设计挑战
罗尔斯•罗伊斯公司在设计这个升力系统时也遇到了不小的挑战。以升力系统项目主任贾莱特•琼斯为首的一个团队专注于改进升力风扇的级间导向叶片和3BSM喷管的轴承。
在最初试飞中，升力风扇级间导向叶片在特定模式下会出现振动，给飞机带来了操作限制。最初抑制振动的解决方案在寒冷天气中效果很差，因为阻尼材料会在零下15度的低温中变硬，给F-35带来低温操作限制。所以设计团队重新设计了叶片，彻底消除了振动。由于无需使用阻尼材料，所以也就没有了相应的温度限制。
3BSM喷管的测试发现从轴承中泄漏的冷却气流会冲击飞机结构，让飞机的铝合金结构件一直吹热风绝不是个好主意。团队在进行了台架试验后确定轴承无需气流冷却。于是他们重新设计轴承去掉了气冷功能，于是也成功消除了热空气冲击结构的风险。
上述改进所涉及的级间导向叶片改装都在印第安纳波利斯工厂进行，这是因为要对升力风扇进行拆解。所有3BSSM喷管的改装都是在布里斯托尔完成的。
不过罗尔斯•罗伊斯公司的团队在设计升力系统中遭遇的最大挑战是齿轮箱。
由于齿轮承受的负荷远高于预计，所以他们必须用对齿轮进行有限元应力模拟分析，没有使用业界标准的齿轮设计方法。必须对计算机模型进行大量验证，才能获得满足短距起飞垂直降落要求的足够轻量的齿轮，而同时还能达到结构完整性要求。
虽然两级反向旋转齿轮箱所使用的弧齿锥齿轮是相当简单的设计，但为了满足齿轮在尺寸和重量上的限制，以及实现能支撑全寿命周期的强度，团队在设计中进行的大量强度分析，并对设计工具和方法进行了重大改进。
为确保升力系统设计在服役寿命中的耐用度，罗尔斯•罗伊斯公司已经对升力系统的硬件持续测试超过15000小时。从这一点看，已经可以证明整个系统的耐用性和可靠性。
修改前的升力风扇级间导向叶片
修改后的升力风扇级间导向叶片
|
楼主