军械武器控|造型独特的雅克-36垂直起降战斗机,空中拼刺刀( 二 )


1962年 , 雅克-36原型机制造完成 , 有别于以往吹风试验 , 作为垂直起降飞机很难通过风洞预测飞行品质 。 为保障安全一方面在制造模拟器用于试飞员地面体验 , 另一方面开始对雅克-36进行系留悬停试验 , 根据测试情况再对自动控制系统进行调整 。
军械武器控|造型独特的雅克-36垂直起降战斗机,空中拼刺刀
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雅克-36三视图
军械武器控|造型独特的雅克-36垂直起降战斗机,空中拼刺刀
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系留悬停试验
系留悬停试验没有发生重大问题 , 在获得一定进展后开始进行无系留飞行 , 不过两眼一摸黑没有任何经验积累只能凭试飞员感觉 , 实际上飞机可操控性太差 。 直到1963年基本可控飞行才得以解决 , 同年1月19日 , 雅克-36首次实现稳定滞空飞行 。
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雅克-36试飞
随着进度加快雅克-36暴露出的问题也越来越多 , 特别是处于悬停状态(起降过程) , 高温气体从喷口冲向地面后向外扩散 。 机体下方产生一块低压区(地面改变喷管气流方向 , 从而影响机身气动流场) , 然后飞机就被牢牢吸住 , 也就是所谓的“地面吸附效应”造成升力损失 。 雅克-36第一次试飞没能成功起飞就是这个原因造成 , 由于低压区气流变动不稳定 , 只能通过各种计算进行有效控制和修正 , 将气流向机腹聚拢从而产生升力 。
另外 , 起降过程还存在一个问题从地面折返的高温气流 , 由于离地较近时被进气道吸入将造成推力损失(尾气循环不过无法利用) 。 按照当时测算结果悬停1.5米高度 , 发动机推力将损失363KG , 雅科夫设计局采用了最简单有效的解决方法 。 在机头进气口下方设计一块折叠板 , 在飞机起降时打开防止排出废气被发动机吸入 , 办法简单有效就是配套两个猪鼻子般的进气口丑了一点 。
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雅克-36战斗机
大问题看似都已解决 , 实际还有更愁人的小细节在困扰着设计团队 , 垂直起降飞机都存在类似问题 。 为确保升力作用点处于机体重心附近 , 发动机要尽量靠前居中安装(主起落架位置被占只能另寻它处 , 也就有了后面的自行车式起落架) , 这样带来的问题就是后机身要加长以平衡两头重量 。 等重量平衡问题解决后增大的机体又带来气动阻力 , 光是把飞机吹上天还不够避免“空中翻车”同样重要 , 头疼医头为了提高姿态控制效率 , 雅克-36两翼翼尖、机体后部以及机头长杆处还有四个喷口 , 就是用于平衡起降过程飞行姿态调整 。
下图是机腹两台主发动机工作流程 , 起飞时喷口朝下产生升力 , 抵达安全高度时喷口朝后改为前进飞行 , 也就是所谓的喷口转向技术 。
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喷口转向技术
雅克-36四个姿态控制喷头分别位于飞机四向 , 这跟现代宇航服上的小喷嘴一样 , 通过各方向调节喷气使飞机处于平衡状态 。 硬件容易解决 , 最大的考验是控制系统(保证多个发动机喷嘴间力矩平衡) , 特别是电脑还没有诞生的时代容易让飞行员手忙脚乱 , 后来鹞式战斗机飞行事故多其实跟这个问题差不多 。
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雅克-36四个姿态控制喷头
读到这里其实有一个问题已经有答案了 , 文章标题说到的空中拼刺刀、头顶“火柴棍” , 实际指的就是这支机头长杆 。 早期西方情况机构同样对这个部件备感困惑 , 搞这么一个奇丑的东西难道真要上天将敌人捅下来 , 实际上它的作用就是起到重量平衡、喷口姿态调节 。 除此之外 , 雅克-36还采用了战斗机中少见的自行车式起落架 , 机翼两侧有一组辅助轮 , 外加机鼻两个大大进气口 , 整体布局只能用一个字形容——丑 。