方形喷气式发动机_方形喷气式发动机图片

摘要： 采用矩形矢量喷口的战斗机有何优缺点？为什么民航客机都使用下单翼，而运输机都是上单翼？采用矩形矢量喷口的战斗机有何优缺点？首先，矩形矢量喷口会导致飞机的发动机重量有极大幅度的增强，导...

1. 采用矩形矢量喷口的战斗机有何优缺点？
2. 为什么民航客机都使用下单翼，而运输机都是上单翼？

***用矩形矢量喷口的战斗机有何优缺点？

首先，矩形矢量喷口会导致飞机的发动机重量有极大幅度的增强，导致整机的重心更加靠后。所以美国的F-22自己X-32战斗机的发动机布置都可以看出由于考虑到中心的问题，发动机的布置位置明显的更加靠前。而苏-35的矢量发动机就不会因为喷口结构的设计而导致飞机整体中心较为靠后。而且矩形矢量喷口特殊结构导致发动机结构重量所带来的影响也显而易见，发动机的前置明显很大程度的压缩了F-22的侧弹舱布置空间。

其次，矩形矢量喷口由于喷口的缩小会在一定程度上减少F-119发动机的推力。***如使用正常的圆形喷口，两台F-119发动机起码应该可以给F-22提供330千牛的推力。而且矩形矢量喷口的缩小使得F-22的加速性能并没有想象的那么优秀，曾起飞加速到超音速整个过程甚至要耗费2分钟的时间，而在多年前服役的F-15C/D战斗机从离地起飞到进入短暂超音速巡航时整个过程也才耗费2~4分钟左右。可见，在设计上就要求拥有超音速续航能力的F-22在加速性能上由于方形矢量喷口在加速时阻力的逐渐上升，导致了F-22的加速性能并没有较前型完成质的飞跃。

此外，矩形矢量喷口的战斗机需要额外在矢量喷口和发动机连接部分涂抹密封材料才能保证推力不会出现进一步的损失，而且由于F-22战机发动机尾焰的炙烤和磷酸酯液压油的腐蚀，导致目前F-22用来密封接口的氟橡胶很容易就会被腐蚀掉。为此，美国空军需要经常对密封橡胶进行更换来保证F-22战斗机矩形矢量喷口的密封程度。而且矩形矢量喷口转动角度非常有限，从F-22飞行表演可以看出其最大俯仰角度也没有超过±30度角，所以在机动性上自然会不如三维矢量喷口的苏-35战斗机。

　　发动机矢量喷口有球形喷口和矩型喷口之分，球形喷口最大的好处能够提供360度全方向偏转，缺点就是设计复杂影响隐身等，矩型喷口设计简单，能够通过巧妙设计掩盖发动机涡轮，从而降低红外源散射面积，对于提升隐身性能十分有利。另外矩形矢量喷口，结构简单只是上下左右各两对偏转板，利用两块调节板的不同角度，可以调整喷气量大小，但缺点就是只能上下或左右进行偏转不能满足360度偏转的需求，这个缺点就对发动机基本性能提出了更高要求。

目前披露的四代机，只有美国的F22***用矩形矢量喷口，那是因为美军的航空发动机能够支撑这种喷口必须的动力需求。在发动机强劲动力支撑下，这种喷口的优势能够得到最大限度地发挥，从而大幅提升战机隐身性能。

中俄设计***用圆形喷口，就是因为航空发动机动力性能还不能满足***用这种喷口的特殊需求。单价都知道矩形矢量喷口设计，发动机动力会损失20%左右，而目前我们的太行发动机在不损失能量的情况下都很难满足歼20超音速巡航需求，所以目前只能牺牲部分机动性能。

巨型矢量喷口能够满足战机的特殊机动性能需求，这也是美军***用这种喷口的重要原因可是我们目前的发动机动力还存在缺憾，所以目前的歼20并没有***用矢量喷口，也就是说我们考虑动力问题，暂时放弃了部分机动能力。当然我们正在加速研制的涡扇15峨嵋第五代航空发动机将会有更大的动力输出，也许等到这款发动机列装，我们就可以为歼20加装矢量口，也就是矢量发动机了。从目前情况看，我们选择圆形也就是球型矢量喷口的可能性还是大于巨型喷口的。

为什么民航客机都使用下单翼，而运输机都是上单翼？

机翼和机身的连接部位，叫翼盒，这个部位是整个飞机的中央承力部件，是每一种飞机无法回避的关键问题之一。

客机的机身，总体呈圆形，翼盒镶嵌在圆形机身里面，乘客乘坐飞机时，客舱的地板到飞机腹部的距离，就是为了安置翼盒的。这样既能保证飞机外形流畅减小阻力，又不浪费空间，安置货物。

货机主要以装卸货物为主，机体看上去是圆形，其实更偏向于方形，部分轻型运输机干脆就是方型。如果机翼同样放在下面，翼盒就会把货舱地板提高，即便不提高地板高度，在翼盒位置也要做出坡度方便装卸，不管怎样都要影响装卸货物。所以把货机的机翼放在机身上面，是为了装卸货物方便。

有的运输机的翼盒，也连接到机身中，这样外形流畅，但是货舱高度受影响。有的翼盒装在机身上面，不影响货舱高度，但是外形阻力大。

还有一个原因。客机机场随时有人维护，机场跑道杂物少，发动机可以距离地面近些，货运飞机的机场则粗糙的多，发动机需要距离跑到高一些。

图片网上随便找的，也不知道有没有版权问题。

民航客机之所以使用下单翼，很大的原因是下单翼布局机翼结构更强，在飞行时可以提供更大的升力。然而下单翼的机翼是要横插整个机体的，这样会影响整个机身的结构稳定性，使得下单翼飞机在遇到事故时生存率要低于上单翼飞机，所以很少有运输机使用下单翼的布局。目前之所以民航客机仍然在使用下单翼，最大的原因是且发动机离地面和机翼据地面较近，方便进行维护，这样可以降低全寿命使用费用。且由于发动机布置在机翼下，噪音更小，乘客也会觉得更加舒适。

而运输机使用上单翼的结构很简单，由于上单翼布局飞机机翼的布置在机体上方，极大的增强了运输机在低空飞行时面对强气流的稳定性，且发动机由于吊在上单翼上，距离地面较远。避免了在野战机场暴力起降时，沙石异物卷入发动机。而且由于机翼高度和发动机吊装高度较高，设计师可以从容的根据推重比设计出足够大的货舱用来装载货物，并且发动机布置位置较高，空降兵从侧门跳伞也很难会被卷入发动机。且由于不能下单翼飞机一样将起落架放置在机翼下方，只能在机身侧下角设计出专门的起落架舱门。相比下单翼两个距离较远的起落架，上单翼飞机两个较近的起落架虽然影响了飞机地面调动部署时的机动性。但是布置在机腹下的数列起落轮更好的平衡了机身的重心，且机腹离地面更近更方便货舱门接地卸货。

总的来说，上单翼飞机在气动布局上更有优势，且上单翼机翼承梁的结构稳定性更好，更有利于在恶劣起降条件下的起降，所以美国的C-17,运-20都***取了上单翼的气动布局。想反的，下单翼布局会使得乘客舒适性较高，全寿命维护费用也更低廉，所以美国的波音747，中国的C-919都使用了下单翼的气动布局。

气动布局是要满足任务需求来研制的，民航客机和军用运输机的主翼布局不同，也是因为这两种飞机的功能需求不同造成的。

民航客机是为了把旅客安全舒适快捷地运送到目的地，并且运行成本合适，安全可靠，能够为航空公司带来盈利。所以为了这个目的，现在大型民航客机的主翼布局越来越一统成下单翼布局。这样的好处显而易见，一方面主翼距离地面较低，吊挂的发动机也距离地面更低，使维修工作容易进行，不必用专用设备升高到很高高度才能进行。另一方面，发动机被主翼遮盖，能够使传递到座舱的噪音有所降低，使旅客的舒适性有所提高。

而对军用运输机来说，舒适性就摆在后面了，上单翼带来的好处是主翼和发动机距离地面较高，在条件较为恶劣的野战机场起降时减少地面灰尘、砂石或杂物对发动机和主翼的伤害。而且，上单翼布局可以安置在主货舱外部，用整流罩封起来减少阻力，使主货舱行程一个前后贯通的大空间，容纳大件货物，或者设置前后贯通的吊车等装卸设备。这对军用运输机在外场不依赖附属设备就能单独完成装卸任务会带来巨大优势。这也是很多军用运输机在机背上有个大驼背的原因，这通常都是主翼大梁贯通的位置。

个别民用螺旋桨运输机也***用上单翼布局，主要是因为螺旋桨的问题。螺旋桨的直径一般都比同级别的喷气发动机大得多，***用下单翼布局会不得不设置一个较高的起落架，容易带来问题。下单翼的螺旋桨客机不是没有，比如萨博340，但它也是把发动机抬高放置，而且体量较小。要是再大型化，也只会***用ATR那样的上单翼布局了。

一是机场需求不同，上单翼适合恶劣机场跑道环境。二是目标需求不同，上单翼适合于重载运输中的上载卸载。三是噪音指数不同，上单翼适合于飞行器的舒适性，下单翼适合于提升运载能力。

　　这属于不同的需求造成的差别，虽然客机和运输机都是运输工具，但是它们一个是民用，一个是军用，这属于本质性的区别。

客机做为民用运输工具，用途就是从一个机场与另一个机场运送人员与物资，强调成本低，不仅是制造成本，还有使用成本，贵了可没有用的，对可靠性要求也不低，不许可经常进行大修，更不可能没事就停飞，对舒适性的要求也不低等，往往会放到优先的位置上加以考虑。这样在设计上它有自已的原则，那么***用下单翼就显得更有优势，发动机距离机舱远一点，可以有效的减少噪音的影响，日常维护也方便，发动机距离地面相对低一点。客机可以对起降条件提出高要求，可以不限制滑行距离等，它可以选择权，让机场适应客机，而是不是客机去适应机场。

运输机做为军用工具，则是相反的，面对的是苛求式的起降条件限制，如何在最短的距离内飞起来才是重要，至于成本什么，几乎就不会优先考虑，与军用装备讲成本不是一个什么好主意，舒适性更不在考虑之列，只能算一个小问题，可以不予考虑。

更重要的是，其用途不只是运送人员与物资了，通常还要考虑空投的需求等，这时***用上单翼的布局就成了最合理的。如果下单翼，对空投人员与物资影响太大，甚至是危险的。上单翼让发动机的位置高，这对维护确实不便，需要一些设备，但是它的好处就是降低对起降条件的要求，运输机没有权利去选择机场，通常要在野战机场上起降，那么发动机过低就是危险了。

这完全是需求不同，造成的设计要求不一样。