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解放军歼-20战斗机

2014-06-07 16:35:11 点击: 来源: 网络转载 反馈
导读:歼-20是成都飞机工业集团为中国人民解放军空军研制的中国第四代双发重型隐形战机。其采用了单座、双发、全动双垂尾、DSI鼓包式进气道、上反鸭翼带尖拱边条的鸭式气动布局。

进气口设计需要做3件事情:

1、 分离附面层,保证干净气流进入进气道

2、 在大迎角下也保证正常进气

3、 在超音速飞行时把进气气流减速到亚音速,并增加压力,也就是所谓的总压恢复

歼20的“ DSI ”恰好在这三个方面都用最小的折衷做到了。DSI 本来就是用来分离附面层的,DSI 的附面层分离效果好,阻力小,总压恢复好,但 DSI 只能对一个有限的速度范围优化,很难做到对很大的速度范围都高度有效。另外,DSI 的凸曲面设计本来就相当复杂,需要考虑三维流场和压力分布。为了隐身,四代的机头是菱形截面,进气口是像 V 形一样向两侧倾斜,在大迎角下流场更加复杂。为了改善大迎角下进气口对空气的“捕捉”效果,进气口像 F-15一样带一点后掠。为了不给 DSI 设计带来太大的困扰,后掠没有 F-15 那么大。但 V 形机头下半部的前机身预压缩能力补足了进气口后掠不足的缺憾。另外,正因为进气口后掠,下唇位置靠后,所以凸曲面位置偏上,和凸曲面剖开造成两撇“胡须”的下一半的位置正好对上。

F-22采用加莱特进气口,也称双斜切双压缩面进气口,或者斜切菱形进气口,不同的说法,都是一个意思。这个设计比 DSI 超音速性能好,适应的速度范围更大,但毕竟还是固定进气口,最终逃不过固定进气口的限制。好在 F-22 有两台变态的发动机,超音速巡航没有问题。T-50 的超音速巡航性能现在不清楚,T-50 的进气口和 F-22 有所不同,但原理大致相似。

F-35采用 DSI,只有一台发动机,尽管推力变态,还是力不从心,最高速度只有 M1.6,超巡就免提了。歼20要做到超巡,但中国没有 F-22 这样变态的发动机,只有用可调进气口来帮忙,达到足够的超巡性能。四代的进气口上唇可以下垂,像 F-15 一样,这就是可调进气口。和 F-15 不同的是,F-15 的可调进气口是暴露在外的,而四代的可调进气口是包拢在进气口结构内的。四代这样做当然是出于隐身的考虑,但可能造成进气口唇口较厚、阻力增加的问题。工程设计本来就是得失权衡的过程,只要最终结果得大于失,这就是值得的。不过四代的进气口上唇下垂如何避免和 DSI 的鼓包打架,这还是一个有趣的问题,有待更多的细节图片才能解惑。活动上唇和固定外壳之间不可避免的间隙里,如何避免杂物和尘土嵌进去,造成可调上唇动作受阻,这也是一个具体的工程问题。四代的进气口可算是 DSI、加莱特和 F-15 那样的可调锲形的结合体,这也给了四代正面大青蛙一样的特征。

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