蚌式进气道:全世界只有5种战机采用,一架在美国,四架在中国

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所谓蚌式进气道,也就是DSI进气道,即无附面层隔道超音速进气道,这是一种被运用在最现代化战机上的发动机进气道设计。DSI进气道的组成部件包括鼓包和进气整流罩等组成,通过鼓包起到的压缩面作用,空气在通过此处时,会遭遇阻力并大幅减速,从而减小高速气流进入进气道时产生的压力。



与传统进气道战机上使用的进气坡道技术,DSI的推进效果更好,且重量较轻,不易被敌方雷达发现,主要原理是DSI从根本上改善了飞机的低可观察性(通过消除了转向器和飞机蒙皮之间的雷达反射来实现的),另外鼓包标卖你减少了引擎在雷达上的暴露情况,大大降低了雷达反射的信号强度,这就使得使用DSI进气道的战机可以获得更好的隐身性能。

一般飞机在飞行时,其飞行速度会被直接反映在外界空气进入引擎中的相对速度,也就是说飞机一旦突破音障,发动机也将接受超音速气流的考验。而问题是过去的涡轮发动机并不能很好地处理来自超音速气流的威胁,这些威力巨大的气流会在发动机内部产生冲击波,从而使得涡轮叶片发生危险的颤动,严重时发动机甚至会失去功率输出,或者发动机直接故障。

因此,随着超音速战机成为各国服役战机的主流,其搭载的进气口必须拥有功能,将进入进气口的超音速气流降至亚音速,并疏松到发动机的叶片之前,以保障飞机的飞行安全。而仅将气流“降速”是远远不够的,气流的输入量和最佳速度等都十分考究,从而能够让发动机获得最佳工作环境,并提供最大动力输出。



虽然使用进气锥或进气坡道这类装置,能够有效地降低空气流速,但进气口的设计难度其实是随着战机最高速度的提升而大幅提升的。最高速度超过2马赫的战机就需要更加精细的进气口设计,且进气坡道等装置过于笨重且昂贵,做出技术突破和革新已经不太现实,所以DSI进气道的出现就成了必然。

DSI进气道的研究最早追溯到上世纪90年代初期,1990年,美国的洛克希德•马丁公司就开始对DSI展开初步可行性研究。很快,作为技术演示项目的重要部分,第一架装有DSI进气道的战机闪亮登场,1996年12月11日洛马首次展示了一架安装有DSI进气道的F-16 Block 30战机,而战机上原有的进气转向器则“不翼而飞”。但无论是亚音速还是超音速,这架F-16的改进都使得性能有了突破性的飞跃,经过后期测试F-16可以轻松地飞到设计上的最高速度:2马赫。

事实证明,DSI进气道和进气坡道比,至少减轻了超过30%的重量,且拥有比传统进气道耕地的生产和维护成本,加之性能又强,不用它是不现实的。所以从1994年起,DSI就被引入JAST / JSF计划,随后洛克希德•马丁公司的F-35战机设计计划中,也运用了DSI进气道技术。



我国是除美国外,唯一一个将DSI进气道技术投入实际使用的国家。除了美国的F-35以外,世界上只有一个国家有使用DSI技术,那就是中国。我空军的歼-10歼-20以及FC-31鹘鹰”和“枭龙”战机安装有DSI进气道。由于设计DSI的鼓包和进气外整流罩需要超高的计算机和空气动力学技术水平,所以我们应该为此感到骄傲。

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