嚴(yán)肅點(diǎn)，這個(gè)屁股后面的噴氣管我們學(xué)名叫尾噴管，又叫排氣噴管，簡(jiǎn)稱(chēng)噴管。其主要作用是將由渦輪流出的、仍有一定能量（勢(shì)能、熱能）的燃?xì)馀蛎浖铀?，以較大的速度（一般為550～600米/秒）排出發(fā)動(dòng)機(jī)，用以產(chǎn)生推力。

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)錄F35B尾噴管，看看做工有多復(fù)雜

超機(jī)動(dòng)性、隱身、超視距打擊和超聲速巡航等是當(dāng)前先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)的幾個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)，而超機(jī)動(dòng)性、超聲速和隱身三者都與尾噴管息息相關(guān)。

戰(zhàn)機(jī)改變尾噴管方向，實(shí)現(xiàn)懸停

F-35B是如何做到垂直起降的

F-35B尾噴管結(jié)構(gòu)的解讀

尾噴管與超聲速

尾噴管與超聲速的緣分，我們得從氣體的這個(gè)特性說(shuō)起：

亞聲速（速度低于當(dāng)?shù)芈曀伲怏w在截面不斷變小的管道中會(huì)加速。

超聲速（速度高于當(dāng)?shù)芈曀伲怏w在截面不斷變小的管道中會(huì)減速，在截面增大的管道中反而會(huì)加速。

戰(zhàn)機(jī)尾噴管大致有兩種分類(lèi)方法：1，收斂和收斂擴(kuò)張；2，噴口面積可調(diào)和不可調(diào)。

不可調(diào)節(jié)的收斂形尾噴管（固定噴口的亞聲速尾噴管）：結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，重量最輕，廣泛應(yīng)用于亞聲速及低超聲速飛機(jī)上的不帶加力燃燒室的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，及渦輪后燃?xì)忪式递^小的渦槳和渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。（如WP5甲的尾噴管）

可調(diào)節(jié)的收斂形尾噴管：能使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下都獲得良好的性能，帶加力的發(fā)動(dòng)機(jī)必須采用可調(diào)節(jié)的尾噴管，保證在加力狀態(tài)下相應(yīng)地加大噴口。有的發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)改變噴口面積來(lái)改變工況。其主要類(lèi)型有：多魚(yú)鱗片式，雙魚(yú)鱗片式，移動(dòng)尾椎體式，氣動(dòng)調(diào)節(jié)式。（魚(yú)鱗片又叫調(diào)節(jié)片，多魚(yú)鱗片式參考WP6，WP7）

可調(diào)節(jié)的收斂擴(kuò)張形尾噴管：超聲速飛機(jī)用（無(wú)論有無(wú)加力），其燃?xì)獾呐蛎洷群艽螅么诵臀矅姽軠p小燃?xì)獠煌耆蛎浀耐屏p失。有移動(dòng)尾椎體式和多調(diào)節(jié)片式等。（如AL-31f）

超聲速飛機(jī)還用過(guò)引射式尾噴管，用引氣氣流調(diào)節(jié)主流的膨脹比。

以上尾噴管是直流式的，燃?xì)庀蚝笈懦觥?/p>

還有偏轉(zhuǎn)燃?xì)饬鞯?，如“飛馬”發(fā)動(dòng)機(jī)，帶有折流板，用于短距/垂直起降，類(lèi)似的還有F-135發(fā)動(dòng)機(jī)，3軸承旋轉(zhuǎn)噴管，用于STOVL。

除此之外，還有用于減速，縮短降落時(shí)的滑跑距離，或飛行中機(jī)動(dòng)，減速的反推力裝置，主要是將燃?xì)饬髌D(zhuǎn)向前方，產(chǎn)生反推力。有蛤殼形門(mén)式，戽斗式門(mén)，外涵反推裝置。

高溫高壓的燃?xì)庠谖矅姽芾锊粩嗯蛎浖铀?，最終以高速排出，使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得推力。對(duì)于噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)（現(xiàn)代先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)一般裝配小涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)），尾噴管排出的燃?xì)馑俣仍娇欤娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)獲得的推力就越大。

早期的噴氣式戰(zhàn)機(jī)多是亞聲速或低超聲速的，因此可以采用純收斂型噴管，但是不適用于高超聲速飛行。于是，收斂-擴(kuò)張型噴管出現(xiàn)了。先收斂讓亞聲速氣體膨脹加速，到了聲速以后再擴(kuò)張讓超聲速氣體繼續(xù)膨脹加速。

噴管的形式、喉道面積和出口面積必須和發(fā)動(dòng)機(jī)流量、壓比相匹配。發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)提供給尾噴管的空氣流量和壓強(qiáng)并不是固定值，往往跟隨工作狀態(tài)不斷發(fā)生變化，因此有必要對(duì)噴管的喉道面積和出口面積不斷進(jìn)行調(diào)節(jié)，可調(diào)噴管也應(yīng)運(yùn)而生。

尾噴管與超機(jī)動(dòng)性

聊得火熱的論壇貼吧里，“矢量噴管”幾乎成了先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)的代名詞。軸對(duì)稱(chēng)矢量噴管、轉(zhuǎn)向矢量噴管、二元矢量噴管、氣動(dòng)矢量噴管等等都是軍迷們的熱門(mén)話題。事實(shí)上，矢量噴管不僅能為飛機(jī)提供向前飛行的推力，而且還可補(bǔ)充或取代氣動(dòng)舵面對(duì)飛機(jī)進(jìn)行控制，甚至幫助飛機(jī)實(shí)現(xiàn)短距起飛和垂直起降等，大大增強(qiáng)了飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性。

▲軸對(duì)稱(chēng)矢量噴管

▲軸對(duì)稱(chēng)矢量噴管

軸對(duì)稱(chēng)矢量噴管結(jié)構(gòu)輕質(zhì)高效，具有良好的氣動(dòng)性能，使飛機(jī)不需要做較大的改裝即可實(shí)現(xiàn)矢量推進(jìn)。

▲轉(zhuǎn)向矢量噴管

▲三軸承旋轉(zhuǎn)矢量噴管

▲三軸承旋轉(zhuǎn)矢量噴管示意圖

轉(zhuǎn)向矢量噴管可以向下偏轉(zhuǎn)至與地面垂直，使噴氣流垂直向下噴射，幫助飛機(jī)實(shí)現(xiàn)垂直起降等。

▲二元矢量噴管

▲F15矩形二元矢量噴管

▲F22矩形二元矢量噴管

二元矢量噴管具有矩形構(gòu)型，在紅外隱身方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，同時(shí)更有利于實(shí)現(xiàn)與飛機(jī)后機(jī)身高度一體化的設(shè)計(jì)。

▲氣動(dòng)矢量噴管（原理圖）

氣動(dòng)矢量噴管依靠二次流注入使噴管主流發(fā)生偏轉(zhuǎn)從而形成推力矢量，主要針對(duì)未來(lái)高推重比發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)，具有重量輕、零件數(shù)量少等特點(diǎn)。

日本“心神”戰(zhàn)斗機(jī)的推力矢量尾噴管很特別，采用了較為簡(jiǎn)單和初級(jí)的三片折流板設(shè)計(jì)。

這三片折流板呈120度布置，在飛控系統(tǒng)控制下，協(xié)同偏轉(zhuǎn)，就能夠任意角度改變發(fā)動(dòng)機(jī)噴流方向，實(shí)現(xiàn)矢量推力。

折流板作動(dòng)機(jī)構(gòu)特寫(xiě)，由于僅是單自由度偏轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，活動(dòng)部件也較少。不過(guò)缺點(diǎn)也很明顯，偏轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)推力損耗較大。由于是三片組合作用，不同偏轉(zhuǎn)角度的矢量推力大小和方向也不均勻。

折流板部件特寫(xiě)，機(jī)體內(nèi)伸出液壓作動(dòng)筒，驅(qū)動(dòng)折流片在一定角度內(nèi)活動(dòng)?？梢钥闯鼋饘俨考谋砻嫣幚砉に囘€是很不錯(cuò)的，從外側(cè)經(jīng)過(guò)的線纜也被金屬焊接包覆固定。

從側(cè)面看，“心神”的折流板還部分運(yùn)用了隱身修形，采用鋸齒設(shè)計(jì)。折流片內(nèi)側(cè)據(jù)稱(chēng)為耐高溫鈦合金材料，上面分布了幾處傳感器，用來(lái)測(cè)量噴流壓強(qiáng)速度等參數(shù)，供后續(xù)研究使用。

尾噴管與隱身性

發(fā)動(dòng)機(jī)隱身技術(shù)是戰(zhàn)機(jī)隱身的重要一環(huán)，其內(nèi)容涵蓋減小發(fā)動(dòng)機(jī)可觀察部件的探測(cè)反射特征、降噪和紅外抑制技術(shù)，而尾噴管的改造能很大程度上改善發(fā)動(dòng)機(jī)的隱身性能。

改變尾噴管的氣流穩(wěn)定性是發(fā)動(dòng)機(jī)降噪的主要途徑之一。鋸齒形尾噴口、微噴射流等技術(shù)均能達(dá)到不錯(cuò)的效果。

這是俄羅斯T-50戰(zhàn)機(jī)換裝的新型發(fā)動(dòng)機(jī)“產(chǎn)品-30”渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，采用的是同軸三維推力矢量尾噴管，鋸齒狀的末端擴(kuò)斂片具備一定的隱身能力。

“產(chǎn)品-30”渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的尾噴口特寫(xiě)，結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。

發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴口的燃?xì)饬魇秋w機(jī)紅外輻射的主要來(lái)源之一。伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)期間，幾乎所有的伊拉克戰(zhàn)機(jī)都是被紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈擊落的。遮掩尾噴管、尾噴管周?chē)扛魺嵬繉踊蚣蛹t外擋板、全長(zhǎng)加力筒體隔熱屏、改變尾噴口方向等，都是實(shí)現(xiàn)紅外抑制、增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)隱身性能的有效方式。

▲AL-31發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴口內(nèi)部的結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜

▲“臺(tái)風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)的尾噴口內(nèi)部已經(jīng)較為精簡(jiǎn)

▲F-22的尾噴口內(nèi)不但進(jìn)行了精簡(jiǎn)，還部分應(yīng)用了雷達(dá)屏蔽器技術(shù)

▲F-35尾噴口內(nèi)的雷達(dá)屏蔽器遮擋了絕大部分復(fù)雜機(jī)構(gòu)

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F-35戰(zhàn)斗機(jī)隱身尾噴管

內(nèi)容來(lái)源：中國(guó)航發(fā)作者：中國(guó)航發(fā)研究院，張靜嫻、航空制造網(wǎng)

原文標(biāo)題：有這樣的大屁股，才是戰(zhàn)機(jī)中的戰(zhàn)斗機(jī)

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