1. 首页 > 科技资讯

隐形战机F-35B工作原理和它身上隐藏的黑科技

隐形战机的隐身性能,就是避免被雷达波段反射回去的躲避能力。根据这个规则飞机的设计要避免出现90度的直角,由垂直和水平组成的尾翼最容易被雷达发现,雷达波段经过直角的两个表面反弹会返回到他来时的方向从而暴露自己。避免这种情况的最好方法是像B2轰炸机一样完全去除尾巴,但是没有尾翼会极大的影响到飞机的灵活性。因此F35采用v型尾翼来替换垂直尾翼,v型尾翼既可以控制左右方向也可以用作垂直升降。
隐形战机F-35B

比如两片尾翼同时往左边摆动,可以产生往右的作用力。如果同时往机身外侧摆动就会往下方产生作用力,当然除了微型尾翼再加上大型升降舵才能让F35B有更高的机动性能。这种长而又锋利的边缘最容易被雷达发现尖锐的边缘,导致雷达波向各个边缘处传递雷达波甚至能沿着机身表面传播到后缘,然后在飞机后缘散射并返回到雷达。我们知道返回信号的强度取决于边缘的平整度,因此把边缘改成锯齿状来分散返回信号的强度,这就是B2轰炸机的后缘为什么会用锯齿状设计的缘故了。
隐形战机F-35B

F35用到锯齿边缘似乎并不多,但实际上在它每个可以打开的仓口盖板上几乎都是锯齿状边缘,比如这个仓口打开后露出一个供飞行员上下的伸缩梯子。又比如它的起落架舱,以及隐藏在腹部的武器舱,后面还有两个较小的照明弹发射舱。照明弹是给热追踪导弹当做诱饵的,但是奇怪的是飞机上最大的舱口没有锯齿,这是因为这个舱口里面有一个强大的升力风扇。这台升力风扇能够产生85千牛的垂直推力,它会在飞机上方形成一个低压区。空气以90度角猛烈的被吸入飞机,强大的气流从各个方向到达入口,为了让气流平稳的通过避免产出过多的湍流导致风扇性能下降,这就是入口门没有锯齿的原因。
隐形战机F-35B

因此现在这个引擎盖就是经历了多次设计迭代后的样子,F35B多数采用垂直降落并在最短30米长的跑道上起飞,这是得益于发动机巧妙的管道设计。尾部发动机通过一根加长的驱动轴,把29000马力的动力传递给垂直风扇的锥齿轮使垂直升力风扇旋转。同时齿轮也在后排气喷嘴中开始同步旋转,这个喷嘴的机械结构称为三轴承旋转喷嘴。它是由三段相互呈一定角度的旋转金属管组成,旋转中间段使喷嘴可以从0度旋转到45度,这个角度用于短距离起飞,可以让F35B从较短的两栖攻击舰上顺利起飞。
隐形战机F-35B

短距起飞过程中后喷管会快速同步的调整角度,以确保飞机最安全的起飞仰角。对于垂直降落尾部,喷管会向下旋转90度,但是在旋转过程中喷嘴的指向会以弧形移动。弧形的推力将导致F35失控,因此在两侧推力风管的出风口处安装了一个导流喷嘴,并且在升力风扇的下方也有一个导流叶片,它能把垂直向下的推力改变5度到42度的方向。所有导流叶片都由计算机系统控制,它与尾部喷嘴形成一套平衡系统。F35战机的向空震雷达天线隐藏在前方的基壁里面,它的工作方式与传统机械雷达截然不同。它是由数百个微型天线组成的,向空震天线面板上成排排列的金属板上切有凹槽,每一个凹槽都是一个天线一共1600个。
隐形战机F-35B

向控震天线利用雷达波的相位干涉原理来引导雷达,简单来说两个天线同时发射两个雷达波,如果波风和波谷在同一个方向上,就会产生香肠干涉,会使雷达波的信号增强。如果两个无线电波设置为方向相翼,将反方向的波风与波谷相匹配将导致破坏性干扰,信号波就被抵消。F35B的向空震天线就是利用向位干涉原理,来发送可以灵活指向的。雷达波数传统的向空震天线是无缘的,这就意味着他只能指向一个方向。如果同时遇到两架不同方向的飞机,无缘向空震天线将无法同时追踪两架飞机。而F35配备的是有原像空震雷达天线,天线阵列中的每一个微型天线,都有单独驱动的发射器和接收器,因此它可以在机身不动的情况下同时跟踪多个目标。
隐形战机F-35B

对于一架主力战机来说,它的机动性能和隐身性能同样生死攸关。追求隐身的B2轰炸机把引擎的进气岛放在机身上方了,这在飞行中接收到的都是低压空气较低的燃烧率,大大降低了发动机的性能。而F16的进气岛位于机身下方下方过多的折射角很容易被雷达发现,因此F35B把进气道放在机身两侧,既提升隐身性能又兼顾了空气动力学的设计。这种进气道的发动机,比挂架式发动机更耐用。这是因为当飞机在飞行时,机身表面会形成一层速度较慢的湍流空气称为边界层。边界层主要在飞机的顶部和机身下方,进入发动机涡轮叶片上方的,是低速空气,而进入叶片下方的是高速高压的空气。
隐形战机F-35B

这意味着涡轮叶片上的受力,在每次旋转时都在变化,因此会导致涡轮叶片的疲劳,和周期性弯曲,之前的F16为了解决这个问题,将进气道与机身隔开一个小间隙,来躲开边界层,但这种设计增加了雷达横截面,也增加了空气的阻力,F35战机的进气道设计叫做超音速进气道,它完美解决了边界层,让发动机损耗的问题,也让机身重量减轻了30%。垂直起降和空中悬停确实很帅,但是提供垂直推力的风扇模块重达1.2吨,这个重量在正常飞行中毫无作用,而且它占据了很大的空间导致F35B无法携带太多的燃料,因此它很难在续航里程和57挂载量找到平衡点,这也是F35B一直得不到解决的问题。

本文采摘于网络,不代表本站立场,转载联系作者并注明出处:https://www.miyuegong.com/kejizixun/64579.html

联系我们

在线咨询:点击这里给我发消息

微信号:666666