為什麼說F35發動機的推力大速度卻不高?

Poisyoshi

因為F-35的氣動優化重心是亞跨音速性能,而不是超音速性能。對於任何空氣動力學飛行器來說,飛的快費油,飛的慢省油可以說是一條公理,對於任何導彈,飛機來說都是這樣。而非空氣動力學飛行器呢?就是彈道導彈啥的。這是因為,根據飛行速度的不同,可供選用的發動機不同,而從空氣動力學的角度講,超音速飛行器的升阻比遠不如亞音速飛行器那麼高。

而F-35沒有要求超音速巡航,因為對中型五代機而言,超音速巡航這一指標的代價是非常大的,所以超音速段的氣動性能並不怎麼好,所以飛的慢。對於戰鬥機而言,作戰半徑無疑是一個重要指標。美國人在F-22上吃了一次虧,在F-35上對飛機的載油量和航程提出了很高的要求。

F-22的機內載油量僅有8.2噸,甚至還不如F-35A,後者有8.3噸,而內油最多的F-35C,載油量高達9.3噸。而剛才提到了,空氣動力學飛行器遵循著飛的快就飛不遠的原則。而F-35的F-135發動機卻是個油老虎,而且自身氣動外形上也滿是鼓包。所以F-35將最大飛行速度定在1.6M是非常理智的,首先,F-35的最優巡航速度將在0.9M左右,而0.8-1.3M的跨音速段,是空戰發生最為頻繁的一個速度段,最大飛行速度放在1.6M,則可以在0.8M-1.3M之間將飛機的升阻比做到很高的水平,既可以保證在空戰常見的速度段有較好的飛行性能,同時兼顧更大的作戰半徑。

總之,飛行器的設計是一個系統性的工程,本質上是在技術,需求,工程能力三個方面做到平衡的過程,絕不是說某項技術很牛逼,對應的部分性能就一定好。


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F-35是美國防務集團洛克希德·馬丁公司設計生產的第二款隱形戰鬥機,該機型使用的動力系統由普惠公司提供,發動機型號為F135-PW-600;普惠公司同時也是F-22隱身戰鬥機的發動機供應商,F-22使用的F119-PW-100發動機最大加力推力為156千牛,而F-35使用的發動機最大加力推力則可以達到191千牛。所以對比單臺發動機的話,F-35專用發動機的輸出功率比F-22的高。

但是F-35的飛行速度的確不是最高的,因為F-35只安裝了一臺發動機,而F-22則有兩臺,所以F-22的實際輸出動力可達312千牛,這一數據又反而比F-35要高了。單發的F-35在飛行速度以及機動效果方面當然比不上F-22,甚至就算和F-16這樣的機型相比,也沒有優勢可言。

從根本上來講,這是受成本預算和方案設計影響的結果,因為美國本來就是希望F-35能夠作為一種高性價比的五代機替換F-22,所以洛馬最初的方案就有考慮了節約成本的問題。也許對於一架F-35而言,多一臺發動機並不會帶來多大的成本壓力,何況洛馬也不是造不出雙發的五代機,但是如果考慮後續幾千架的預期產量,這個問題就很嚴肅了;而且戰鬥機的重量設計是精確到以克計算的,增減一臺發動機,就有可能導致整架F-35的性能發生全面改變,其中也將會產生大量的額外成本。

當然,洛馬的單發方案也是經過論證的結果,F-35是一種強調資源整合、信息共享的新機型,其超視距性能非常突出,和蘇-35這樣的機型相比,F-35更注重遠程技術優勢,而非視距內的機動性優勢。所以F-35沒有把飛行速度作為最重要指標也是正常的,畢竟F-35有它自己的清晰發展目標。


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F35的發動機本來就是推力最大的,但是重點是F35只有一臺F135發動機,F22可是裝備了兩臺F119發動機,因此總的動力是不如F22的,同時F35本來設計是中型戰機,但是因為要滿足軍方的多功能指標導致現在嚴重超重,因此外界也稱為肥電(F35本來叫閃電),本來就一臺發動機還超重,肯定不可能飛得快了,F22本身設計就是雙發重型空優戰機,跟F35從設計理念就不同,天生就強調機動性和飛行速度,所以即便F35更先進但仍然在空戰方面落後,不過F35更先進的電子設備在對地攻擊方面就是完虐F22了


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這牽扯到設計理念作戰需要的區別,F22和海狼級核潛艇一樣都是冷戰產物,是為了一個超級大國在領域上壓制另一個超級大國的用途。F22採用雙發因為是重型戰機對作戰半徑。超音速巡航的關鍵。是個純空優戰機。而F35第一是出口需求和出售理念上為一款隱形和有一定超音速巡航的中型戰鬥機,已經不是單純的空優戰機。而是一款可以綜合作戰,並可以指揮攻擊的戰機。所以已經不是要求絕對的速度和載彈量。並且未來是可以從航母起降的第五代飛機。所以說美國的理念已經跳出一對一壓制的模式,而是資源整合,信息優勢最大化的模式。


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因為f35發動機涵道比高。涵道比高的發動機相同能耗,推力更大,但氣體噴速慢。風扇面積大,高速狀態下阻力大。大涵道比發動機速度是上不去的。所以客機全是大涵道比發動機。戰鬥機都是小涵道比。顯然f35設計的時候就放棄了高速性能。


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飛機的航速並不是完全由推力就決定的,在超音速之後只有縮小函道比並繼續提高推力才能使飛機的航速進一步的增加,而F-35的F-135發動機設計之初就採用了大函道比來提高推力,所以這就註定了F-35不能飛出高速。另外F-35還是美國空軍進入超音速時代以來飛的最慢的一款飛機,不過對於F-35這種舔地機來說已經還算可以的了。


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