矢量喷嘴

✍ dations ◷ 2025-11-29 20:39:48 #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

  • 限制修饰系统限制修饰系统(英语:Restriction modification system)是一种存在于细菌(可能还有其他原核生物),可保护个体免于外来DNA(如噬菌体)的侵入。有些细菌体内含有限制酶,可将双股DNA切断,之
  • 钙离子通道阻滞剂钙离子通道阻滞剂(英语:calcium channel blocker,CCB、calcium channel antagonists 或 calcium antagonists)是阻断钙离子经过细胞膜上的钙离子通道进入细胞的药物。 钙离子通
  • 印度空间研究组织name = 'Aero', description = '航空太空科技(航空航天科技)', content = {{ type = 'text', text = [=[本页面没有类似于NoteTA的数量限制。 请自行修改分类名。在NoteTA样板
  • 摩尔曼斯克州摩尔曼斯克州(俄语:Му́рманская о́бласть,罗马化:Murmanskaya oblast),位于俄罗斯最西北部,是俄罗斯联邦主体之一,属西北部联邦管区。面积144,900平方公里,人口89
  • 地天地天(梵语:Pṛthvī),又称坚牢地神、坚牢神、持地神,即主掌大地之神,为十二天之一。最初为印度神话中养育万物的地母神颇哩提毗(Prithvi),后被佛教吸收,在南传佛教中也叫帕媚托拉尼,有
  • 白灼虾白灼虾,是中国粤菜中的一种。采用鲜虾为原料,经过“白灼”技法烹制,然后蘸酱油、蒜汁食用,特点是味鲜、肉懒,保持了虾的原味。海水虾性温湿、味甘咸,入肾、脾经;虾肉有补肾壮阳,通乳
  • 拉珠拉珠(英语:anal beads)又称肛门珠、后庭拉珠是性玩具的一种,拉珠通常由硅胶、塑料、橡胶、乳胶、玻璃或金属制造,形态大多是一根柔软的绳子连接大小相同或者由小到大递增的几个珠
  • 赵汝适赵汝.mw-parser-output ruby>rt,.mw-parser-output ruby>rtc{font-feature-settings:"ruby"1}.mw-parser-output ruby.large{font-size:250%}.mw-parser-output ruby.larger
  • 庞卡城庞卡城(Ponca City)是位于美国俄克拉何马州凯县和欧塞奇县的一座城市。
  • 孔隙率孔隙率(英语:Porosity)或孔隙分数是表征材料的孔隙部分的物理量,定义为孔隙的体积与材料总体积的比率,所以总是在0到1之间,用百分数表示,为0到100%之间。由于开孔或与开孔连通的孔