叶驱动,但由于技术限制,它的性能较差。
2. 早期实用型直升机(20世纪20年代-30年代)20世纪20年代至30年代,直升机的设计和技术逐渐改进。
美国发明家伊戈尔·西科尔斯基(Igor Sikorsky)是直升机发展的重要推动者之一。
1923年,他设计并试飞了第一架实用型直升机,该机采用了单旋翼和尾桨设计,具备了垂直起降和悬停的能力。
此后,西科尔斯基继续改进直升机的设计,推出了一系列具有商业和军事用途的直升机。
3. 第二次世界大战和冷战时期(20世纪40年代-80年代)第二次世界大战期间,直升机在军事领域发挥了重要作用。
直升机被广泛用于军事侦察、运输、医疗救援和战斗行动等任务。
冷战时期,直升机的技术继续改进,性能得到了显著提升。
1967年,美国的AH-1“眼镜蛇”攻击直升机首次投入使用,成为世界上第一款专门设计用于对地攻击的直升机。
4. 现代直升机的发展(20世纪90年代至今)20世纪90年代以后,直升机的设计和技术进一步发展。
新材料、先进的航电设备和数字化控制系统的应用使得直升机的性能和安全性得到了大幅提升。
现代直升机具备更高的速度、更长的航程和更大的载重能力,成为军事、民用和公共安全领域的重要工具。
5. 未来发展趋势直升机的未来发展趋势包括提高飞行效率、减少噪音和环境影响、增强自动化和智能化等方面。
例如,一些公司正在研发涡轮电动混合动力直升机,以提高燃油效率和减少碳排放。
此外,无人驾驶直升机的研究也在进行中,这将为无人机领域带来更多的应用和发展机会。
f35b垂直起降原理
f35b垂直起降原理f35b垂直起降(V/STOL)是一种将一架飞机从陆地站立起飞,或在未着陆的情况下垂直降落的技术。
这种技术是由美国海军研究实验室于1954年开发的。
这一技术可以在较小的空间内灵活地操作武装飞机,有效减少空中爆炸区域的大小,缩短战术飞机的反应时间,提高起飞升降的频率以及改善空中和地面的火力配置等等。
f35b垂直起降原理的基本原理是利用垂直升力,通过不同的控制配置对飞机的姿态进行控制,使飞机能够从地面快速起飞,以及垂直降落。
它的基本思路是利用旋翼(垂直螺旋桨)和常规旋翼(它们可以提供在水平方向上的推力)来实现起飞与降落。
垂直升力来自于旋翼和常规旋翼,或者当一架飞机处于水平飞行状态时,可以通过加大垂直螺旋桨的转速来提供垂直推力。
垂直起降飞机的控制技术是垂直起降技术的关键。
垂直起降的控制是通过控制垂直螺旋桨的转速来实现的,当这种技术用于快速起降时,需要调整控制器的参数,以确保飞机能够在有效的时间内实现垂直起降。
在f35b垂直起降技术中,有许多种不同的控制策略,包括基于飞行动力学的控制,外部控制,以及非线性控制。
其中,基于飞行动力学的控制策略通常把飞行控制设计分为几个阶段,并且把这些阶段看作是不同的子系统,然后利用这些子系统的控制输出来实现飞机的控制。
外部控制通常是从一个容易理解的角度出发,一般采用PID控制来实现飞机的姿态控制,也可以采用复杂的模型预测控制来实现。
最后,非线性控制是指利用基于非线性控制理论的技术来控制飞机的垂直起降过程,这种技术可以有效地考虑飞机本体动力学系统的复杂性,从而提高控制精度。
此外,f35b飞机采用了一种可优化控制策略来控制飞机的姿态,从而实现更加安全、精确、高效的垂直起降性能。
这种控制策略是基于非线性的状态空间方程,采用一种可优化的控制,可以根据飞机的性能参数和飞行状况,自动调整控制器的参数,以获得较高的控制精度。
总的来说,f35b垂直起降技术将把飞机的垂直起降能力从一种不稳定的技术变成了一种灵活、安全、精准的技术,为航空技术发展带来了新的技术革新。
f35垂直起降
f35垂直起降F35垂直起降引言F35闻名于世,作为一款先进的战斗机,在垂直起降方面有着突出的性能表现。
本文将探讨F35战斗机的垂直起降性能、工作原理以及相关技术的应用。
通过对这一主题的深入研究,我们能够更好地了解F35战斗机在垂直起降方面的卓越能力。
一、F35战斗机概述F35是美国洛克希德·马丁公司研制的第五代战斗机,是一种具有隐身能力、多用途、单座和双座的战斗机。
它具有出色的空战、对地攻击、电子战等多种作战能力,并且采用了先进的飞行控制系统和传感器套件。
其中一个重要的特征就是它能够实现垂直起降。
二、垂直起降性能1. 飞机动力系统F35战斗机采用了PW F135涡轮发动机,该发动机有足够的推力来支持垂直起降。
它使用了传统的涡扇发动机设计,使得F35能够在垂直起降时产生足够的升力。
2. 垂直起降技术F35战斗机的垂直起降技术主要基于喷气推力矢量技术。
通过改变发动机喷射的气流方向,可以实现无需滑跑就能垂直起飞和着陆。
此外,该战斗机还配备了特别设计的垂直起降舵和滑翔蓝。
这些系统的协同工作使得F35能够在垂直起降操作中保持稳定性和精确度。
三、F35垂直起降工作原理1. 起飞阶段在起飞阶段,F35战斗机的垂直起降开始于垂直升力扇(LiftFan)的工作。
LiftFan位于机身底部,通过向下排列的旋转叶片喷气产生向上的升力。
同时,主发动机喷射的气流也向下导流,增加升力。
这两个系统的协同作用使得F35能够垂直起飞。
2. 着陆阶段在着陆阶段,F35战斗机利用垂直降落舵(Vertical Landing Gear)以及后掠式滑翔蓝(Ski Jump)来实现垂直着陆。
垂直降落舵通过调节位置和角度来改变飞机的下降速率和角度,以确保平稳的垂直着陆。
而滑翔蓝则提供了一个斜坡,帮助战斗机降低速度和垂直降落。
四、F35垂直起降技术的应用1. 航母上的垂直起降F35战斗机的垂直起降能力使得它成为了航母上的理想选择。
鹞式战斗机为什么能垂直起降
鹞式战斗机为什么能垂直起降鹞式战斗机是一款采用垂直起降技术的战斗机。
它的独特之处在于,它能够像直升机一样垂直起降,使得它能够在没有跑道和起降场地的情况下进行作战行动。
鹞式战斗机的垂直起降技术是利用了喷气推力矢量控制技术和飞机的大推力引擎,将喷气推力向下,并将战斗机对飞机的控制精度和稳定性要求提高到了新的高度。
下面就让我们一起来了解一下鹞式战斗机的垂直起降技术吧。
1.鹞式战斗机垂直起降技术的发展历史1967年美国就率先研发了一架能够垂直起降的战斗机,它就是F-35战斗机。
这种飞机所采用的垂直起降技术是利用了发动机的转向喷口来产生喷气推力,对控制和升力的变化进行了完美的平衡。
2.鹞式战斗机垂直起降技术的实现鹞式战斗机的垂直起降技术是利用了前后两个受控向量喷管和一系列高精度系统的配合来实现的。
喷气推力矢量控制技术将喷气推力向下,同时通过对飞机机身的控制来保持飞行稳定。
由于鹞式战斗机的设计和制造采用了新型材料和先进技术,让飞机具有超高的机体强度和抗扭刚度,使得飞机达到了类似于“推土机”的效果。
3.鹞式战斗机垂直起降技术的优势和应用领域鹞式战斗机的垂直起降技术在军事领域具有很大的优势。
一方面,它的垂直起降能力使它能够在不需要跑道和起降场地的难以到达的地方执行任务,另一方面,它的高度机动和低速机动能力能让它抵抗复杂的天气条件,并能快速移动调整任务方向。
此外,由于该机的设计具有多种飞行方式和场地速度,适用于各种气象条件,包括近地面操作,使其具有更广泛的应用范围。
4.鹞式战斗机垂直起降技术的局限性尽管鹞式战斗机的垂直起降技术具有很大的优势,但它也存在一些局限性。
首先,垂直起降技术的高压燃烧喷嘴对燃料消耗很大,速度和燃料效率可能不如传统的战斗机。
其次,飞机的重量也有限制,每次起降飞行都需要大量的燃料和气压,这可能会带来额外的开销。
但是实际上,这些限制非常小,可以通过更先进的技术改进和改进来加以克服。
总之,鹞式战斗机的垂直起降技术是将传统的战斗机设计和垂直起降技术集成在一起的最佳方式之一。
垂直起降飞机发展历史和研究现状分析
垂直起降飞机发展历史和研究现状分析作者:王蕊谢建超彭海珍谢一星周洪来源:《中国科技博览》2019年第11期[摘要]垂直起降飞机是能够垂直起飞、悬停、降落的一种特殊构型的的飞机,具有机动性强,隐蔽性好,对飞行场地条件要求低等特点。
本文基于垂直起降飞机的发展历史和研究现状,着重介绍了其动力系统及技术特性,为致力于垂直起降飞机的研发团队提供一定的参考价值。
[关键词]垂直起降飞机历史现状技术特点中图分类号:V 2 2 1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)11-0234-011引言垂直起降(vertical take-off and landing,VTOL)飞机能够以垂直或接近垂直的方式起飞和着陆。
与传统飞机相比,垂直起降飞机减少或基本摆脱了对跑道的依赖,只需很小的平地就能够起飞和着陆,在战争中可以分散配置,便于灵活出击、转移和伪装隐蔽,不易被敌方发现,大大提高了飞机的战场生存率。
2历史沿革2.1旋翼类垂直起降飞行器垂直飞行的概念在数千年前就已经存在,而垂直起降飞机即最早的直升机第一次出现在达芬奇的素描本中。
本文对此不做详细介绍。
2.2螺旋桨动力的尾座式垂直起降飞行器1951年5月,洛克希德和康维尔集团试图设计、建造垂直起降战斗机。
此类以螺旋桨提供动力,尾座式布局的垂直起降飞机,需要设计和配置倾转结构,意味着要牺牲很大的重量,因此为满足起飞重量的要求,飞行员要从几米的高度进入飞行座舱。
因倾转结构与整体重量难以达到一个良好的平衡关系,而且在飞行测试中发现飞机存在极大的操控问题,最终项目流产。
2.3涵道风扇动力的垂直起降飞行器20世纪50年代,人们尝试将由发动机驱动的垂直风扇应用于垂直起降飞机。
直至60年代,美国人率先研发出喷气动力垂直/短距起降飞机,代号为Ryan XV-5 Vertifan。
其动力系统由两台通用电气J86-GE-5型涡轮喷气发动机组成,单台可提供约2658lbf(11.8kN)的推力。
垂直起降——“海鹞”战斗机自述
垂直起降——“海鹞”战斗机自述
彼得潘
【期刊名称】《少年科学画报》
【年(卷),期】2009(000)010
【摘要】20世纪70年代,英国海军决定研制使用改型的“鹞”式战斗机和直升机的“无敌”级轻型航母,来替代当时的航空母舰。
1975年5月英国政府正式批准“海鹞”的发展和生产。
这种能够垂直起降的奇特战斗机,到底有什么样的身世和本领?让我们来听听它自己怎么说!
【总页数】6页(P2-7)
【作者】彼得潘
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】V271.4
【相关文献】
1.“鹞”式垂直/短距起降战斗机
2.英国“海鹞”FA.2舰载战斗机
3.鹞式战斗机为什么能垂直起降?
4.一种基于“枭龙”战斗机的垂直起降超音速飞机概念设计
5.AV-8B“鹞”Ⅱ垂直起降战斗机
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直升机的发展历史
直升机的发展历史引言概述:直升机是一种能够在空中垂直起降的飞行器,它的发展历史可以追溯到20世纪初。
随着科技的不断进步,直升机在军事、民用、医疗等领域发挥着越来越重要的作用。
本文将从五个方面详细介绍直升机的发展历史。
一、早期概念与发展1.1 早期概念:直升机的概念最早可以追溯到15世纪,但直到20世纪初才开始真正的研发和实践。
1.2 早期试验:20世纪初,许多科学家和工程师开始进行直升机的试验,如保罗·柯尔特、伊戈尔·西科尔斯基等。
1.3 早期型号:在20世纪20年代,出现了一些早期的直升机型号,如西科尔斯基VS-300等。
二、第二次世界大战时期2.1 军事应用:第二次世界大战期间,直升机在军事领域得到了广泛应用,用于侦察、运输、救援等任务。
2.2 技术进步:直升机在第二次世界大战期间经历了快速的技术进步,性能得到了显著提升。
2.3 发展方向:第二次世界大战后,直升机开始逐渐向民用领域发展,用途越来越广泛。
三、冷战时期与现代化3.1 冷战时期:冷战时期,直升机在军事领域继续发挥重要作用,成为各国军队的重要装备之一。
3.2 技术革新:冷战后,直升机的技术得到了进一步的革新,出现了更加先进的型号和系统。
3.3 民用应用:直升机在民用领域的应用也越来越广泛,如医疗救援、消防救援、旅游观光等。
四、未来发展趋势4.1 自动化技术:未来直升机的发展趋势是向自动化技术发展,实现更加智能化的飞行控制系统。
4.2 环保节能:未来直升机将更加注重环保和节能,研发更加高效的动力系统和材料。
4.3 多用途化:未来直升机将越来越多地发展为多用途飞行器,满足不同领域的需求。
五、总结直升机的发展历史可以说是一个不断演进的过程,从早期的试验型号到现代化的高性能机型,直升机在军事、民用领域都有着重要的作用。
未来,随着科技的不断进步,直升机将继续发展,为人类的生活和工作带来更多便利和帮助。
直升机的发展历史
直升机的发展历史直升机是一种垂直起降的飞行器,具有垂直起降、悬停、悬停飞行和向前飞行等特点。
它的发展历史可以追溯到19世纪末的早期飞行实验。
以下是直升机发展历史的详细描述。
1. 早期实验(19世纪末-20世纪初)直升机的概念最早可以追溯到1480年,但真正的直升机设计和实验始于19世纪末。
法国发明家保罗·康贝尔(Paul Cornu)于1907年成功进行了一次历史性的试飞,他的设计是一种双旋翼直升机。
然而,由于当时的技术限制,直升机的发展受到了很大的限制。
2. 单旋翼直升机(20世纪20年代-40年代)20世纪20年代至40年代,单旋翼直升机成为主流发展方向。
在这一时期,德国工程师海因里希·费德尔(Heinrich Focke)和阿尔贝特·瓦尔特(Albert W. Brandenburg)分别独立开发了单旋翼直升机。
费德尔的设计成为了第一种可靠的直升机,他的公司后来成为了汉诺威直升机公司(Focke-Wulf)。
3. 双旋翼直升机(20世纪40年代-50年代)到了20世纪40年代,双旋翼直升机开始受到关注。
美国工程师伊戈尔·西科尔斯基(Igor Sikorsky)在1940年成功研制出了第一架双旋翼直升机,该机型被命名为“R-4”。
这种直升机在二战期间得到了广泛应用,成为了直升机发展的重要里程碑。
4. 单旋翼加尾桨直升机(20世纪50年代-60年代)20世纪50年代至60年代,单旋翼加尾桨直升机成为主流。
这种设计结构使得直升机更加稳定和灵活。
美国工程师弗兰克·皮埃尔斯(Frank Piasecki)在1955年研制出了第一架单旋翼加尾桨直升机,该机型被命名为“H-21”。
这种直升机在军事和民用领域都取得了重要的成就。
5. 直升机的进一步发展(20世纪60年代以后)20世纪60年代以后,直升机的发展进入了一个新的阶段。
随着科技的进步,直升机的性能得到了极大的提升。
著名战机系列:英国“鹞”式垂直起降战斗机
著名战机系列:英国“鹞”式垂直起降战斗机著名战机系列:英国“鹞”式垂直起降战斗机“鹞”是一种亚音速单座单发垂直/短距起落战斗机,是英国原霍克飞机公司(已并入英国航宇公司)和布里斯托尔航空发动机公司(已并入罗·罗公司)研制的世界上第一种实用型垂直/短距起落飞机,其主要使命是海上巡逻、舰队防空、攻击海上目标、侦察和反潜等。
基本信息英国“鹞”式垂直起降战斗机成功研制后,美国海军陆战队深感这一战斗机能满足海军陆战队前线航空火力支援部队的需要。
因此美国海军陆战队购买了一批英国“鹞”Mk50,重新编号为AV-8A,用于近距离空中支援和侦察。
“鹞”Mk50与英国的“鹞”GR—Mk3基本上一样,但英国宇航公司(BAE)应美国要求进行了细节改进,如增加使用“响尾蛇”导弹的能力等。
头10架装“飞马”102发动机,之后的改装“飞马”103发动机。
研发历程最终美国海军陆战队共购买102架AV-8A,后来又订购8架装“飞马”103发动机的双座“鹞”Mk54,改名为TAV-8A,用于作战训练。
第一架AV-8A于1971年交付美国海军陆战队,至1977年全部交付完毕。
AV-8A是美国少有的来源于外国设计的现役军用飞机。
陆战队在使用后认为AV-8A符合要求,但期望对其作进一步改进,以进一步提高作战性能。
这就促生了AV-8B垂直起降攻击机,由美国麦道公司(现并入波音公司)和英国宇航公司联合研制,1983年开始服役。
机体制造工作的60%由麦克唐纳·道格拉斯公司承担,其余40%由英国航宇公司承担。
对于西班牙、意大利等其他国家的订货,麦克唐纳·道格拉斯公司将负责飞机生产工作量的75%,英国航宇公司负责25%。
双方分别负责各自分工机身段内的系统及其安装。
英国航宇公司负责制造所有飞机的喷气辅助操纵系统,并负责英国皇家空军订购飞机的总装。
麦克唐纳·道格拉斯公司负责美国海军陆战队和西班牙订购飞机的总装工作。
世界上有多少种垂直起降战斗机
产的单座直接空中支援和侦察型战斗机,美军编号为AV-8A,1971年开始交付,至1977年全部交付完毕。
GR MK5是MK50的改进型,美国海军陆战队编号为AV-8B。
下图为鹞GR3。
鹞式飞机之所以能垂直起落,关键是其设计独特、性能优秀的英国罗·罗公司的“飞马”发动机。
当飞机垂直起飞时,飞马发动机前后四个喷管转到垂直向下的位置,在喷气反作用力的作用下产生向上的推力,使飞机垂直上升;短距起飞时,喷管水平向后产生向前的推力,使飞机滑行加速,然后喷管迅速向下旋转60度,再借助机头甲烷喷嘴的作用,使飞机路离地面起飞;此外,四个喷管还可以从向下的垂直位置再向前偏转8度,这时如果是在地面着陆滑行就可以产生反推力刹车,而如果是在空中飞行就可以使飞机倒退飞行了。
机上多个甲烷喷口共同控制和调整飞机的姿态,实现在垂直起落和悬停时对飞机的操纵。
世界上第一种超音速垂直起降战斗机雅克-141战斗机雅克-141是世界上第一种超音速垂直起降战斗机,采用全数字式控制和米格-31相同的雷达,而机动性能也相当优秀。
空战能力远远强于美国和英国在内整个西方通用的简“鹞”式亚音速垂直起降战斗机,在F-35出现之前,可以说是超时代的。
雅克-141虽然首飞成功,但是仍然暴露出了很多问题。
首先就是在垂直起降时机体下方的气流控制。
飞机在悬停的时候,高温的气体从发动机喷口喷出,到达地面后便向外扩散。
这样就在机体下方形成了一个显著的低压区。
这个低压区会把飞机牢牢“吸住”,即suckdown效应,实际上这也是雅克-141首次试飞时没能起飞的原因。
而且更糟的是这个低压区极不稳定,在机体运动或有空气流动的情况下都会造成压力突变,最终造成飞机失控。
要解决这个问题,首先需要对喷出的气体流向进行计算。
并实行有效的控制和修正,尽量使气流在到达地面时不向外扩散而是向机腹聚拢,以再次会合上升来弥补因此所产生的低压区,这就是“喷泉效应”。
不过进行这部分工作需要很长的时间。
vtol商业简史
vtol商业简史垂直起降(VTOL)技术在商业领域的应用已经有着悠久的历史。
本文将从VTOL商业简史的角度,探讨这一技术在商业领域的发展历程及应用前景。
20世纪初,随着航空工业的快速发展,人们开始探索垂直起降飞行器的设计和应用。
随着直升机技术的逐渐成熟,垂直起降飞行器逐渐进入商业领域。
直升机作为最早的VTOL飞行器,被广泛应用于军事、医疗救援、消防救援等领域。
其在短距离空中运输和急救抢救方面发挥了重要作用。
随着科技的不断进步,新一代VTOL飞行器如无人机(UAV)和垂直起降飞行汽车等开始崭露头角。
无人机的出现彻底改变了航空摄影、农业植保等行业的工作模式,为商业领域带来了全新的机遇。
垂直起降飞行汽车的问世更是让人们对未来的出行方式产生了无限遐想,这种新型飞行器的商业应用前景不可限量。
除了传统的航空领域,VTOL技术在物流、城市交通等领域也有着广阔的应用前景。
垂直起降飞行器可以实现快速、高效的货物运输,为物流行业带来了革命性的变革。
在城市交通方面,VTOL飞行器可以避开地面交通拥堵,实现快速出行,极大地提高城市交通效率。
未来,随着人工智能、无人驾驶技术的不断发展,VTOL飞行器在商业领域的应用将会越来越广泛。
从货物运输到城市交通,从应急救援到旅游观光,VTOL技术将为商业领域带来更多创新和便利。
商业界对于VTOL技术的需求也将不断增长,推动着这一领域的持续发展。
总的来说,VTOL技术在商业领域的应用已经取得了一定的成就,同时也面临着挑战和机遇。
随着科技的不断进步和需求的不断增长,VTOL飞行器将在商业领域发挥越来越重要的作用,为人类社会带来更多便利和创新。
期待未来,商业界将继续探索和拓展VTOL技术的应用领域,共同开创美好的未来。
大话舰载机系列之二十五——垂直起降溯源
大话舰载机系列之二十五——垂直起降溯源人类对垂直起降飞行的梦想由来已久。
传统飞机虽然将人类送上了天空,但常规机场占地面积太大,远不能满足先驱者们“象鸟儿一样自由飞行”的愿望。
而到了战时,庞大的机场就成为敌方最好的突击目标。
无论是从军方还是民间的角度看,垂直起降飞机都有其存在的必要性。
不过,技术条件的限制,使得垂直起降飞机的诞生远远落后于其它机种。
1944年,二次大战已接近尾声。
面对盟军强大的战略轰炸机部队,德国本土防空承受了极大的压力。
在这种形势下,人类历史上第一种垂直起飞飞机诞生了。
这就是巴赫姆的 Ba 349 火箭动力截击机。
它依靠发射架实现垂直起飞,短时滞空作战后,飞机解体,由降落伞回收发动机部分。
尽管从技术角度看,该机是相当简陋的,距离理想的垂直起降概念还差得很远,不过该机毕竟打开了人类固定翼飞机垂直起降的大门。
德国人正在准备试飞Ba 349A-1早期研究1950 年代中期,冷战方兴未艾。
大型空军基地遭受战术核武器攻击的威胁日益明显,成为飞机和发动机设计师的刺激因素之一,而另一方面,为了从城市的中心运营民用班机的可能性提供了更进一步的刺激作用。
最重要的是,发动机和飞机技术的飞速进步最终使这样的飞机看来具备了可行性。
几个国家开始进行垂直起降固定翼飞机可行性的研究。
之前已经有了主要由德国人和美国人提出的几种方案,包括火箭、喷气及螺桨驱动的垂直起飞飞机,起飞方式包括利用台架、轨道或装在尾部的起落架进行发射。
不过,虽然这样的飞机能够飞行,但采用上述原理的飞机,如前述巴赫姆Ba 349“蝰蛇”,康维尔公司的XFY-1,洛克希德公司 XFV-1 和 10 年后的瑞安公司的 X-13,以及用火箭助推器发射F-100“超级佩刀”战斗机的尝试,没有一种在长期的服役中证明其实用性。
为美国海军研制的 XFY-1为美国海军研制的XFV-1。
以上两种飞机均采用头朝上的垂直起飞姿态X-13 的设计思想与上面两位别无二致,唯一进步的地方就在于使用了喷气发动机ZEL 零距离发射技术已经具备可操作性,但是发射出去的飞机还是需要跑道来降落但长期的试验并非一无所获。
垂直起降飞机综述
垂直起降飞机综述【概要】本文介绍了垂直起降飞机的概念和特点,着重介绍了其发展史以及在军用和民用领域中的应用情况。
文章指出,随着现代技术的发展和创新,垂直起降飞机已经成为现代航空领域不可或缺的交通工具之一,并且为人类提供了更加高效和便捷的交通选择。
【关键词】垂直起降飞机发展史应用一.引言垂直起降飞机是一种可以在没有起降跑道的情况下进行垂直起降的飞行器,具有独特的飞行能力。
随着技术的发展和创新,垂直起降飞机在军用和民用领域中得到了广泛的应用,成为现代航空领域不可或缺的交通工具之一。
本文将介绍垂直起降飞机的概念和特点,重点介绍其发展史和在军用和民用领域中的应用情况。
二、垂直起降飞机的形式介绍与叙述垂直起降飞机(Vertical Take-Off and Landing aircraft,VTOL)是一种可以垂直起飞和降落的飞行器,相对于需要跑道的传统固定翼飞机,VTOL具有更大的灵活性和适应性,可以在狭小的场地内起降,更加适用于城市空间或者紧急救援等需要快速响应的场景.常见的VTOL飞机有两种形式:倾转旋翼机和垂直起降的喷气式飞机。
倾转旋翼机通常具有旋翼和发动机组成的主旋翼,以及一个尾推进器或两个小型的垂直飞行器。
在垂直起降时,主旋翼需要倾斜,使其产生向上的推力,从而使飞机垂直起飞和降落。
在飞行过程中,主旋翼可以倾斜到水平位置以产生前进推力,同时尾推进器或垂直飞行器提供额外的稳定性和控制;垂直起降的喷气式飞机通常具有一对短小的翼和一个垂直的喷气式发动机。
在垂直起降时,喷气式发动机将向下喷出强劲的气流,使飞机产生向上的推力。
在飞行过程中,喷气式发动机可以向后调整,以产生前进推力,并且短小的翼可以提供额外的升力和稳定性。
一些垂直起降的喷气式飞机也可能配备旋翼或其他形式的垂直起降和着陆设备,以提高其灵活性和适应性。
垂直起降飞机具有较高的灵活性和适应性,可以用于城市空间或紧急救援等需要快速响应的场景。
但是,垂直起降飞机通常需要更高的维护成本和更复杂的设计,因此其成本和可靠性可能不如传统的固定翼飞机。
垂直起降是谁提出来的原理
垂直起降是谁提出来的原理垂直起降(VTOL)的原理是由伊戈尔·伊万诺维奇·西库尔斯基(Igor Ivanovich Sikorsky)提出的。
西库尔斯基是20世纪最早探索垂直起降技术的先驱之一,他对飞行器的发展作出了巨大贡献,并为直升机的发展奠定了基础。
垂直起降技术是指飞行器可以从静止状态直接垂直起飞并通过改变固有的飞行方向来实现垂直降落。
相比于传统的固定翼飞机需要长跑道来起飞和降落的方式,垂直起降技术具有更大的灵活性和适应性,可以在狭小的空间中进行起降操作。
这种技术在军事、民用和航天领域中都具有重要的应用价值。
垂直起降的原理主要涉及飞行器结构的设计和动力系统的实现。
在飞行器结构方面,主要是通过将发动机的推力垂直传递给飞行器底部或侧面的推力矢量控制装置,实现垂直方向的推力产生和控制。
不同的飞行器结构有不同的推力传递和控制方式,如直升机通过旋转桨叶的方式产生带转矩的推力,垂直起降战斗机通过喷气发动机喷出射流产生推力。
这些推力产生和控制装置能够根据需要调整飞行器的飞行姿态和方向,以实现垂直起降。
而在动力系统方面,垂直起降需要充足的动力来产生足够的推力。
一般来说,垂直起降飞行器需要具备高功率、高效率的发动机,并且需要具备重量轻、体积小、可靠性高的特点。
目前,常见的垂直起降飞行器动力系统有传统的内燃机、涡轮发动机以及电动动力等。
垂直起降技术的应用非常广泛。
在军事领域,垂直起降技术使得飞行器可以在没有跑道条件的情况下进行起降,大大提升了战斗机动性和机动能力。
例如,美国的F-35闪电II战斗机就是一款具备垂直起降能力的战斗机,在空战中具有更强的战斗优势。
此外,垂直起降技术还可以应用于救援和运输领域,例如医疗直升机、货运直升机等,方便了特定场合中的急救和物资运输。
此外,垂直起降技术还被应用于航天领域。
航天器的返回舱或登陆器常采用垂直起降技术,以实现控制着陆和任务完成后的安全返回。
这种技术不仅可以保障宇航员的生命安全,也使得航天任务的执行更加高效。
直升机的发展历史
直升机的发展历史直升机是一种能够垂直起降并在空中悬停的航空器。
它的发展历史可以追溯到18世纪末,但真正的直升机在20世纪初才开始出现。
本文将详细介绍直升机的发展历程,包括早期的实验机到现代化的直升机。
1. 早期实验机(18世纪末-20世纪初)早在18世纪末,人们就开始尝试制造能够垂直起降的飞行器。
法国人Launoy和Bienvenu于1784年制造了一架由热气球驱动的旋翼飞行器,这可以视为直升机的雏形。
随后,英国人George Cayley在19世纪初设计了一种由螺旋桨驱动的旋翼飞行器模型,这被认为是现代直升机的起源。
2. 早期直升机的发展(20世纪初-第一次世界大战)20世纪初,直升机的发展进入了一个新的阶段。
1907年,法国人Paul Cornu成功试飞了世界上第一架能够垂直起降的直升机。
然而,由于技术和工程上的限制,早期直升机的性能和稳定性都不理想。
直到第一次世界大战期间,直升机才开始被广泛应用于军事侦察和观测任务。
3. 直升机的技术突破(1920年代-1940年代)20世纪20年代,直升机的技术取得了重大突破。
1923年,德国人Henrich Focke设计出了第一架具有实用价值的直升机,被称为Focke-Wulf Fw 61。
这架直升机具备了良好的操控性和稳定性,奠定了现代直升机的基础。
随后,美国人Igor Sikorsky设计的VS-300直升机于1939年首飞成功,成为世界上第一架由单一旋翼驱动的直升机。
4. 直升机的应用扩展(1950年代-1970年代)20世纪50年代至70年代,直升机的应用范围不断扩展。
在军事领域,直升机被广泛用于运输、救援和攻击任务。
在民用领域,直升机被用于医疗救援、消防、警务和旅游等领域。
此时期,直升机的性能、可靠性和安全性都得到了显著提升。
5. 现代化直升机(1980年代至今)20世纪80年代以后,直升机的技术进一步发展,进入了现代化阶段。
先进的材料、电子技术和自动化系统的应用使得直升机的性能和操控性得到了极大的提升。
什么是垂直、短距起降飞机
兵器知识库-什么是垂直/短距起降飞机
60年代初期,北约国家开始研制垂直起降飞机。
当时曾产生过不少设计方案,并试制了十儿种样机,但终因技术难度较大或工作可靠性较差而半路夭折。
70年代,英国首先研制成功“鹞”式垂直起降飞机,并正式装备部队,从而为世界航空兵器家族增添了一个新成员。
“鹞”式飞机是怎样进行垂直起降的呢?原来它的发动机设有4个喷口,它们都在机身两侧喷气,而且可以转动。
当喷口向下时,产生的推力可使飞机垂直上升;当喷口向后时,产生的推力可使飞机前进。
这样,飞行员通过调整喷口的方向和角度,便可改变飞机的飞行姿态。
这种飞机不需要跑道,有一块35X35米大小的空地便可起降,所以非常适于在岛屿和航母上起降。
“鹞”式飞机虽具有上述优点,但它的一个致命弱点至今仍难以克服,这就是航速较低,作战半径较小,攻击威力较差。
它时速只有1000公里,属高亚音速飞机,这和其它常规起降飞机相比差距很大,因为一般作战飞机都达1倍音速以上。
由于垂直起降,所以受重量限制,挂载燃油和武器较少,加之垂直起飞时耗油量极大,所以作战半径只有100公里左右。
为了增大航程,节省燃油和加大挂量,一般采用短距滑跑起飞,垂直降落方式,如再加挂副油箱,作战半径便可达三四百公里。
vtol商业简史
vtol商业简史VTOL商业简史第一章引言VTOL是垂直起降(Vertical Take-Off and Landing)的缩写,是一种能够在垂直方向起飞和降落的飞行器。
VTOL技术的发展历程可以追溯到20世纪初,而在商业领域的应用则经历了一系列的发展和突破。
本文将以VTOL商业简史为题,探讨VTOL商业应用的发展历程和未来趋势。
第二章早期探索VTOL的商业应用最早可以追溯到20世纪40年代末和50年代初。
当时,各国开始在军事领域研发和应用VTOL技术,希望通过垂直起降的能力提高军事机动性和机动性。
然而,由于技术限制和成本问题,这些早期的VTOL飞行器并没有在商业市场上得到广泛应用。
第三章直升机时代在20世纪50年代和60年代,直升机成为了商业领域中最主要的VTOL飞行器。
直升机可以在狭小的空间中垂直起降,并具有垂直起降能力、悬停能力和短距离起降能力等优势。
因此,直升机被广泛应用于航空运输、医疗救援、消防救援等领域。
然而,直升机也存在一些局限性,如高成本、噪音大和燃油效率低等问题。
第四章创新突破随着科技的不断进步,人们开始寻求更先进、更高效的VTOL解决方案。
在20世纪70年代和80年代,一些创新的VTOL飞行器开始出现。
例如,倾转旋翼飞机和倾转推力飞机等新型VTOL飞行器,通过改变机翼或推力方向实现垂直起降。
这些创新的设计不仅提高了VTOL飞行器的性能和效率,还降低了成本和噪音。
第五章无人机时代21世纪初,随着无人机技术的快速发展,无人机成为了VTOL技术在商业领域中的重要应用之一。
无人机具有灵活性高、成本低、飞行安全等优势,被广泛应用于航拍摄影、物流配送、农业植保等领域。
同时,随着人工智能和自主飞行技术的发展,无人机的商业应用前景更加广阔。
第六章垂直起降电动飞行器近年来,随着电动飞行器技术的发展,垂直起降电动飞行器成为了VTOL商业应用的新趋势。
垂直起降电动飞行器具有零排放、低噪音和高效能等优势,被视为未来城市交通解决方案之一。
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垂直起降战斗机简史
垂直起降飞机(此处不含使用旋翼的直升机)的想法,早已有之,所以,第一个设想垂直起降战斗机的国家,无从考证,有说是英国,有说是德国。
比较著名的是德国Bachem 公司的“毒蛇”,1944年,但停留在设计阶段,而且属于旋翼机
最早的垂直起降飞机尝试,应该属于美国三角翼X**-1和XFV-1,时间是在1954年8月,这两者都是“垂直”起飞,都需要竖起来起飞,都只停留在技术验证机阶段
XFV-1
X**-1采用三角翼布局
就喷气式飞机而言,大家广为熟知的就是英国的“鹞式”战斗机,苏联的雅克38,大家经常争论,苏联和英国谁更早发明了喷气式垂直起降飞机,但实际上这种争论是没有必要的,最早发明喷气式垂直起降飞机的依然是美国,X-14技术验证机
X-14技术验证机(优酷上可以搜到其试飞视频)是一种不用把飞机竖起来就可以直接起降的飞机,是真正意义上的垂直起降飞机,多年来,其光芒一直被后来者所掩盖,不引人瞩目,但它确实是鹞式、雅克38及F35等名机的开路先锋。
由于过于超前,无法达到实用要求,仅生产了一架验证机。
再加上美国航母够大,对垂直起降飞机的需求没那么强烈,此后美国基本退出了垂直起降固定翼飞机的研究领域。
英国的鹞式战斗机——最早装备部队,最早用于实战,产量最大
鹞式就不说了,太出名,太广为人知了,几乎一提到垂直起降战斗机,大家就认为是鹞式了。
鹞式虽然不是最早开始研制和试飞的垂直起降飞机,但确实是最早达到量产标准装备部队的垂直起降战斗机,鹞式与1966年首飞,1969年装备英国空军,1979年上航母。
1982年参与马岛海战,取得了不俗的战绩,成为最早参与实战的垂直起降飞机。
也是目前最成功的垂直起降战斗机。
最早的超音速垂直起降飞机——德国
不得不佩服德国人,作为战败国,受到重重限制,又处于东西德的分裂状态,但在这垂直起降战斗机研制领域,德国人
展现了其优秀的素质和极高的效率。
1965年,德国研发的VJ-101首飞,比英国的鹞式还早了一年,而且,不为人熟知的,VJ-101于1969年实现了超音速飞行,达到了1.14马赫,是最早的超音速垂直起降飞机
当人,由于对德国的限制和当时的技术条件,这款飞机没有装备部队。
但德国人在其中所表现出的素质和效率,足以让人敬佩。
苏联雅克38——最早的舰载垂直起降战斗机
苏联在垂直起降战斗机领域的投入,是最大的,从雅克36到雅克38,再到雅克141,苏联投入了巨大的力量研发垂直起降战斗机。
其中雅克38是最早上舰的垂直起降战斗机,1976年上舰(虽然此时鹞式已经实用多年,但直到1979年才装备海军)
雅克36于1963年首飞,但问题多多,只停留在验证机阶段,此后在其基础上研发了雅克38
雅克38于1971年首飞,1976年降落到基辅号航母上,成为最早的舰载战斗机(一说在1973年已经在巡洋舰上进行着舰测试),苏联开发雅克-38一开始就冲着舰载机的目的去
的。
虽然这款飞机依然存在众多不足,故障率和稳定性也不太好,但它依然是目前批量装备部队的仅有的两款垂直起降战斗机之一
苏联的雅克-141——超音速,没落帝国收官作
雅克-141是苏联垂直起降战斗机的收官作品,能飞到1.7马赫(在这个记录被F35B打破之前,依然是飞的最快的垂直起降战斗机)1987年试飞,如果把德国人的VJ-101视为攻击机的话,那么雅克141可以算是最早的垂直起降超音速战斗机,但也是只生产了4架原型机。
F35系列——隐身,超音速,美国
F35大家关注的够多了,在这里就不做详细介绍了。
由于其刚刚开始装备部队,效果如何,还需要拭目以待。
回顾垂直起降战斗机的历史,可以看到:
美国队垂直起降战斗机的需求其实是比较低的,其本土不会遭到打击,其海外基地大都远离前线,其航母也够大,弹射器技术也够先进,所以对垂直起降战斗机,浅尝辄止,试了一把就不玩了,直到最近的F35,也主要是满足外销和海军陆战队的需要(其空军型和海军型并不需要垂直起降)。
只
不过由于其本身强大的工业实力和雄厚的财力,才支撑起
F35,使得美国目前处于垂直起降战斗机的领头地位。
英国对垂直起降战斗机的需求其实是最强的,因为其陆地机场容易遭到打击,其航母也太小。
英国本身强大的工业实力,对垂直起降战斗机的迫切需要和其务实的精神(相对苏联),使得英国造出了最成功的鹞式,具有开创意义。
但日薄西山的英国目前已经无力独立研发新的垂直起降战斗机补充,不得不购买F35.
苏联对对垂直起降战斗机的需求的需要主要是海军方面,其理念很先进,但过于贪大求全,标准要求过高,加上本身的技术水平还达不到,做细活的能力尤其差,所以投入巨大,但产出并不和投入成正比,雅克系列虽然留下了传奇,但问题太多,随着苏联本身内部问题的集聚,其垂直起降战斗机的研究也不得不随之没落。
德国由于是战败国,受到的限制太多太多,所以虽然德国人以极高的技术水准和效率,在垂直起降战斗机的历史上,留下了自己精彩的一笔,但也仅仅只是一笔而已。
中国将来是否要研究垂直起降战斗机?又应该走什么样的
道路,以上这段历史,无疑是值得借鉴和学习的。