为什么像F35这样垂直起飞的战机比滑行起飞的战机携带弹药少?同样是克服重力和空气阻力做功,垂直起飞所需油料多,什么道理呢?

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4个答案
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pin008摄影光学航空兵器杂项自由撰稿人

2014-01-08 09:38
支持者: 苏醒的心 hw31

垂直起飞,基本可以不考虑空气阻力,是发动机推力抵消飞机重力的。发动机的推力必须大于飞机重力,飞机才能升空。也就是说,发动机推力是1,飞机起飞重量必须小于1。

水平起飞,升力抵消重力,升力是有机翼产生的。飞机的机翼机身产生升力的同时也产生阻力。发动机的推力并不抵消飞机的重力,而是克服机翼和机身产生的阻力。升力一般都是阻力的几倍到几十倍。也就是说,发动机推力是1,克服的阻力是1,产生的升力可能是10,也就能让重量是10的飞机升空。

了解了这些,我们就知道F-35、AV-8B之类的战斗机,垂直模式起飞重量有限,而滑跑时起飞重量就可以更大了。

再说垂直起飞所需油料多少的问题。实际上,垂直起飞消耗的燃油不一定更多,有时可能更少。问题在于由于起飞重量受到限制,又要挂弹,飞机油箱不能加满,这就造成了飞行时间短、航程有限。解决方案就是起飞后立即进行空中加油。

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滑行起飞的飞机是靠机翼产生的升力起飞,飞机起飞重量跟机翼能产生多少升力相关。垂直起飞的飞机是直接靠发动机转动喷口来起飞。这时的起飞重量跟发动机的推力相关。

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@pin008
说得不错了
我补充一部分
实际上飞机设计是很复杂的一个系统工程
需要在多个方面进行妥协
其中最重要的就是重量
除了上面说到的 垂直起降需要飞机推重比大于一
即发动机产生的推力必须大于飞机起飞重量(补充部分的补充,大推力发动机意味着发动机本身更重,使得其他部分的重量必须减轻,耗油率也更高,同样多的燃油作战半径缩短)
(补充的补充的补充,垂直起降时发动机以最大推力工作,耗油比巡航时高的多,这也会造成作战半径的缩短)
另外一个重要原因是发动机推力方向的控制部件
也就是使得发动机能在向下产生推力(垂直起降时)与向前产生推力(正常巡航)这个过程中转动的部件‘以及保证这些构件能够在发动机高温环境下正常工作而不散架的部分
这部分构件以及其附属构件的重量和体积都是比较可观的,会极大的影响飞行器的重量分配还有结构布局
这些原因都会使得垂直起降机型的性能不如常规机型

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