尾部喷气式发动机,尾部喷气式发动机图片

摘要： 为什么客机和运输机的发动机在机翼，而战斗力的发动机在尾巴？两者有什么区别？f35b机翼上的两个喷口动力是怎么来的？为何很多的支线客机都喜欢使用尾吊式发动机？为什么客机和运输机的发动...

1. 为什么客机和运输机的发动机在机翼，而战斗力的发动机在尾巴？两者有什么区别？
2. f35b机翼上的两个喷口动力是怎么来的？
3. 为何很多的支线客机都喜欢使用尾吊式发动机？

为什么客机和运输机的发动机在机翼，而战斗力的发动机在尾巴？两者有什么区别？

纸上的宣仔，为您解答。

实际上最早的喷气式发动机就是把发动机吊在机翼两侧的，参考Me.262;但随着战后喷气式飞机的快速发展，很快战斗机就进入了超音速时代，有太多的理由决定了战斗机的发动机安装不能***用翼吊式。而客机和运输机，至今仍然***用翼吊式的发动机布局。这个原因我们会在本文慢慢讲解，首先看战斗机。

世界第一款喷气式战斗机Me262，就是翼下吊着2台轴流式喷气发动机

战斗机是高速飞行器，极限速度往往要飞到2马赫以上，需要考虑的因素很多， 尤其是减阻的需求显然要比客机强烈许多。如果是像客机那样在翼下吊2发发动机，不光是形状破坏了整体的流线型，而且增大了迎风面，使飞机很难加速到超音速。

Me262和Mig-15正面对比，262的两台发动机增大了迎风面

对这个问题，老鹰航空来谈一下吧。

不同机型发动机安装位置的不同，主要原因在于使用特性要求和飞行速度要求两个方面：

1、客机和运输机往往***用机翼下方吊挂发动机方式；

客机和运输机两种机型虽然一个是民用飞机，一个是军用飞机，但是却有两个共同点：第一，大家都是亚音速飞机；第二大家都是需要利用庞大的机身内部空间用来搭载乘客/士兵、货物/装备。

在这种情况下，机身空间就会显得非常宝贵，为此，发动机就必须要让位于所要搭载的人员/货物，因此最理想的安装位置就是机翼下方。

从飞机设计角度来看，机翼下方吊挂发动机本身是对机翼结构而言是一种有利的降低载荷措施，因为飞机在飞行过程中全部升力都是由机翼产生的，换句话说，飞机机翼需要承受飞机的全部机体重量，在这样的力作用下飞机机翼一般会产生向上的弹性变形。而这时吊挂的发动机，反而对机翼产生的是向下的拉力，能抵消一部分向上的弹性变形，这是非常有利的结果。

这种吊挂发动机方式还有一个额外的好处，那就是地面人员维修保养比较方便，毕竟发动机是外露的，且距离地面不是很高。

2、战斗机需要进行高机动高速飞行，因此往往***用机身尾部安装发动机；

图中美军现役的三型运输机：
体型最大的是C–5“***”运输机、体型中等的是C–17“环球霸王”运输机、最小的是C–130“大力神”运输机，前两者是中远程战略运输机，后者是中近程战术运输机。

运输机将发动机设计在机翼下的最主要原因是：运输机的机身宽大，要装较大量的人员和货物，并且为了人员上下和货物装卸方便，还要有机尾门，在空中空投伞兵或者物资。
运九运输机，尾门开启伞降货物，如果发动机像战斗机那样布置在机尾，则没有可能进行货物空投了。


机尾门设计可以大幅度缩短人员、货物的装卸时间，一架大中型运输机的载重量在20～100吨，可运输1～2连都伞兵，要是没有尾门人员上下飞机和装卸货物的效率会很低。

所以，为了运输的方便必须有尾门才行，有了尾门也就不可能再安装发动机了，只得将发动机安装在机翼下。
相反，战斗机因为没有运人、运物的考虑加上高速飞行气动布局的要求，要将发动机布置在机尾。

战斗机的设计要减少飞行阻力，机身尽量设计的要平滑，还要尽量接近“三角△形状”，这样才能更好的将分开气流，同时将发动机设计在尾部可以更好的利用发动机做工时产生的推力。

运输机和战斗机是两种不同用途的飞机，所以气动布局设计的也不一样，运输机要用运人运物，没法在机身内设计进气道、有尾门的设计也可能将发动机布置在机尾。

客机发动机要布置在中央那乘客坐哪，总不能吊在机翼上吧，客机和运输机将引擎置于两侧，为的是能腾出中央机体的空间以装载货物和人员，而且引擎挂在机翼下，机翼也能隔绝引擎噪音，改善乘客的乘坐环境。

其次，战斗机的引擎布置在中轴线上，让重量更多的集中在飞机中线上，减少了滚转惯量，增加战斗机的灵活性，武器则可以挂在机翼上没有什么限制。

客机发动机放在机翼，是为了检修方便，战斗机则是因为性能，集成在机身里气动性能好，早期的战斗机也是放机翼的，因为那时候飞机速度比较低，放哪差别不大，战斗机速度突破音速后，发动机就成了阻力点，就要融入机身了

f35b机翼上的两个喷口动力是怎么来的？

这个问题涉及到垂直起降战斗机的总体升力方案特点了。在过去的航空工程发展历程中，分别以苏联和英国为代表产生了两种非常有代表性的技术路线：

1、苏联的三发动力方案

苏联在上个世纪六十年代研制除了雅克38系列垂直起降固定翼战斗机，用来配置到苏联自己的***上使用。在这种舰载机上，苏联方面***用单发涡喷发动机+两台升力风扇的动力系统方案，也就是说机身内部中央位置配置一台涡喷发动机，提供向前的主推力，在垂直起降模式时，尾喷口可以向下倾斜，从而提供升力；飞行员驾驶室后面配置一个升力风扇舱，配置了两***立工作的升力风扇，并且喷口向下安装时提供了一个倾角。这样一来，能够对于整架飞机的重力提供了三个方向的升力，不仅能够平衡重力也能自我力矩平衡，从而实现垂直起降。

在之后的时间里，苏联在雅克38的基础上研制出雅克141这样的垂直起降战斗机，整体垂直起降方案上依然***用了三发方案，但是进行了性能优化和提升，相比于雅克38而言，雅克141可以进行超音速飞行，这对于垂直起降固定翼战斗机而言可谓是一大进步。

2、英国的单发动力方案

英国在上个世纪六十年代独立研发出了自己的固定翼垂直起降战斗机AV-8，用来装备到自己的滑跃式***上。在AV-8战斗机上，英国方面***用了单发动力模式，全机只配置了一台涡扇发动机。不过为了兼顾垂直起降和向前飞行，这台发动机并未配置传统的尾部喷口，而是左右、前后配置了四个喷口，这些喷口都是可以向下转向的；同时从发动机引气，在机翼翼尖的前后缘位置开设了喷口。这些喷口的共同左右，就可以提供平衡重力的升力和调整姿态平衡的力矩。

F35是[_a***_]研制的第二款五代隐身战斗机，和大哥F22相比，偏向通用性和对地打击能力。F35共有三种型号，即F35A，F35B和F35C，分别是空军型，短距起落型和舰载型。其中短距起落型可以进行短距起飞和垂直降落。F35B在短距起飞时会把自己的发动机喷口偏转到竖直朝下的位置，用推力提供升力。但是，如果只有尾部的发动机在喷气，飞机不会打转吗？为了保持平衡，F35B当然会有其他位置的喷气口，

F35B在设计时就要求可以进行短距起落飞行，所以需要除主发动机之外的升力排气口。不像同为短距起落的苏联雅克38那样使用升力发动机，F35B在机体中部增安装了一个升力风扇，提供推力并且保持俯仰平衡。它还从喷气发动机的压气机里引出了两个引气喷口在两个主机翼末梢，用来保持飞机的左右平衡。起飞时，喷气发动机引出转动动力给升力风扇，这时发动机提供了约8吨推力，升力风扇提供约9吨推力，两个喷口共提供0.9吨推力。这些推力让F35B在起飞时只需要滑行120米，同时还能携带8吨的燃油和***。足够执行一系列作战任务了。

这样的升力系统其实可以支持F35B进行垂直起飞的，但它并不这样做。主要是因为即使用了推力风扇和引气喷口，动力系统能提供的冗余还是不够，最多只能支持F35B携带2吨燃油和***起飞，这点载荷几乎什么都干不了。世界上第一架VTOL飞机“鹞”式在垂直起飞时，携带两枚格斗导弹的作战半径只有98千米。后来美国海军陆战队让“海鹞”在黄蜂级登陆舰上短距起飞，英国海军建造了带有滑跃式甲板的无敌级航母，才算发挥出“鹞”真正的实力。垂直起飞虽然看着炫酷，但实际上很影响飞机的作战能力，F35B***用短距起飞就理所当然

F-35B最短距离是170米内，两机尾流温度在600度左右。目前性能比较好的垂直起降战斗机是美国的F-35当中的F-35B型号。已经服役。美国在垂直起降技术方面已经超越了创始国英国，拥有目前世界最先进的垂直起降技术。并专门为F-35B垂直起降战斗机定制“闪电航母（Lightning Carrier）。

F35B是***用变态级推重比F135-PW-600涡轮扇发动机+升力风扇（关键在传动轴、离合器），其基本创意源自总结参考和扬弃各国的垂直起降战斗机设计资料，并在以上基础上美国人进行了改进和创新。

一个核心带动两个推力系统，通过把发动机前端进气锥设计成传动连杆带动升力风扇，在升力风扇和发动机尾喷口转向协作下形成两点平衡抬杆起飞模式。STOVL型F135-PW-600为了满足垂直起降要求，设计了升力风扇+发动机喷管下偏+调姿喷管的垂直起降动力方案。升力风扇由涵道、风扇、D形喷管、联轴器、作动装置和伺服系统组成，由主发动机F135的2级低压涡轮驱动；升力风扇直径为1.27m，可以向前偏转13°，向后偏转30°，在STOVL工作状态下使战斗机上方的冷气流以230kg/s的流量垂直向下喷出，产生90千牛的升力；3轴承偏转喷管垂直向下偏转（最多可偏转95度，可左右各偏转10度），产生71.1千牛的升力；该喷管可使发动机的排气从水平偏转到垂直甚至向前，可以使推力从水平方向偏转到垂直向后。

此外，每侧翼根处的滚转控制喷管利用发动机压气机的引气，也可提供16.7kN的推力；在控制杆端的喷管差动地打开和关闭，实现滚转控制；通过偏转喷管偏航实现偏航控制；通过升力风扇和发动机推力分离器实现俯仰控制。包括主发动机在内的整个推进系统的长度为9.37m，悬停总推力为175.3千牛，短距起飞推力为169.5千牛。

着陆

飞机着陆时，当喷口完全垂直于地面时，由于飞机悬停在空中，没有前进动力，机翼上的升力随之消失，飞机的重量又完全由发动机产生的垂直推力来支撑。而后，飞行员开始关小油门，减少发动机供油量，垂直推力渐渐变小，飞机开始缓慢下降，直至最后着陆。垂直起落飞机的整个起降过程只需一块空地便可完成，从而结束了喷气式飞机只能依赖跑道起降的历史。机上多个甲烷喷口共同控制和调整飞机的姿态，实现在垂直起落和悬停时对飞机的操纵。

为何很多的支线客机都喜欢使用尾吊式发动机？

这个问题其实就涉及到民航工程界中支线客机的发展变化历程了，老鹰航空从下面三个方面来具体回答一下吧：

1、支线客机发展出的发动机布局方式有哪些？

在上个世纪八十年代之前，国际上各个航空制造业强国，比如苏联、美国、巴西、加拿大、意大利、英国、法国等，都曾经涉足于支线航空产品制造，面向全球支线航空市场推出过数十种各型号支线客机产品，有的是喷气式动力，有的是涡桨动力，表现形式其实很多，这里可以举一些比较有代表性的案例。

第一个案例——四发喷气式动力支线客机BAE-146型，这是英国宇航公司在上个世纪六十年代搞出的很奇葩的支线客机，***用上单翼布局，机翼下方吊挂四台小型涡扇发动机，动力冗余度还是比较高的，但是航程和商载能力都比较弱，如今已经成为女王专机。

第二个案例——***用双发涡桨动力的ATR-42型支线客机，这是法国和意大利合资公司搞出的一款支线客机产品，***用上单翼布局+涡桨动力模式，目前仍然在持续生产和销售中。

第三个案例——***用尾部悬挂发动机方式的ERJ-45型支线客机，这是巴西航空工业公司搞出的喷气式支线客机。

第四个案例——***用机翼下悬挂发动机方式的ERJ-175型支线客机，这是巴西航空工业公司搞出的喷气式支线客机。