矢量喷嘴

✍ dations ◷ 2025-12-10 07:56:14 #喷气发动机

矢量喷嘴为一种飞行器使用的推进技术,利用矢量喷嘴达到使用推向力量的目的。早期大都用于垂直起降战机上,至1980年代末期后,开始在普通战机上广泛应用,这项零件也应用在火箭上。

飞行物体的推力是一种有强弱与方向的动量,而此种含强度与方向的动量即称为向量(TV,Thrust Vector)。旧型飞行器(飞机、导弹)的推力因受限于传统推进器喷嘴的限制,使喷射气流只能与飞行器中轴呈平行,并靠反作用力使飞行器往正前方移动而无法变换方向。现代航空科技积极发展的向量推力技术即是利用控制推进器喷嘴偏转,而达到改变喷射气流方向并进而使向量改变,此种可调整向量的技术就称为向量推力控制(TVC,Thrust Vector Control),此种推进方式通称为矢量喷嘴,目前设计中或已问世的第五代战机多均已采此种新技术。

与未装设矢量喷嘴与装设的飞行器比较之下,旧型飞行器因推力与中轴线平行,因此推力仅能提供向前的加速力,若强行进行高攻角动作则会使总推力无法平衡,造成失速。反观采用矢量喷嘴的飞行器能够透过喷嘴的偏转而使部分推力方向改变,进而控制飞行器的姿势,使飞行器的面对角度可与前进方向不同。

透过持续控制并微调矢量喷嘴,使推力不通过飞行器的重心,飞行器可进行低速率、高攻角这类在传统推力方式下必定失速坠毁的高难度动作。矢量喷嘴能够持续提供足够的平衡推力,只要机翼还有足够的升力,飞行器便可维持可受控制的失速飞行;同时,矢量喷嘴亦可在起降时提供额外的向下推力,使飞行器达到短场起降(STOL)甚至是垂直起降(VTOL)能力。

矢量喷嘴技术的最大的考验在于喷嘴偏转部分的高温问题,因推进器产生的超高温气体往正后方,直接接触的就是阻挡气体的喷嘴偏转部分,持续的高温及高压会对材质造成损伤,并失去矢量喷嘴的效果。目前的解决方式是采用耐高温材质,并在喷嘴内部设计散热孔及在喷嘴略前方设置进气孔导入冷却气流。

矢量喷嘴提供了飞行器高攻角与可控制的失速后动作,使飞行器有极大的空战优势,例如航空界著名的眼镜蛇动作等超高难度动作皆可运用适当的控制矢量喷嘴而较易达成。以往飞行器要进行大角度转向甚至是闪避动作时,得需要以高速转弯,而这会造成过大的G力,运用矢量喷嘴即可在较短时间与较低速度完成,所造成的G力亦较低。

矢量喷嘴能提高空气力学效应,相对的可使主翼及尾翼小型化,机体总重量因此能降低。翼面缩小即代表雷达反射面积缩小,使得匿踪性提高,总和增加作战力。而采用矢量喷嘴的导弹也因不需考虑轨道转角问题,故可采用垂直发射,减少发射器所占空间并增加隐匿性。

目前分为二维矢量喷嘴及三维矢量喷嘴,前者只能向上下偏折,后者则可以向上下左右的各方向偏折。新一代战机为了提高机动能力而开始引入此技术,例如美国空军的F-22与F-35(F-35的矢量喷嘴只可于垂直起降模式中启动,而且只有F-35B配备),俄罗斯空军的Su-30(Su-30MKI/MKA/MKM/SM)、Su-35(Su-35S)、Su-37、Su-57和MiG-29(MiG-29 OVT),中国人民解放军空军的J-10B TVC。不过仍有部分战机设计师倾向以先天的气动构型来增强飞机的机动性,而非用矢量喷嘴这种后天强化方式来做补救。

相关

  • 志贺氏菌志贺氏菌属(学名:Shigella)通称志贺菌或者痢疾杆菌,为肠杆菌目肠杆菌科的一属,是一类革兰氏阴性、不活动、不产生孢子的杆状细菌,可引起人和其他哺乳类动物的细菌性痢疾。1897年,由
  • 方位格方位格(英语:locative case,缩写: .mw-parser-output .smallcaps-all{font-variant:small-caps;text-transform:lowercase}.mw-parser-output .smallcaps-all *{font-variant:no
  • 六龟六龟区(台湾客家语:Liu̍k-kûi khî;大武垅语:Lakuri, Lakoli),位于中华民国高雄市东北半叶南部,东邻桃源区、茂林区,西邻甲仙区、杉林区、美浓区,南接台湾省屏东县高树乡、三地门乡
  • 华山艺文特区华山1914文化创意产业园区(又名华山1914文创园区或华山1914,英语:Huashan 1914 Creative Park),园区前身为“台北酒厂”,为台湾台北市市定古迹。在1999年后,成为提供给艺文界、非营
  • 羟丙甲纤维素羟丙基甲基纤维素(INN名称:Hypromellose),亦有简化作羟丙甲纤维素(hydroxypropyl methylcellulose,缩写作HPMC),是属于非离子型纤维素混合醚中的一个品种。它是一种半合成的、不活跃
  • 第二次金川之战第二次金川之战爆发于乾隆四十年(1775年)。乾隆三十六年(1771年)莎罗奔之孙索诺木击杀革布什扎土司,小金川土司僧格桑趁机攻打鄂克什和明正土司。乾隆帝命大学士温福为定边将军,与
  • 丝囊丝囊,又称作纺织器,为蜘蛛腹部或一些昆虫幼虫的吐丝器官,其主要作用乃分泌粘而可凝成丝之液体。大多数蜘蛛有三对丝囊,也有一对、两对或四对的情况。 其中有细管与丝腺相连,丝腺
  • 1966年世界杯足球赛决赛1966年国际足联世界杯决赛于1966年7月30日在英格兰温布利球场举行。比赛结果为英格兰队以 4–2 击败西德队,获得该届世界杯的冠军。
  • 格陵兰总理格陵兰总理(格陵兰语:Naalakkersuisut siulittaasuat、丹麦语:Landsstyreformand、英语:Prime Minister of Greenland),格陵兰自治政府的首长,初代总理乔纳森·莫兹菲特于1979年格
  • 俄罗斯联邦会议无党派(170): 执政党(343): 在野党(106): 无党派(1): 俄罗斯联邦会议(Федеральное Собрание,Federalnoye Sobraniye 或 Federalnoje Sobranije)是俄罗斯联邦的国家立法