为什么只看到F35B在航母上垂直降落,却没有看到垂直起飞呢?
日本改造了“出云”级直升机航母,使之具备了起降F-35B战斗机的能力,但是有专家指出,F-35B即便是在“出云”级上搭载,也无法完整发挥战斗力,因为他在大多数情况下只能垂直起飞,“出云”级没有滑跃甲板,不具备让F-35B满载滑跑起飞的能力,如果采用垂直起飞模式,作战半径和载重都会受到很大影响。
图为搭载F-35B战斗机的美国海军两栖攻击舰。
F-35B战斗机是一种垂直/短距起降战斗机,也就是STOVL战斗机,他具备从起飞点直接垂直起飞的能力,实现这一能力主要依靠他先进的F-135PW-600发动机,这款发动机不但可以把尾喷向下偏转到接近90°,而且还拥有一部升力风扇,升力风扇提供飞机首部在起飞/降落时的升力平衡。
图为在美国两栖攻击舰上进行垂直起飞测试的F-35B战斗机。
这种类型的飞机过去也很多,比如英国的“海鹞”战斗机、苏联的雅克-36M(雅克-38)战斗机、雅克-41战斗机等,这些飞机都具备垂直/短距起降能力,其中雅克-36M和雅克-41的起降方式更是和F-35B一模一样,导致有人提出F-35B是山寨的苏联雅克-41战斗机。但是,这些飞机大都是采用滑跑起飞的方式,而不是垂直起飞的方式从载机舰上起飞,垂直起降更多是用在降落,而非起飞上。
图为挂弹滑跑起飞中的F-35B战斗机。
图为在美国两栖攻击舰上滑跑起飞的F-35B战斗机。
原因在于,滑跑起飞的战斗机允许携带更多的武器弹药,而且可以取得更大的作战半径,因为他在滑跑过程中,飞机的机翼也会产生升力,节省了燃油。要知道,虽然F-35B垂直起降战斗机可以“旱地拔葱”一样的垂直升起,但是在这个过程中,发动机要消耗大量的燃料,让近20吨重的战斗机自己在空气中浮起来,这需要发动机的推重比接近1,所以,在垂直起飞状态下,F-35B根本无法满载起飞。
作为两栖攻击舰,或者小国轻型航母的舰载机,F-35B主要任务并非是制空作战,更多时候是为了对海、对地攻击作战。虽然F-35B的弹仓要比F-35C海军型战斗机短半米,而且他的机翼面积也更小,但是他仍然能在翼下挂载反舰导弹,或者在弹仓内容纳更小一些的250磅炸弹,因此他更多的是执行对地攻击作战。对地作战虽然不考虑飞机的作战起飞密度,可是却必须要考虑飞机的载重能力,垂直起飞模式载弹量减少,对于战斗力发挥很不利。
图为英国伊丽莎白女王号航母滑跃跑道上的F-35B战斗机,他正在滑跑准备起飞。
同样,攻击作战要考虑作战半径问题,因为远程精确打击是F-35B必须要执行的任务之一。要知道,F-35B战斗机飞行速度慢,燃油消耗大,原本在滑跑起飞的模式下,也只有700公里作战半径,如果使用垂直起飞模式,那就只有500公里作战半径了。如果选择挂载少、航程短的垂直起飞模式,那本身制空作战能力就不强的F-35B,就连对地对海打击的优势也丧失了,实在是得不偿失。
图为F-35B战斗机。
那么,F-35B在什么场景下才会考虑垂直起飞呢?首先是快速反应、应急升空作战时,这时飞机可能要执行截击任务,本身就不能携带太多的武器弹药,只需要在弹仓内挂载2枚AIM-120中距导弹就可以了,最多在机翼下再加挂一些短距空空导弹,此时战斗机考虑的更多是出击的速度和拦截所需的时间,在战斗重量不大的情况下,可以实现高速飞行,反倒是对截击更为有利,对于飞超音速都费劲的F-35B而言,垂直起飞时执行截击任务,是一个非常有效的选择。
图为在美国海军两栖攻击舰上滑跑到飞行甲板尽头,进入起飞状态的F-35B战斗机。
其次是飞行甲板被占用的情况下。F-35B更多是搭载在两栖攻击舰和轻型航母上,这些载机舰虽然有全通式飞行甲板,但是航空操作能力很差,在高烈度作战中,起飞的飞机和回收的飞机都会很多,尤其是两栖攻击舰,还需要大量的操作直升机进行部队投送任务,此时,两栖攻击舰或者轻型航母那可怜的1条滑跑跑道根本没有空出来的可能性,因为所有的起飞点都设置在这条滑跑跑道上,因此F-35B如果必须要出击,那就只能在原地垂直起飞,滑跑是不现实的。
最后,虽然日本的“出云”级改造为轻型航母后没有滑跃起飞甲板,但是大多数的轻型航母都有滑跃起飞甲板,比如意大利的“加富尔”号、“加里波第”号,甚至就连西班牙的“胡安·卡洛斯一世”号两栖攻击舰都装备了滑跃起飞甲板,因此他们都具备以滑跃起飞的方式让F-35B战斗机起飞,此时滑跑起飞距离还能缩短,出击的速度会增加,因此轻型航母的航空设施完善也是F-35B很少垂直起飞的原因。
图为地面滑跑起飞测试中的F-35B战斗机。
当然,美国的F-35B在两栖攻击舰上也经常选择滑跑起飞,这是因为美国的两栖攻击舰够大,虽然没有滑跃起飞甲板,但是舰体长度足够,在没有面临较大威胁的情况下,完全可以腾空起飞跑道让F-35B滑跑起飞,发挥出作战距离的优势。以滑跑起飞方式使用F-35B战斗机最为强大的航母是英国的“伊丽莎白女王”级航母,排水量6.5万吨,可以搭载超过40架F-35B战斗机,他的滑跑起飞跑道虽然也是一条,但是航母飞行甲板巨大,在战斗机滑跑时,其他的整备区空间也能满足大量飞机操作所需,所以在英国航母上,就更难看见战斗机直接垂直起飞了。
图为美国F-35B战斗机的结构图,在平飞中,他的升力风扇就是死重,没有作用。
因此,虽然是垂直/短距起降战斗机,但是F-35B更多是滑跑起飞,主要考虑发挥出充足的战斗力,毕竟那些使用F-35B战斗机的国家经常是处于进攻作战地位,对付小国还不需要以垂直起飞的方式来增加出击的速度和架次,所以我们很难看见F-35B垂直起飞的视频。
为什么只看到F35B在航母上垂直降落,却没有看到垂直起飞呢?
美国洛克希德马丁公司研制的F-35B闪电II战斗机属于美军提出的JSF联合攻击机的项目成果,JSF联合攻击机总共有3个不同的型号,包括常规起降的F-35A、具备短距/垂直起降的F-35B和美国海军航空母舰使用的F-35C战斗机。美国海军陆战队同时装备有F-35B和F-35C这两款战斗机,不过F-35B仅在两栖攻击舰上能使用,而F-35C则是可以在美国海军的航空母舰航部署。
F-35B闪电II战斗机虽然具备短距/垂直起降能力,不过通常的训练和作战中仅仅是使用短距起飞和垂直降落,这是与F-35B战斗机的设计有直接的关系。就F-35B的F135涡扇发动机的推力和机身中部的升力风扇的总推力,仅仅能够保证F-35B的不带武器的情况下的垂直起飞,因此如果采用垂直起飞的方式,F-35B是不具备作战能力的。
英国皇家海军在使用F-35B闪电II战斗机还使用了所谓的滑跑降落的模式,通过这个可以保证F-35B闪电II战斗机在携带弹药的情况下进行降落,因为如果采用垂直降落的模式,就需要抛弃弹药才能够满足降落的要求。英国皇家海军使用F-35B是一个折中的方案,因为可以节约航空母舰的研制成本,如果采用F-35C,英国的航母就需要购买美国的弹射器和阻拦系统,而这个是英国人的精明之处。
美国海军陆战队使用F-35B闪电II战斗机是采用滑跃起飞和垂直降落的模式,尽管美国海军的两栖攻击舰没有滑跃起飞甲板,F-35B闪电II战斗机仍然能够实现起飞。文/AZ。
为什么只看到F35B在航母上垂直降落,却没有看到垂直起飞呢?
美国主导下研制了一款F-35战斗机,号称联合攻击机实际技术来自美国,其他参与国家以投资为主。这款机型又划分了三种型号,包括F-35A常规起降型(陆基)、F-35B垂直/短距起降型,以及航母使用F-35C舰载型。
F-35B主要归属于美国海军陆战队使用,装备在两栖攻击舰上,比如黄蜂级、美国级。B型设定就是垂起/短距起降模式,如果大家有印象往前延伸的话,其实它的技术来源于苏联时代雅克-141。升力风扇加主发动机,要推动最大起飞重量达31吨的战机,对于起降模式的选择也相当重要。
F-35B战斗机
如题F-35B垂直降落看到的多,起飞实际上也不少,主要看它的任务要求。垂直起飞很明显要消耗大量燃油,这样对于最大载弹量来说有所减弱,作战半径仅有约500公里。当然如果选择短距起飞的话,只要有一定距离甲板进行滑跑,作战半径至少可以达到700公里。
F-35B战斗机
看看F-35B能带哪些武器,包括AIM-120、AIM-9X、欧洲“流星”导弹,以及JASSM联合空对地远距攻击导弹、常规航弹、反舰导弹等。出于任务需要,如果应急出动载击,可能就带几个空空导弹垂直起飞。如果出于反舰、对地或空中巡航等任务,为了大航程以及带更多的弹药,可能选择短距起飞更实用。
F-35B战斗机
为什么只看到F35B在航母上垂直降落,却没有看到垂直起飞呢?
虽然很多人对F35B垂直/短距起降战斗机嗤之以鼻,认为其是鸡肋设计,觉得并没有用处,但是F35B的存在意义还是非常大的,否则难道美国花费数百亿美元研制出一款毫无用处的作战飞机?之所以有些人觉得F35B鸡肋,主要是因为它的垂直起飞的弊端,导致其载荷下降,从而航程和载弹量也下降。
可是实际上,F35B很少进行垂直起飞,这也是很少看到F35B垂直起飞的原因,因为垂直起飞确实影响载荷,并且F35B在进行垂直起飞时候,油料消耗巨大,本来载荷就少,在起飞的时候再次消耗了大量的油轮,导致其作战半径更小了,严重影响作战能力。
所以F35B一般情况下,采取的短距起飞方式,滑跑一段距离后,在矢量发动机的帮助下,F35B可以在很短的距离内起飞,这样就可以提高F35B载荷,还省油,增加了航程和载弹量,提高了作战能力。
并且在后来,F35B的垂直降落也很少采用了,因为垂直降落不光浪费油料,并且垂直降落还增加了事故的风险,所以现在美国和英国采用了短距离降落的方式,这种方式英国海军采用的比较多,在“伊丽莎白女王”号航母上已经进行了多次试验,效果不错。
所以F35B虽然具有垂直起飞的能力,但是大多数的情况下,并不会采用垂直方式起飞,更多是采用短距起飞方式,垂直起飞只在特殊的情况下使用,比如甲板的空间有限,无法完成短距离滑跑起飞。
此外一些人觉得F35B战斗机并没有多大用处,实际上这样的观点是错误的,F35B受到了极大的欢迎,因为它的出现,使得很多国家的两栖攻击舰或者直升机航母成为了航母,比如日本和意大利等国,也使得美国海军多了10艘准航母!
为什么只看到F35B在航母上垂直降落,却没有看到垂直起飞呢?
因为没有意义,垂直起飞对飞机的载重和航程都有极大的影响,作战半径还没有编队中导弹巡洋舰和导弹驱逐舰控制的范围远。但短距起飞就不一样了,可以大大提升载荷和作战半径,所以美国的两栖攻击舰都是采用短距起飞+垂直降落的模式进行F-35B操作。
为什么说垂直起降的武器载荷和航程都很小,我们必须了解固定翼飞机为什么能起飞。
对于常规固定翼飞机来说,飞机离地前都要经历一个滑跑加速的过程。对于这种常规起飞的飞机来说,发动机提供的动力使飞机与气流产生一定的速度,按照伯努利原理:等高流动时,流速大,压力就小。依据这个理论,飞机机翼设计时下表面较为平缓,上表面呈弓形,这就导致气流经过机翼下表面时较慢,压力大于上表面,这时气流在压力差的作用下将机翼向上托起,这个力我们通常称之为“升力”。所以在这种气流的帮助下,常规起飞的固定翼飞机的发动机推力并不需要达到飞机的最大起飞重量,比如起飞重量15吨的战斗机配备一台推力8吨左右的发动机就能完成起飞动作。
但是对于固定翼垂直起飞的飞机来说,由于在起飞轨迹完全是垂直于空气,不存在借助气流的升力的问题,只能依靠发动机强大的推力强行将飞机向上推动,所以垂直起飞时最大起飞重量只能小于发动机的最大推力,这就是为什么F-35系列发动机推力那么大的其中一个原因。
F-35B配备的F135-PW-600型矢量发动机最大推力超过18吨,但这也等于将垂直起飞重量限制在18吨以下。正常来讲,F-35B的最大垂直起飞重量在16.8吨,其余推力要用来保证姿态控制以及应对各种升力损失。但F-35B空重就已经达到了14.7吨,也就是所在垂直起飞状态下油料和弹药总载荷只有2.1吨。假设这2.1吨全部用来载油,那么也只占最大载油量的38%,此时没有武器就没有实战意义。假设将武器分配1吨,那么载油量只有1.1吨,只占最大载油量的18%,在携带2枚AIM-9X空对空导弹的情况下作战半径只有185公里,这个指标基本也就等于航空母舰编队外围防御舰艇的远程防空导弹控制范围。
所以说,F-35B以垂直起飞模式根本就是没有什么意义,带武器没有作战半径,带油没有作战能力。这就是为什么我们很少看到F-35B垂直起飞的状态。不过试飞阶段还是有垂直起飞悬停的视频的,就像下图这样。
对F-35B来说它的精髓在于“短距起飞”,就是将矢量发动机只偏转一定的角度而非90度,依靠矢量发动机和机翼升力双重作用在较短的距离上不依靠弹射器就能起飞。有的航空母舰还带有滑跃甲板,更会助F-35B起飞一臂之力。
直接举例子吧:当F135-PW-600发动机升力风扇的喷流向后倾斜15度,主发动机喷口向下倾斜65度时,F-35B之前在122米跑道滑行时可以达到22.7吨的最大起飞重量,此时载荷直接提升到8吨,即便以6.1吨满油状态下仍然可以再额外携带1.9吨弹药。按照美军两栖攻击舰180米标准起飞跑道,F-35B以短距起飞模式起飞,携带2枚453公斤JDAM精确制导弹药和2枚161公斤AIM-120中程空对空导弹的情况下可以达到934公里的作战半径。如果F135-PW-600发动机后续型可以达到20吨推力,那么就具备携带4枚453公斤JDAM精确制导弹药和2枚161公斤AIM-120中程空对空导弹达到1000公里作战半径。再配合MV-22B偏转翼加油机,那么F-35B的作战半径可以继续增大,这就是为什么美国的两栖攻击舰堪比小航母的原因。
所以像F-35B这类垂直短距起降战斗机,包括以前的“海鹞”都对垂直起飞没有什么太大的期望,100公里的作战半径根本都是有和没有一个样子,短距起飞+垂直降落才是他们的标准作战模式。轻型航空母舰大都配有滑跃起飞甲板,就是为了提升这类战斗机的载荷和作战半径。
为什么只看到F35B在航母上垂直降落,却没有看到垂直起飞呢?
首先,F-35的确拥有垂直起飞,的确可以像直升机那样从地面起飞然后由空中静止的状态改为平飞。但是一般情况下都不会用这个模式起飞,题主也考虑了油耗的问题,的确和油耗是相关的,但还有一个因素,那就是重量。
垂直起飞一般都是轻载起飞,也就是说弹仓里是空的,没有携带弹药的,而且油箱里的油也不是满的,这个时候是一架飞机最低负载的时候,所以发动机的功率才能让飞机起飞。因为这样也比较贴近实战,因为能用到垂直起降的一般都是在降落阶段,在战时出去执行作战任务,炸弹基本都会用完,燃料飞了一大圈了,油也会消耗差不多,所以这个时候才用得上。
至于满载弹药和燃料的话,飞机发动机未必能提供这么大的功率,也就是说满油满弹的时候根本飞不起来,所以想要垂直起飞就必须减轻重量。所以你是要减轻弹药的重量呢?还是要减轻燃油的重量呢?还是满油满弹让飞机进行滑跑起飞呢?我想,美国海军陆战队已经给出了答案。
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