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进气道是哪(世界最先进的进气道)

进气道是哪(世界最先进的进气道)进入四代机时代后,美国在高低搭配的选择上结合之前一代超音速进气道的弱点,一改之前的激波锥或者可调斜板动作机构重量重的缺点以及隐身性能不足,容易在雷达波前显示其进气道内高速旋转的风扇叶片的诟病,通过计算流体力学技术(CFD)和风洞吹风及高速进气道测试平台,完成了两款固定式进气道,即F22猛禽和F-18EF超级大黄蜂及俄罗斯的T-50战斗机所采用卡尔特(CARET)进气道和F35闪电II&中国的FC-1&FC-31&J-10B/C和歼20所采用的DSI蚌式进气道,就两种进气道而言,CARET进气道仍旧带有附面层隔道,以去除粘滞于空气和飞机机体之间边界层,使来流快速进入进气道,而在进气道内则采用了预置斜板角度的方法,通过CFD计算获得最优的固定斜板角度,以满足高空高速的需求,同时兼顾亚跨音速,其原理是基于在高速乘波机理论的启发下面提出的,利用了超音速激波增压原理。而就第二种DSI

谈到DSI进气道,其全称是无附面层隔道超音速进气道,它采用一个固定的鼓包来模拟常规进气道中的一、二级可调斜板,并能够达到对气流的压缩,以及简化结构、隐形的目的。DSI进气道具有结构简单、重量轻、阻力小、隐形等特点。DSI进气道有时候也称为BUMP进气道,中国习惯称其为蚌式进气道。

进气道是哪(世界最先进的进气道)(1)

谈到DSI的进气道的缘起,其实是伴随着四代机兴起而应运而生的,上世纪60-70年代,美苏相继完成了第一代超音速进气道,其代表为带圆形或者半圆形激波锥的三元超音速进气道(其代表如美国F-104和苏联米格21以及法国的幻影系列)以及带可调斜板的矩形超音速进气道(其代表如苏联的米格23),其工作区间普遍在两马赫以上,在两马赫以上范围内,通过调节激波锥或者斜板,满足在高马赫数状况下对进气道空气来流的压缩及相当不错的总压恢复系数(所谓总压恢复系数即进气道出口和进气道进口的空气来流总压之比,它标志着进气道对空气的压缩效率及显示因为进气道的压缩损耗的空气来流多少,他标志着进气道的研发水平)而第一代两马赫战斗机正是凭借着超音速面积率和适应高空高速的气动布局&高空高速的升阻比及超音速进气道和更大推力的发动机,达到两马赫水平的。

追求更高更快也是当时战斗机的追求目标,当然其中也有另类的选择,譬如采用正激波超音速进气道(也称为皮托管进气道,皮托管实际是流体力学中的一种经典测量流速的工具模型 )的F16战斗机,其进气道不采用可调布局的三元进气道,作为三代战斗机,它严格遵循战斗机黑手党的能量机动空战的原则,不追求更高的两马赫以上马赫数,而将越战中得出的空战主要在亚跨音速发生的结论应用于F16之上;实际上F16的最高马赫数也就2马赫,甚至有说法其最高马赫数不过1.8马赫,其所谓两马赫的高速也是拉高俯冲时候获得的。

需要指出的是,美国在其三代机中,在其高低搭配的高端战机中,有两款重型主力战斗机采用了可调斜板的矩形进气道,这两款战斗机分别是美国海军F-14雄猫战斗机和美国空军的F-15鹰战斗机。而海军的低端版F/A-18C/D大黄蜂战斗机则采用了皮托管进气道,与F16不同的的是其采用了两侧肋部进气道,而F16则采用了腹部进气道。

进气道是哪(世界最先进的进气道)(2)

进入四代机时代后,美国在高低搭配的选择上结合之前一代超音速进气道的弱点,一改之前的激波锥或者可调斜板动作机构重量重的缺点以及隐身性能不足,容易在雷达波前显示其进气道内高速旋转的风扇叶片的诟病,通过计算流体力学技术(CFD)和风洞吹风及高速进气道测试平台,完成了两款固定式进气道,即F22猛禽和F-18EF超级大黄蜂及俄罗斯的T-50战斗机所采用卡尔特(CARET)进气道和F35闪电II&中国的FC-1&FC-31&J-10B/C和歼20所采用的DSI蚌式进气道,就两种进气道而言,CARET进气道仍旧带有附面层隔道,以去除粘滞于空气和飞机机体之间边界层,使来流快速进入进气道,而在进气道内则采用了预置斜板角度的方法,通过CFD计算获得最优的固定斜板角度,以满足高空高速的需求,同时兼顾亚跨音速,其原理是基于在高速乘波机理论的启发下面提出的,利用了超音速激波增压原理。而就第二种DSI进气道而言,其采用无附面层隔道布局,通过鼓包的设计及鼓包上的附面层吸除孔去除附面层,它采用一个固定的鼓包来模拟常规进气道中的一、二级可调斜板,并能够达到对气流的压缩,以及简化结构、隐形的目的。DSI进气道与常规进气道相比,有三个主要优点:一是采用“锥形流”乘波设计,总压恢复较高;二是减小了飞机迎风面的阻力,提高了飞机的隐形性能;三是不设计辅助进气门和放气门,取消附面层隔道后飞机可以减重数百公斤,大大减轻了飞机的结构重量。总体来看,DSI进气道具有结构简单、重量轻、阻力小、隐形等特点。而且DSI对速度适应范围很广,FC1采用DSI后甚至可以取消进气道后的放气门,对减轻飞机重量,提高战术性能有极大好处,同时通过获得更好的总压恢复系数,也增加了发动机的总推力。

中国在四代机预研上综合研究了CARET和DSI进气道,最后的结果是毫无例外的采用了更有魅力的DSI进气道,最终进入了四代机的自由王国!End!

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