双发布局短距/垂直起降飞机外流气动特性研究

针对YAK-141和F-35B两种不同推进系统构型的短距/垂直起降飞机,利用流场仿真软件,研究了双发布局短距/垂直起降飞机,分别采用升力发动机+转向喷管和升力风扇+转向喷管推进系统构型时,飞机短距/垂直起降工况下的外流气动特性,包括高温燃气回吸、地面效应和环境影响等。结果表明,升力风扇+转向喷管推进系统构型的短距/垂直起降飞机,在高温燃气回吸和环境影响等方面具有一定的优越性;不同推进系统构型的短距/垂直起降飞机,在短距/垂直起降时存在不同的喷泉流,其位置和气动特性对机身下表面的温度和压力分布有影响。     

基于某型发动机发展 STOVL 动力性能方案研究

短距起飞/垂直降落（STOVL）飞机由于其优越的作战性能,受到了世界航空大国的高度重视。通过借鉴目前最先进的 STOVL 动力 F135- PW -600发动机技术发展思路,研究了基于国内某型发动机改 STOVL 动力方案时,主发动机与升力风扇之间的匹配和约束关系。研究结果表明：随着升力风扇压比和流量的增加,主发动机升力减小,升力风扇升力增加;同一主发动机状态下,升力风扇流量越大,发动机前后升力平衡的升力风扇压比越小,总升力越大;主发动机性能越高,发动机前后升力平衡的升力风扇压比和流量越大,发动机总升力也越大。     

F-35飞行试验跟踪报道

目前,AA-1号F-35A战斗机已经成功完成了空中加油、噪声测试、超声速飞行、发动机空中停车和重新起动等一系列关键的试飞科目,而BF-1号F-35B战斗机也完成了打开升力风扇舱门和尾部发动机舱门的试飞科目,为即将展开的短距起飞垂直降落（STOVL）试飞科目奠定了基础,F-35的各项飞行试验都在紧锣密鼓地进行之中。     

STOVL飞机发动机多变量控制方法

短距起飞/垂直降落（STOVL）飞机发动机已采用多变量控制方法。基于鲁棒稳定性和条件数分析、块相对增益矩阵分析，对STOVL飞机发动机不同工作模式下的三变量控制系统输出选择和控制结构设计进行了研究。对常规工作模式，提出了基于多目标优化的三变量分块解耦控制方法，通过定义最优指标实现动态跟踪和分块间的耦合抑制。对常规工作模式和垂直起降工作模式间的切换，提出基于升力风扇功率前馈的复合控制方法，以消除负载变化对系统性能的影响。仿真结果表明:提出的控制方法能够保证常规工作模式下良好的解耦控制效果，能够实现不同工作模式间的平稳过渡，验证了控制方法的可行性。      

军事动态

F-35动向由QinetiQ公司领导开发的一种新型飞行控制系统将安装到F-35上。这种飞控系统能降低飞行员负荷,提高飞行安全性,减少培训时间,操作简便,并可减少使用成本。 过去短距起飞／垂直降落(STOVL)飞机对飞行员的能力要求很高,这使得飞行员的选拔严格,训练要求高。而这种新式综合飞行推力控制     

JSF的STOVL型别推进系统的设计竞争

洛克希德·马丁公司和波音公司的团队终于得到根本不同的概念 ,以应对依据STOVL需求给出的挑战。波音的X - 32B采用直接升力系统 ,而洛克希德·马丁的X - 35B采用附加一台安装在垂直方向的小型升力风扇 ,提供除发动机推力变向以外的增加升力。洛克希德·马丁公司和波音公司都完成了JSF概念论证阶段 ,二者的投标都优于军方需求 ,但洛克希德·马丁公司在更多领域里有擅长 ;波音公司的STOVL型别方案被认为比洛克希德·马丁公司的方案具有较高的风险。洛克希德·马丁公司的增加升力风扇方案胜过波音的直接升力设计 ;发动机技术、飞控软件和发动机 (含其矢量推力喷管 )设计一体化 ,对获得成功是重要的 ;而波音公司采用直接升力 ,作为短距起飞和垂直着陆 (STOVL)推进系统的决定 ,是它的JSF项目投标不成功的主要弱点。     

短距起飞/垂直降落发动机建模技术研究

参考常规双轴涡扇发动机数学模型,建立了适用于短距起飞/垂直降落(STOVL)飞机的变循环发动机部件级数学模型;通过特性外推,建立了轴驱动升力风扇数学模型;采用神经网络映射涵道总压损失的方法,建立了滚转喷管和外涵模型.根据STOVL发动机结构和部件变化特点,建立了稳态和动态共同工作方程.参照国外文献仿真数据进行设计点计算,并按照Bevilaqua提出方法开展了由常规涡轮风扇模式到悬停涡轮轴模式的过渡态仿真.仿真结果表明:建立的数学模型在悬停状态设计点和高空巡航点与国外文献数据相比误差均小于1.5%,推力达到悬停状态要求,符合STOVL发动机的设计特点,验证了该建模方法的有效性.      

S/VTOL 战斗机及其推进系统的技术研究

短距起飞/垂直降落战斗机集固定翼和旋翼飞机的优势于一身,由于其出色的性能一直广受关注,但由于技术难度大,迄今为止,世界范围内仅有3型战斗机真正装备部队使用,分别是英国"鹞式"战斗机、前苏联雅克-38战斗机和美国F-35B战斗机。按照短距起飞/垂直降落战斗机推进系统提供升力和推力的方式,将其推进系统分为共用型、组合型和复合型3种类型。介绍了3种短距起飞/垂直降落战斗机推进系统的工作原理、应用和发展,并分析了其优缺点,给出了推进系统研制发展的启示及建议。     

F136发动机——F-35战斗机的备选发动机

F136发动机是美国联合攻击战斗机F-35的备选发动机。它包括3种型别,即配装F-35A常规起落型(CTOL)的F136-GE-100发动机,配装F-35B短距起飞垂直着陆型(STOVL)的F136-GE-600发动机,配装F-35C舰载短距起落型(CV)F136-GE-400发动机。F136发动机是F-35战斗机的一大闪光点。它是1种智能型发动机,不但能提供鹞式发动机1.9倍的强大动力、178kN的升力,而且维修方便;该发动机部件具有通用性特点,多数零部件都能在20min内更换     

鸭式飞机矢量喷流对大迎角气动特性的影响

针对单发鸭式布局飞机，通过低速风洞试验，研究了矢量喷流对飞机大迎角气动力的影响特性。研究结果表明：发动机喷口直径变大使得飞机大迎角升力和阻力系数增加，并产生低头力矩系数。喷流使得飞机大迎角升力和阻力系数明显增加，并产生低头力矩系数；大喷口状态喷流影响比小喷口状态高50%左右。发动机喷管上/下偏转时，矢量喷流对飞机上下表面气流诱导不对称，喷管上偏减小升力和阻力系数、产生抬头力矩系数，喷管下偏增加升力和阻力系数、产生低头力矩系数，且喷管下偏影响明显比上偏大。在此基础上，基于数值模拟结果对喷流与飞机主流的相互作用机理进行了分析。