战机发动机布局：宽间距 VS 窄间距，谁胜谁负？

来源：飞行二次元

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苏-57明年就要批量生产啦！折腾了这么多年终于要上线了，今年8月俄罗斯的T-50战斗机得到了苏-57的编号。这种最先进战斗机的试验设计工作将于2019年完成，交付部队也应该在那个时候开始。预生产批次将生产12架苏-57。

一直以来，T-50被毛子吹捧为“空中坦克”。但它的发动机布局遭到不少人的非议。

战斗机发动机布局设计，美国的主力战机偏向于窄间距双发，而俄罗斯的主力战机偏向于宽间距双发，例如美国空军主力战机F-15，F-18，F-22均为窄间距双发；而俄罗斯空军主力战机米格-29，苏-27系列，T-50均为宽间距双发？这样设计的原因是什么？

对双发飞机而言，其发动机间距对阻力影响很大。

在亚音速范围内，宽间距布置的阻力减小，有利于飞机高亚音速飞行（如F-14、苏-27）。
在超音速范围内，窄间距布置的阻力减小，有利于飞机超音速飞行（如F-15、F-22），而宽间距布置的阻力则增大，但间距增大到一定程度时阻力不再增加（如SR-71）。

从迎风面积上来看，迎风面积关系最大的是超音速激波阻力。现代超音速飞机都非常重视迎风面积的取值，再加上面积率的考虑，因此不论采用何种发动机布置其迎风面积都不会相差很大，这个是可以设计可以的。但迎风面积一定时，窄间距布局的飞机其横截面更接近于圆形，相对宽间距飞行摩擦阻力就要小。

在超音速状态下，发动机无间距阻力是最小的，譬如F-22那种布置。随着发动机间距增大，阻力增加，到大约0.5个发动机直径间距的时候，阻力最大，随后又开始下降，到1个发动机直径时阻力下降到接近无间距。

亚音速阻力只考虑摩擦阻力，无疑窄间距比宽间距的阻力小。

从隐形的角度来说宽窄有点不合适，那就从YF23和T50的发动机间距比较：

YF-23用的是F120涡喷-冲压变循环发动机，难道你觉得YF-23用这么复杂的发动机是为了好玩，而且YF-23为了实现高隐身能力，导致了机动能力下降，看那和机体融合在一起的菊花，就知道其对隐身的要求明显要高于F22，YF-23完全可以说是用美军当时最顶尖的技术堆砌出来的战机，F22则差了很多，不过过分最求高技术也是YF-23败北的根本原因。由于发动机离重心远，力矩变大，会导致滚转速率降低，从而影响战斗中的最基本的指向响应速度。换句话说就是机动性能中某些指标的降低，因此现在四代，包括歼20也选择了窄间距，但不能说窄的就比宽的好，因为这和整体飞机结构设计有更紧密的关系。

对于双发来说，宽间距布局有个好处，就是发动机不容易一锅端，像窄间距布局的F-18就出过左发爆炸，碎片溅入右发最后导致两个发动机全部失效的事故。

就F-14和苏-27来说，下吊的发动机舱就像两片巨大的翼刀，在大迎角时可以将气流兜入双发间的“隧道”内，形成升力体。

从跨、超音速阻力方面来考虑，宽间距布局的飞机横截面积较大，不利于按照跨音速面积律来设计飞机。要改善就得适当地拉长机身，有助于平滑飞机的纵向横截面积分布，减小跨、超音速阻力，比如YF-23A和PAK-FA、T-50。但机身加长，必然导致飞机纵向转动惯性增大，这对于提高飞机敏捷性和精确控制能力是不利的；相对的，窄间距的湿面积较小，对超音速飞行更有利，而且飞机布局更加紧凑，有利于提高飞机的敏捷性，如YF-22A的实际机身长度比YF-23A要短很多，俯仰轴转动惯量较小，配合其四尾翼设计和推力矢量控制系统，该机的俯仰轴的敏捷性要明显优于YF-23A。

不过无论宽间距还是窄间距，性能上并无优劣之分，只要能够达到设计目的，就是合适的布局。

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