有一种美国战斗机能悬在半空中

栏目:资讯发布:2023-12-04浏览:3收藏

有一种美国战斗机能悬在半空中,第1张

  有!美国的A/V 8 海鹞 垂直起落战斗机

  一、飞机发展和服役概况

  固定翼飞机从1903年诞生一直到20世纪60年代,绝大多数都是依赖机场或航空母舰的跑道,采用滑跑起飞方式起飞。对作战飞机不讲,这就有一个很大的弱点,即机场跑道如果被敌方破坏,那么就无法升空作战。于是独树一帜的垂直/短距起降飞机便应动而生了。它的代表作当推“鹞”式“三兄弟”——“鹞”、“海鹞”和AV—8型飞机。“鹞”式飞机机车研制的第一种实用型固定翼街起降飞机,其主要任务是近距空中支援和战术侦察。

  “鹞”战斗机是英国前霍克西德利公司(现已并入英国航宇公司)在英、德联合研制的P1127“茶隼”垂直/短距起落战斗机的基础上单独研制的1种亚音速单座垂直/短距起落战斗机,并重新命名“鹞”式(最初曾译为“猎兔狗”)。该机的主要设计目标是进行低空对地攻击,但也可以用于空战,但也可以用于空战,装备1台推力为855千牛的“飞马”6发动机。6架原型机中的第1架(XV276)于1966年8月31日首次试飞,第1架生产型飞机于1967年12月28日试飞。“鹞”式飞机之所以具有垂直起降的“神功”,主要是因为它有一个与众不同的“心脏”,它是一台装有4个转向喷口、可旋转0-985-的“飞马”型涡轮风扇发动机。它可以通过改变发动机喷口喷气方向,来提供飞机飞机垂直起降时,喷口转到朝下方向,发动机向下喷气,形成4根强劲有力的气柱,使飞机以像火箭一样拔一而起或像“阿波罗”号宇宙飞船登月舱在月球上软着陆一样垂直降落;政党飞行进,喷口转向后方,发云贵机向后排气,为飞机提供向前的动力。机翼翼尖、机尾和机头均装有喷气反作用喷嘴,用于控制飞机的姿态和改进飞机的失速性能。因为有了特别的“心脏”,“鹞”式飞机除了具有不依赖机场、可以分散隐蔽的特点外,还可以在空中作低速机动、原地转弯、倒退及空中悬停等一般歼击机望之兴叹的“特技”飞行运作。“鹞”式飞机虽说基本性能相当不错。但鱼与熊掌不可兼得,有优点就有缺点,它的最大缺点是垂直起飞时航程、活动半径和开量弹都太小。如它载弹1360千克,垂直起飞时,作战半径仅有92千米。

  鉴于“鹞”式飞机独特的短距起降功能,把它改型为舰载飞机真是再合适没有了。于是,“海鹞”式飞机在马岛战争期间曾大显身手,在整个马岛战争中,“海鹞”式飞机战斗出动达1500多架次,空战成绩更是惊人23:0!

  英国空军装备的战斗型别是“鹞”GRMK1/GR,MK3和“鹞”ⅡGRMK5/GRMK7。海军“鹞”战斗机的任务被划分为3个方面:(1)截击远程海上巡逻机和舰载战斗攻击机,作战半径741km(400nm);(2)在低空,1个小时能搜索51800m2(20000mile2)侦察;(3)能攻击舰船、巡逻快艇和海岸目标,作战半径至少463km(250nm)。上述要求被分解成两个方面,即满足战斗任务的要求和适应“舰海”兼容的需要。

  1978年8月20日第1架研制型“海鹞”(XZ439号飞机)首飞。1979年3月26日进行了首次舰上试飞,同年9月组建了第1个“海鹞”中队—第700(No700A)中队。

  二、“海鹞”战斗机武器系统

  武器装备和火力配置

  “海鹞”FRSMK1战斗机共有7个挂架:机身下左右两侧各有1个机炮炮舱的专用挂架,不挂炮舱时可用盖板盖上以保持飞机的流线外形;机身下中央有1个挂架,其最大的挂载能力907kg(2000lb);左右机翼下各有两个挂架,每个内侧挂架的最大挂载能力是907kg(2000lb);可以挂467kg(1030lb)的自由落体炸弹、508kg(1120lb)的减速炸弹和实重601kg(1325lb)的“海鹰”反舰导弹,还可以挂455L(100英加仑),和864L(190英加仑)的副油箱;每个机翼外侧挂架的最大挂载能力是295kg(650lb),除可挂重量相当的空对地武器外,每个外侧挂架可挂2枚“响尾蛇”空对空导弹(图41)。飞机允许的最大外挂重量是2722kg(6000lb)。在外挂武器中也包括WE177轻型核炸弹。A/V-8B战斗机

  A/V-8B“鹞”战斗机是AV-8A的改进型,由美国、英国共同研制的单座亚音速垂直/短距起降攻击机,装备美海军陆战队和英国皇家空军。主要用于近距空中支援和侦察。1987年6月首次试飞成功,1989年9月交付部队。乘员1人,装备F402-RR-406A涡扇式发动机,1X9378公斤推力。翼展925米,机长1412,机高355米,最大时速马赫087,实用升限16764米,最大起飞重量14061公斤,作战半径1112公里,转场航程3641公里,起飞滑跑距366米。主要武器包括2门25毫米GAU-12五管航炮、7个外挂点(可用于挂载各类空对空和空对地弹药。),可为美国海军陆战队提供有效的远程火力支援。

  三、“鹞”式大家族

  1965 年春,在 P1127 计划的 6 架原型机完成试飞及皇家空军宣布取消 P1154 项目后,英国航空部又单独与霍克签订了研制 6 架进一步发展型的合同(依次编号 XV276~281),目的是以 P1127 的技术为基础为皇家空军研制一种近距支援战斗机,所使用的发动机为推力约 8,620 千克的“飞马”6 Mk101(下称“飞马”101)。第 1 架原型机在 1966 年 8 月 31 日首飞,并在 1967 年正式命名为“鹞”(Harrier)。经过后来的不断发展,“鹞”已经发展成一个大家族,包括早期“鹞”系列、“海鹞”系列和“鹞”II系列。

  (图AV-8A) 早期“鹞”系列包括“鹞”GRMk1/1A(首架生产型 1967 年 12 月 28 日试飞,订购了 78 架)、TMk2/2A(首架生产型 1969 年 10 月 3 日试飞)、GRMk3(首架生产型 1976 年 1 月 9 日试飞,订购了 36 架,后来还将 50 架 GR1/1A 升级为 GR3)、TMk4/4N(首架生产型 1973 年 5 月 4 日试飞,包括 T2/2A 订购了 31 架)、Mk50(即美国海军陆战队的 AV-8A,订购了 102 架,1971~1977 年交付)、Mk54(美国海军陆战队的 TAV-8A,订购了 8 架)、Mk55(西班牙海军的 AV-8S,订购了 11 架,与 TAV-8S 都被称为“斗牛士”)、Mk58(西班牙海军的 TAV-8S,订购了 2 架,与 AV-8S 一起在 1973~1978 年交付)共 9 种型号,都由英宇航系统生产。编号中的“Mk”加数字表示型别、“GR”表示用于对地攻击和侦察,“T”表示用于教练(也适用于美国和西班牙的飞机),末尾有 N 的表示海军型。没有“GR”或“T”的是出口机或试验机。目前早期“鹞”系列除少数教练型和 AV-8S/TAV-8S 外都已退役,津巴布韦在 1989 年获得了皇家空军转交的多余的早期“鹞”,不过现在肯定已经无法使用。从技术水平上看,早期“鹞”系列相当于西标第 2 代战斗机。

  (GR3北航的 GR3)“海鹞”系列包括皇家海军在“鹞”GR3 基础上发展的“海鹞”FRSMk1(首架原型机 1978 年 8 月 20 日试飞,订购了 57 架)、FRS1 的中期寿命改进(MLU)型 FA2(原称 FRSMk2,首架原型机 1988 年 9 月 19 日试飞,订购了 28 架,另有 33 架 FRS1 升级到 FA2)、FRSMk51(印度的“海鹞”FRSMk1,订购了 23 架)、“鹞”Mk60(印度用于 FRSMk51 教练的型号,订购了 4 架,采用“鹞”T4 的布局和 FRSMk1 除雷达外的机载设备)、“鹞”TMk8N(由皇家海军早期的“鹞”教练型改进,采用 FA2 除雷达之外的全套设备,总共改进了 5 架)。从飞机设备和空战能力来看,FRSMk1 及其出口型属于西标第 2 代战斗机、FA2 则属于第 3 代。

  “海鹞”FA2

  “鹞”II系列包括美国海军陆战队的 AV-8B 基本型(首架生产型 1983 年 8 月 29 日试飞)、AV-8B 夜间攻击型(首架由 AV-8B 改装的夜攻型 1987 年 6 月 26 日试飞)、AV-8B+制空型(原型机 1992 年 9 月 22 日试飞)和教练型 TAV-8B(首架 1986 年 10 月 21 日试飞,加上前 3 种作战型总共订购了 328 架);皇家空军的“鹞”GR5/5A(相当于 AV-8B 基本型,首架预生产型 1985 年 4 月 30 日试飞,订购了 62 架)、T6(皇家空军最初计划在 T4 基础上改装的 GR5 教练型,后来取消研制)、GR7/7A(相当于 AV-8B 夜攻型,首架生产型 1990 年 5 月试飞,订购了 34 架,并将全部的 GR5/5A 升级到 GR7)、T10(相当于 TAV-8B,首架 1994 年 4 月试飞,订购了 13 架)。此外意大利订购了 16 架 AV-8B+和 2 架 TAV-8B,西班牙订购了 12 架 AV-8B 基本型(编号 VA-2,绰号“斗牛士”II)和 8 架 AV-8B+(保留的 10 架“斗牛士”II将升级到这个标准),泰国皇家海军订购了 8 架 AV-8B 基本型。“鹞”II 系列技术上已经相当成熟,水平相当于西标第 3 代战斗机。

  安装雷达的 AV-8B+

  “鹞”式家族的三大型号系列中,早期“鹞”系列和“海鹞”系列的主承包商都是英宇航系统公司,发展早期“鹞”的后继型时本来美国海军陆战队和英国皇家空军有着各自的计划(美国的称为 AV-8B,英国的称为“大翼鹞”),不过最终皇家空军选择了技术上容易实现的美国 AV-8B 计划。1981 年美国麦道公司(今波音)和英宇航签订了联合生产协议,规定美国的 AV-8B 双方分别承担 60%、40% 的工作量,英国的 GR5 各占 50%,而对任何来自两国之外的订单则分别承担 75%、25%。此外美国联合技术公司下属的普拉特·惠特尼公司还承担发动机制造的 25%(按照价格计算),其余由英国罗尔斯·罗伊斯承担。麦道和英宇航还要负责各自所生产机身段内系统的安装,而所有飞机的喷气反作用操纵系统都由英宇航负责生产。

  YAV-8B 原型机

  除了各种作战型外,在“鹞”双座型的基础上还发展了低噪音 V/STOL 客机研究机和“矢量推力飞行控制”(VAAC)试验机。低噪音 V/STOL 客机研究机是英宇航自筹资金制造的,编号“鹞”Mk52,是英国注册的第 1 架民用固定翼 V/STOL 飞机,1971 年 9 月试飞(使用“飞马”102 发动机);VAAC 试验机在 1985 年 12 月 12 日首飞,主要用于先进飞控系统试验,将俯仰控制、油门和喷管位置控制改成电传控制并保留了原来的机械控制方式。

  美国海军陆战队和英国皇家空海军的“鹞”II和“海鹞”还在不断进行改进,如加装新型瞄准吊舱和“联合战术信息分发系统”(JTIDS)、改进电子战系统等。英国国防部在 2002 年 2 月宣布计划在 2007 年以前将“海鹞”FA2 和“鹞”GR7 通过机体、动力装置、电子设备和武器系统的大幅度改进升级为一个统一的型号“鹞”GR9,作为 F-35 装备之前的过渡。美国海军陆战队的 AV-8B 系列最终也将被 F-35 取代。

地球是转动的,这一点没毛病,但是要认为我们离开了地面在空中悬停上一会就会到达地球的另一边,这是完全不可能的。

图示:地球的自转

这是为什么呢?如果这样都可以的话,我们就乘坐直升飞机悬浮在天空中不动会发生什么呢?我们会看到我们下方的地面(地球)在飞快的转动着。建议不要一直盯着地面看,这样会头晕的。然后我们可以在直升机上面打开手机刷刷视频,打打游戏或者打个盹儿。等到12个小时过后,我们往地下一看,“My God ,我来到美国了!”

很显然,乘坐直升飞机悬在空中半天就能到达美国就是一个笑话。这样都可以的话,环球航行真的是太容易了。

图示“选择空中的直升机”

直升飞机悬在空中悬停的时候也是在跟随着地球一起转动的。我们知道地球每24小时就会转动一圈。而且地球是非常大的。所以地球的自转速度是非常快的。在地球的赤道上,地球自转的线速度是每小时1667公里,也就是每秒钟463米。朋友们能够想象得到这个速度有多快吗?声音在空气中的传播速度是每秒钟340米。地球在赤道的自转速度比音速还快大约14倍。

地球的自传速度这么快,假设地球转动而我们只要离开地面就不会跟随者地面转动的话。那么我们就不敢开心的蹦蹦跳跳了。如果我们一旦开心的跳了起来,那么就会发现迎面飞来一面墙,然后我们的身体就会镶嵌到墙里面了。

图示“悬停的直升机”

为什么直升机在空中看似悬停不动的时候也在跟随着地球高速转动呢?这是就是物体具有惯性的原因。地球上的任何一个物体没有绝对静止的。它们都具有和它们所在纬度上的地球自转速度相同的速度。这就是诗中描写的“坐地日行八万里”。直升飞机在起飞的时候地球已给了它和地球转速相同的初速度。所以,直升飞机悬停在空中也具有和地球自转相同速度的。这样当直升飞机垂直降落后还是会降落到原点的。

现实生活中有很多这样的例子可以证明问题中的假设是不成立的。例如,大家有没有勇气在匀速行驶的高铁车厢中跳起来呢?要知道高铁的速度是非常快的。每小时二三百公里的速度。我想任何一个人想都不用想都是有这个勇气的。因为我们知道高铁是不会在我们跳起来的时候撇下我们远去的。因为车厢里面的人由于惯性的原因保持着和高铁一样的速度的。

图示“热气球悬停在空中”

我们在地球上和地球一块高速运动着,但是我们却感觉不到。这是因为我们和地球的相对速度为零。如果地球突然停止了转动,那么我们就会对地球的转动有深切的感受了。如果地球突然停止了转动,就像是突然急刹车,我们就会以每秒钟463米的速度沿着地球自转的方向飞出去了。

所以,地球在自转,我们待在悬停在空中的直升飞机上也因为惯性而保持着和地球转速相同速度的。不管直升飞机在空中悬停多久,它都会降落到原点的。

朋友们觉得是不是这个道理呢?

目前在工程技术上实际使用的非接触的、使用场力的悬浮方法有两种:磁悬浮和静电悬浮。

磁悬浮大家比较熟悉,就是利用磁体同性相斥的原理,用磁体之间斥力对抗重力使其悬浮,例如大家都知道的磁悬浮列车。

磁悬浮是一种自稳的悬浮,当上面的磁体因为振动等各种原因离下面磁体太近时,由于斥力增加,会使磁体自动回到原位。

静电悬浮则是利用静电引力来悬浮,在物体周围安排一些带静电的支架,悬浮物体上则有与之相反的静电,这样悬浮物体受到来自各方向的静电引力和万有引力共同作用,精确地调整各个方向静电量,就可以把物体悬浮在空中。

但是这种悬浮是不稳定的,因为当物体离某个方向靠近时,引力会增大,它就具有进一步靠近的趋势。因此为了使其始终悬浮,需要有传感器随时检测物体位置,并且根据物体位置随时调整各个方向的静电量以保证物体被拉会正常位置。

这种静电悬浮技术目前主要用于制造静电悬浮陀螺仪,它只现在机械式陀螺仪中性能最好的一种。

想让一座城市漂浮在空中,使用场力的话,从现在已经掌握的物理原理来看,也只能使用上述两种方法中的一种。

不过人类目前还无法制造出力量那么大的磁体和带静电物体,所以在现在和可预见的将来,还无法实现你的理想,也许很久以后可以实现吧。

至于飞碟为什么能悬浮在空中,飞碟是UFO的一类,UFO的定义是不明飞行物,也就是说,它是我们目前还不了解的东西,连它是什么我们都不知道,那么谁又能知道它悬浮的原理呢?

虽然没有人真正到飞碟上去考察过,不过我们还是可以猜想。

飞碟悬浮的原理:

首先,飞碟不可能是利用目前人类所掌握的磁悬浮或静电悬浮原理。因为这两种原理都需要在地上或飞碟周围放上磁铁或带电物体,但实际上飞碟周围没有任何别的东西。

那么飞碟还可能利用什么原理呢?一种可能是利用宇宙中存在的、人类还不知道的某种力;另一种可能是,飞碟不停地向下喷射某种我们目前无法察觉的物质,利用其反作用力来维持悬浮。

这是一个非常有趣的问题,我相信很多人都有过这样的思考,就好像我们一直说地球是圆的,我们总会绕回起点、我们可以直接从地底下穿过到美国,这样一类的思考,都不无道理,但是如果用科学的眼光来看,这些都是不可能发生的。

飞机悬空仅仅是停滞不前

我们假设的是12个小时,那么地球正好可以自转半圈,按我们的逻辑飞机这时应该到达地球的另一端。但是事实并非如此,就算飞机在这里悬空停滞1年甚至10年,一样落地之后还是停滞不前的。

我们这里所说的停字,只是我们自己感觉到的停滞,但是从初中物理课本上我们就学习过,物体的静止都是相对的,运动是绝对的。这个问题说白了还是我们选择参照物的不同,所产生的结果不同。

地球引力的作用

我们都知道地球本身是有引力存在的,这就是人们一直因为这个原因而不能双脚离开地面。地球的引力作用是十分明显的,处在地表的任何事物都受地球引力的影响,除非该物体速度达到79千米每秒,这是十分困难的。换而言之,我们眼中静止的飞机并没有停滞,它依然在地球引力的作用下随着地球的自转不断运动。

这就好比我们在或火车上坐着,看窗外的树对于我们本身来说,它们也是在运动的。我们虽然坐着没动但实际上我们是随着火车一起运动的,这就是因为地球引力的作用。

静止与运动

之所以有人会提出这样的疑问,还是对于运动与静止的问题没有了解透彻。我们要思考运动与静止的问题,静止永远是有参照物的,也就是前提条件,是相对地球还是相对太阳,或是相对于我们人类本身。

因为地球在自转的同时,也在以每秒30公里的速度绕太阳公转,而太阳也带着八大行星以及各种小行星、矮行星和彗星等以每秒240公里的速度绕银心运动,225亿年才能绕银心一圈。银河系也不是永远静止的,如果我们向更遥远的宇宙来讨论,我们对于飞机悬空是否静止都无法界定。

总之这个问题是极其荒诞的,倘若有一定的物理基础可能就不会有这样的思考。但是小时候的我们对世界是充满好奇的,一定都有个类似的想法,我相信每个人都有自己心中的宇宙。归根结底我们还是要相信科学,一切都是有科学依据的,在浩瀚的宇宙中还有着很多的未知与不可能性,我们需要不断探索。或许在离我们遥远的地球以外,我们的这个假设是可以实现的,但是在地球是不可能的。

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