雅克141是蘇聯研製的垂直起降戰鬥機的絕唱,在它的身上,有很多超越時代的技術,據稱F35B的部分關鍵技術就來源於它,比如發動機噴口90度下轉的矢量設計。不過,很少有人見過雅克141進行過這方面的展示,今天我們就先來仔細看一看。
雅克141的發動機噴口
雅克141發動機噴口動態展示
雅克141裝備了兩臺RD41升力發動機,和一臺R-79V-300推進/升力渦扇發動機,前面展示的就是R-79V-300的尾噴口3BSD。可以看到,3BSD尾噴口不但可以擴斂,而且還能向下90度轉動,從推進發動機變成升力發動機,這是垂直短距起降戰鬥機的關鍵技術。
R-79V-300的尾噴口
3BSD尾噴口
不過,為了實現這個功能,雅克141的3BSD尾噴口設計得十分複雜,不包括發動機在內,其本身就有三段,中間還有巨大的旋轉作動機構,非常顯眼。在寸土寸金,每一克重量都要細摳的戰鬥機上,是對設計師巨大的挑戰。
發動機噴口也可以擴斂
相比之下,F35B的尾噴口設計就要簡潔得多,不但旋轉作動機構沒有雅克141那麼巨大,動作和材料看起來也更加「柔性」。不過,它採用的仍然是三段式設計,很多人認為,F35B尾噴口的這個三段式設計,就來自雅克141,但事實可能並非如此。
X-35B的發動機噴口動態展示
F35B原型機的發動機噴口動態展示
換個角度再看一遍
F35B的尾噴口還可以左右擺動
實際上,早在雅克141面世之前,美國海軍就在研究一種新型戰鬥機,要求既可以在小甲板的海洋控制艦上滿載垂直起飛,又能像常規艦載機一樣部署到航母上。1972年6月,通用動力康維爾分部提交了一個Model200方案,座艙後的機身並列垂直安裝了兩臺艾裡遜XJ99升力發動機,主發動機則是一臺裝備了3BSD噴管的普惠PW401,動力布置看起來和後來的雅克141一模一樣。
Model200方案
普惠PW401首創的3BSD噴管
動態展示是這樣的
這個裝備了3BSD噴管的PW401發動機,可以說是普惠公司的首創,F35B採用的正是在它的基礎上發展而來的技術。而在1993年,洛克希德買下了通用動力沃斯堡分部,也就是之前提出Model200方案的康維爾分部,它的設計自然成為洛克希德的產權,在洛克希德的JSF驗證機X-35B中,大量採用了Model200方案的技術。至於蘇聯的雅克141,由於時間先後的關係,在一定程度上也可以看是吸收和借鑑了Model200方案。
F35B尾噴管特寫
F35B
不過,如果說F35B和雅克141完全沒關係,也不對。因為在上個世紀90年代初,洛克希德的人確實參觀過雅克列夫設計局和其他一些俄羅斯航空企業。而當時雅克列夫設計局正急需資金維持生存,因此洛克希德用少量資金就換走來雅克141的性能數據和部分設計數據,但這些數據更多是工程應用上面的,並非大家所傳言的發動機可旋轉噴口。
這個並非是從雅克141上獲得的
有意思的是,就在洛克希德買走雅克141的性能數據和部分設計數據的同時,我國也和雅克列夫設計局以及生產發動機的土星科研生產聯合體接觸,獲得了部分技術。1995年6月,中俄籤訂了轉讓R-79發動機生產許可證的協定。1996年8月,俄羅斯向中國方面交付了R-79發動機的全套設計圖紙及技術資料,包括製造R-79發動機核心機的生產設備及生產製造工藝資料。遺憾的是,用於雅克-141的R-79V-300發動機矢量噴管技術卻沒有得到。
雅克141
雅克141的發動機布局
不過,遺憾很快就得到了彌補,1998年亞洲金融危機時,俄羅斯經濟陷入多重危機,中國此時不僅購買了R-79V-300發動機矢量噴管技術,同時也取得了推力為20噸的R179-300發動機設計方案,和R-79M的設計圖紙以及技術資料。
R-79V-300發動機矢量噴管
在這種背景下,江和甫協同劉大響院士負責組織「九五」國防重大背景(垂直起降戰鬥機計劃)的預研項目,以R-79發動機為基礎進行深度開發,開始某新型渦扇發動機關鍵技術預研工作,組織完成了高壓壓氣機、燃燒室、渦輪三大核心部件的研製。在三大核心部件的設計中,大膽倡導採用了航空動力許多前沿設計技術成果和大量應用新材料、新工藝,突破了160多項關鍵技術。
我國對R79發動機進行過深入研究
不過,從1996年至今,20多年過去了,按道理來講,正是一型發動機研製項目出成果的時候,但是這款新型渦扇發動機卻一直沒有新消息出來,而我國垂直起降戰鬥機的研製計劃也鮮見報端。也許是出於保密的原因,也許該項目連同垂直起降戰鬥機已經下馬,外界無法做出準確的判斷。
我國垂直起降戰機唯一能確認存在的只有它
不過,我們相信我國最終還是會裝備垂直起降戰鬥機,因為這是一個重大技術空白,即使垂直起降技術今天看起來已經式微,但並不代表未來它不會和其他技術結合,煥發新的生命力,因此在這方面,我們還是要儘快重啟研究。