是哪樣神器讓戰(zhàn)斗機能夠在500米內(nèi)剎穩(wěn)停機?
許多民用客機和一些追求短場起降能力的噴氣式戰(zhàn)斗機都具有反推裝置,用于在降落滑跑過程中把全部或部分發(fā)動機推力逆轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生反向推力,以此來大幅縮短降落滑跑距離,提高飛機在小型機場降落的適應(yīng)能力,同時還能在降落滑跑過程中降低對機輪剎車的磨損,并避免采用累贅的減速傘裝置。
在人類航空史上先后出現(xiàn)過兩種安裝反推裝置的戰(zhàn)斗機,分別是瑞典的薩博-37“雷”和歐洲多國聯(lián)合研制的“狂風(fēng)”戰(zhàn)斗機。這兩種戰(zhàn)斗機在設(shè)計上都極端重視短場起降能力,這是為了便在戰(zhàn)時能部署在分散機場作戰(zhàn),提高自身的生存能力。
先來看“狂風(fēng)”戰(zhàn)斗機。該機的RB.199渦扇發(fā)動機尾部安裝了抓斗式反推裝置,其兩片液壓操作的鉸接抓斗在平時分別被置于尾噴管的上下方融入后機身外形,所以不會產(chǎn)生額外空氣阻力。啟動反推后,兩片抓斗后退到尾噴管后方形成一個V型氣流反射面,把尾噴管噴氣向后機身前上方和前下方反射產(chǎn)生反推力量,這就是為什么“狂風(fēng)”戰(zhàn)斗機垂尾根部總是臟兮兮的原因,原來都是被廢氣熏的。通過采用反推裝置,“狂風(fēng)”戰(zhàn)斗機把降落滑跑距離控制在了600米以內(nèi)。
除了“狂風(fēng)”戰(zhàn)斗機外,許多安裝小涵道比渦扇發(fā)動機的早期客機也采用了抓斗式反推裝置,如波音707、波音737早期型號、DC-8等,其中707是最早應(yīng)用這種反推裝置的飛機。航空史上曾經(jīng)發(fā)生過多起因反推裝置在飛行中誤操作引發(fā)的空難,其中最早的可以追溯到1961年,當(dāng)時一架聯(lián)合航空的DC-8在降落時機長錯誤開啟一側(cè)發(fā)動機的反推,導(dǎo)致飛機因推力不平衡而急轉(zhuǎn)墜毀,機上122人中18人死亡。
再來看薩博-37戰(zhàn)斗機,該機采用的是蛤殼式反推裝置,其尾噴管內(nèi)部的三片蛤殼門在反推操作中會關(guān)閉整個尾噴管,使發(fā)動機噴氣經(jīng)過反射后從尾噴管前端間隙向兩側(cè)前上方和前下方噴出,產(chǎn)生反推力量。反推裝置使“雷”式戰(zhàn)斗機的降落滑跑距離被縮短至500米,甚至能做到不依賴拖車自行在跑道上倒車掉頭,薩博-37大概是全世界唯一具有這種能力的戰(zhàn)斗機。
一些安裝小涵道比渦扇的客機(如英國的VC-10)也安裝了類似的蛤殼式反推裝置,發(fā)動機短艙后方的多片蛤殼門可在氣動操作下向前打開,在關(guān)閉尾噴管的同時產(chǎn)生反向推力,這種氣動蛤殼式反推裝置比液壓抓斗式反推裝置要輕一些。
隨著客機和運輸機渦扇發(fā)動機涵道被做得越來越大,光反向偏轉(zhuǎn)外涵道氣流就足以產(chǎn)生足夠的反推力力量,所以無需再像小涵道比渦扇的反推裝置那樣反向全部噴流。這種反推被稱為冷氣流反推裝置,由于只反向渦扇發(fā)動機外涵道冷氣流,所以不存在熱廢氣吸入和高溫沖涮問題,所以反推裝置的壽命比較長。安裝在大涵道比渦扇發(fā)動機上冷氣流反推裝置啟動時,整個外涵道會被堵死,風(fēng)扇冷氣流會通過發(fā)動機整流罩側(cè)壁的鉸接門或反向葉柵向前排出,以此產(chǎn)生反向推力。C-17運輸機采用的就是這種反推裝置,該機同樣能做跑道倒車動作。
反推裝置往往能把飛機降落滑跑距離縮短至少1/3,是目前噴氣式飛機上最有效的減速裝置。