【小狗】牛牛航母新发明!平铺的助降镜——贝德福阵列!_风闻
小狗2017-微信公号—“小狗2017”—已开通,请关注、指正2018-12-26 16:56
(本文转自超大军事论坛)
英国最后选择F-35B垂直起降型,而非弹射拦阻降落的F-35C型,其中一个最重要的理由就是,英国可以在垂直起降战机系统的研发中,获得新技术,继续引领垂直起降战机这个市场广阔、财源滚滚的小众市场。
果然,英国继斜角甲板、助降镜、滑跃甲板之后,又推出了一项**崭新的航母技术——贝德福阵列——平铺在甲板上的助降镜,**不管风吹浪打,航母甲板都变得更友好,更有利于垂直起降战机对准跑道、调整高度、角度,平安落地。
因为,贝德福阵列让航母甲板变得智能了!
(“我美国人就是饿死都不用滑跃平台”——
F-35B进行美式短距滑跑起飞)
舰上滚动垂直降落(Shipborne rolling vertical landing,SRVL,先称为滑跑降落)是皇家海军为F-35B发展出的作业方式。
(垂直起降战机滑降,说实话,这不算英国的发明,首创权属于光荣的苏联海军航空兵。)
进场降落的时候,F-35B进入垂直降落模式,发动机矢量推力喷嘴向下转95度,举升风扇打开;但是飞机并不是悬停垂直降落,而是用类似传统方式滑翔降落。(明显是为了节约垂直降落消耗的燃料,以此增大战机有效航程、作战半径)
不同于一般飞机降落,滑跑降落已经有发动机举升向上的推力,所以像一般飞机担心失速,所以滑跑降落的角度更陡、飞机仰角更大,大仰角以及矢量推力帮助飞机更快在空中减速,著舰速度也慢。著舰之后,靠著矢量推力、气动煞车等停住,大概会往前跑90到120米,关键是不用拦阻索。
按这个示意图,F-35B滑跑降落最终进场的角度大概是6度,飞机仰角8到12度,进场水平速率约60节,换做一般喷射战机早失速了。
一般航母著舰,F/A-18E/F这样的喷射战机角度大概3度,飞机仰角5度,进场水平速率135节。
照这张图,飞机初步进场降落,在200英尺左右的高度先改平、对准跑道并且减速,然后才进行最终进场。看了油管上的F-35B滑跑降落视频,最终进场著舰阶段的水平速度算是相当慢(跟一般舰载机着陆相比)
使用滑跑而不是垂直降落的主要原因是增加降落时飞机允许携带的负载(剩馀燃料与弹药),传统垂直降落是飞机先悬停,对齐船舰速率然后垂直降落,悬停时飞机机体就丧失了前进速度带来的升力,纯靠发动机向下推力撑著。
滑跑降落时,飞机不仅有向下的矢量推力,也有前进速度,机体因而保持升力,有这些额外升力就可以让飞机以更大的重量著舰,或者是在降低发动机负荷的情况下著舰,延长寿命。在热带地区发动机功率衰减,这也会提高一些操作馀裕。
(垂直起降飞机,如果沿着斜坡滑降,而非90度垂降,
会“借到”一部分机翼升力,从而节约部分燃料)
依照维基,最早尝试SRVL滑跑降落的可能是苏联,在1980年代初期,苏联尝试过用Yak38铁匠式STOVL飞机在基辅级航空巡洋舰上滑跑降落。
(高仿“尼特卡”训练基地的——俄罗斯新建——叶伊斯克训练模拟基地)
(印度果阿的航母起降训练基地)
(“尼特卡”舰载机陆上训练基地本尊)
(东亚某国的舰载机陆上训练基地)
英国在2002年9月30日正式确定加入美国联合战术打击机(JSF,当时刚刚确定是F-35)计画,当时英国就在构想滑跑操作。
为了让F-35B能在各种条件下都安全以SRVL方式滑跑降落在航空母舰上,英国国防部在2007年跟国防科研公司QinetiQ签署合同。
QinetiQ利用一架先前用在先进矢量推力控制(Vectored thrust Aircraft Advanced Control,VAAC)项目的海鹞式双座机(机号XW175)来测试滑跑降落;同时,为了让降落更顺利安全,QinetiQ也配合测试他们开发的贝德福阵列(Bedford Array)灯号式辅助降落系统。
(“卓越”已……,有事烧纸)
在2007年中旬,QinetiQ利用XW175机第一次在法国戴高乐号航空母舰上滑跑降落,选择戴高乐号应该是因为甲板够大。
然后英国改装自家的无敌级航母卓越号,加装贝德福阵列。在2008年11月12~19日用XW175机进行一系列降落测试,包括39次架次飞行任务,总共做了230次滑跑降落以及67次垂直降落。
这架海鹞VAAC测试机长期以来就专门用于研究改进STOVL技术;这架飞机长期编制于位于的贝德福航空研究机构(RAE Bedford,Royal Aircraft Establishment,2001年起就归给QinetiQ机构),长年跟美国航天总署(NASA)研究改进STOVL技术,其中一个重要项目就是先进矢量推力控制(Vectored thrust Aircraft Advanced Control,VAAC),利用计算机为中枢的线传控制(Fly by wire)系统统合控制一般的飞机舵面、发动机与矢量推力。
海鹞这个时代的早期STOVL机的常规飞行控制以及垂直起降的矢量推力控制都是人工操作,从一般常规飞行与矢量推力垂直起飞、降落中间的转换,全部要飞行员费心,工作负荷很大且危险性很高,因为靠矢量推力以及靠气动力飞行是截然不同的。
而VAAC就是把这些统一给计算机控制,实现两种不同飞行状态的自动化无缝隙控制,飞行员完全不需要对此做任何特别操作,让STOVL飞机变得更容易驾驶也更安全。在2002年,美国决定把贝德福航空研究机构研究的先进矢量推力控制技术用在F-35B。
最后介绍一下贝德福阵列。很明显,这个名字的由来就是因为RAE Bedford。
这张示意图,跑道线上标示的红灯就是贝德福阵列的灯号,灯号随著舰体姿态以及飞机逐渐逼近而一直动态调整,引导飞行员随时对准降落区。
F-35B模拟器上,头盔显示器中央跑道线点亮的灯号就是贝德福阵列,还有一堆参数以及动态的标示。
贝德福阵列是一条纵向的指示灯阵列,沿著航母甲板著舰区纵向设置。这条阵列上,只有飞机预定著舰的位置的灯号才会点亮;由于船舰在海浪中随时会横摇纵摇,这个系统也随时机动调整灯号。
贝德福阵列的灯号跟著舰体纵摇姿态而改变。
而在驾驶员的视野里(F-35B用头盔显示器,其他机型可配合抬头显示器),就会根据贝德福阵列点亮的著舰区位置,自动显示一些重要提示如飞机进场角度姿态(Glideslope Ref,类似菲涅尔「肉球」的功能)、传记垂直矢量参考(Ship Referenced Velocity Vector)等。
由于贝德福阵列随时标示出飞行员应该瞄准的着舰点,这让飞行员能更轻易、在广泛气候海象条件下都能让飞机安全著舰,让新手的日子容易许多。
垂直起降嘛,本来就是牛牛家的生意!
先进的平铺甲板助降系统——贝德福,
名字就很英式,
很邦德,
很劳斯莱斯,
很幻影,
很宾利,
很剑桥,
很哈罗公学,
很金融街,
很下午茶,
听起来就很高大上,贝德福阵列,
小本子、小韩子、小意子、小西子、小澳子、小三子,要不要了解一下!
THE END
等等,问题来了,看样子,往后垂直起降飞机,起飞时不是垂直,而是短距滑跃起飞,降落时也是滑降,那还叫啥“垂直起降战机”?!
直接命名为“短距起降战机”算了!
(本文转自超大军事论坛,贝德福阵列及“海鹞”试验机图片转自超大军事论坛,
其它各国陆地滑跃训练基地图片取自网上)