在2022年珠海航展上,歼20飞行员骄傲地宣布,此次参加航展的歼20,已全部换装“中国心”。——国产航空发动机
(资料图片仅供参考)
澎湃动力“中国心”,威龙出世仰天啸,昂首竞飞三千丈,扶摇直上九万里。
先进的航空发动机,是飞行器昂首腾飞的动力源泉。推力矢量发动机、短距起飞/垂直降落发动机、脉冲爆震发动机、超燃冲压发动机、……。各种新概念发动机不断涌现,引发诸多遐想。
《流浪地球2》中的“J-20C”飞机,既能垂直起飞和降落,又可快速向前飞行,还可突然爬升机动,现实中有可能发生么,技术上怎样实现呢?
短距/垂直起降推进系统
电影中的“J-20C”飞机装配了两台带旋转喷管和滚转喷管的大推力变循环发动机,以及轴驱动前置升力风扇。
推进系统包括主发动机和升力系统:
变循环发动机、升力风扇、旋转喷管、滚转喷管。
“J-20C”飞机兼具固定翼与旋翼优势于一体,既能显著降低飞机对起飞/降落条件的要求,又具备较高的作战飞行能力。可以实现快速飞行,具有部署灵活、机动性强等特点,并可携带武器载荷执行精确打击任务。
与常规涡扇发动机不同,这种战斗机动力装置除了需要为飞机的巡航、加速、格斗、盘旋等任务提供相应推力外,还要为飞机的垂直起降提供足够大的升力,这就需要额外设计升力风扇安装在飞机重心附近,向下喷出冷空气流,为飞机起降提供向上的推力。
在起飞时,起动专门的升力风扇,转向喷管转动向下,升力风扇和巡航发动机共同工作提供向上的升力。
在过渡飞行时,由升力风扇和机翼提供升力,巡航发动机喷管逐步转向到水平,提供水平推力。
在巡航时,专用升力风扇关闭,巡航发动机提供水平推力。
也就是说,在短距/垂直起降工作模态时,升力风扇进排气门、主发动机辅助进气门、滚转喷管排气门、主喷管舱门等短垂功能门打开,升力风扇喷管、滚转喷管以及主喷管向下排气。在常规工作模态 (巡航等)时,低压轴驱动的升力风扇断开,滚转喷管关闭,短垂推进系统与常规推进系统工作一致。
随着技术的发展,或许“J-20C”飞机会在不久的未来与我们见面,让我们一起拭目以待吧!