一般而言我们看一家战机定位的时候会有很多方式,有人主要以该战机是采用双发还是单发判断,有的则以战机的体型和公开的最大起飞重量判断,前者判断方法中像大家熟悉的美国F5轻型战机最大起飞重量不到10吨,但是却采用了两台小推力发动机,而有些单发战机在换装大推力涡扇发动机后,最大起飞重量已经和某些双发中型战机相当。
其实对于现代战机的定位主要还是以单发主要定位轻中型和双发主要定位中重型战机为主,在这两个归类方式中有些中型战机采用单发动力还是采用双发动力主要取决于该机的定位需求,并没有什么严格的规定。但是至于为什么现代战机没有抑或不能安装多达三个甚至四个发动机也是有原因的。
首先
战机的定位主要是作为国土防空/空中拦截/对地攻击等需求出发,但是不管是国土防空还是空中拦截等作战需求,都离不开战机最基本的一个特点,这就是战机在以上作战过程中所追求的机动飞行能力
,毕竟不管是从国土防空拦截敌机还是从两机空中格斗而言,都是极其考验战机的机动飞行能力的,甚至到五代隐身战机时代的到临,战机的超机动飞行能力已经成为五代隐身战机所追求的最基本考核条件。
所以
对于必须追求空中超机动飞行能力的战机而言,如何提高战机的空中超机动飞行能力至关重要,一般而言要想提高战机的空中超机动飞行能力除了更加优秀的气动布局和飞行员的驾驶技能外,就要看该机的推重比了
因为在空中格斗过程中,如果某架战机的发动机推力更大,战机的空重更轻,那么该机在超机动飞行时受到的限制就更小,这也就从根本上增加了该机空中格斗的胜算。但是
如果给战机多增加一台发动机的话,战机的空重肯定要比单发战机更重,而且因为额外增加了一台发动机,所以战机的机身尺寸也会增加不少,那么战机的空中飞行阻力也会相应的增加不少,
所以从综合意义来说是得不偿失的
,同时这也是为什么很多战机在设计定位时更倾向于采用大推力涡扇发动机的原因所在。
但是对于主要承担地面轰炸和机载巡航导弹发射平台的轰炸机而言,其在设计定位上和战机是完全不同的。
一般而言轰炸机对于动力系统的需求只要能够满足推力需求即可,
但是迫于
像图-160这类战略轰炸机因为要满足洲际轰炸和超音速突防的双重需求,所以不管是从洲际飞行所达到的上百吨起飞重量还是超音速突防能力对整机推重比的要求下,就要求这类战略轰炸机采用的发动机推力越大越好
但是在航空发动机研发中,如果推力要想越大越好,最直接的方式就是增加发动机的涵道比,但是发动机的涵道比增加后会造成发动机直径过大的问题,这也就间接的增加了轰炸机的飞行阻力,不利于轰炸机执行超音速突防作战。
所以在单台小涵道比发动机推力不够用的情况下,就只能采用多台发动机并联来满足上百吨轰炸机起飞和超音速飞行的需求了。
举例来说像图-160战略轰炸机是前苏联在解体前最新研制的一款洲际飞行的战略轰炸机,同时也要满足越来越严格的防空需求下的超音速突防能力。所以图-160战略轰炸机不管是从上百吨的起飞重量还是超音速突防需求而言,为该机配备推力更大/涵道比更小的涡扇发动机才能满足上述两个需求条件。前面也说过了发动机的涵道比增加后虽然推力更大,但是发动机直径更大后飞行阻力也更大,根本不可能实现超音速飞行条件。所以像民航客机使用的大涵道比发动机虽然输出推力可以达到40吨以上,但是却因为涵道比过大造成正面气动阻力过大而不能采用。所以为了满足推力需求,图-160战略轰炸机采用了四台单台加力推力高达25吨的NK-321涡扇发动机,该涡扇发动机相比战机使用的小涵道比涡扇发动机而言,在发动机直径略微增加330MM的情况下,最大加力推力也增加了至少一半之多。
当然也是因为图-160战略轰炸机采用的NK-321涡扇发动机涵道比过大,导致整架轰炸机的飞行阻力过大,所以在本来只需要三台NK-321发动机既满足推力需求的情况下,图波列夫设计局为该机配置了四台NK-321发动机,带来的最大好处就是由于总推力的增加,该机的最大飞行速度并没有因为飞行阻力过大而降低,反而增加了不少,这也为图-160战略轰炸机超音速突防增加了优势。同时对于最大起飞重量上百吨和执行战略打击任务的战略轰炸机而言,更多的发动机数量无形中也增加了飞行时动力系统的安全可靠性。
所以总结来说,战机在选取动力系统的时候,在确定最大起飞重量的情况下,战机的空重越小空中超机动飞行性能就更好,那么对于动力系统的要求肯定是数量越少推力越大越好;但是对于像图-160这类超音速战略轰炸机而言,由于超音速突防需求不能采用类似民航客机一样的大涵道比涡扇发动机,也因为现有技术研发的小涵道比涡扇发动机推力根本不能满足图-160战略轰炸机的推力需求,所以就只能以增加发动机数量的方式来满足其对推力的需求了。
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