發動機也要呼吸！揭秘超音速戰機進氣道：形狀和位置大有講究

作者：空軍之翼噴氣式飛機進氣道是一個系統的總稱，它包括進氣口、輔助進氣口、放氣口和進氣通道，因此它是保證噴氣發動機正常工作的重要部件之一。進氣道直接影響到飛機發動機的工作效率，它對發動機是否正常工作，推力大小等有著到關重要的作用，因此對飛機性能尤其是戰鬥機有很大的影響。在飛行中，進氣道要實現高速氣流的減速增壓，將氣流的動能轉變為壓力能。隨著飛行速度的增加，進氣道的增壓作用越來越大，在超音速飛行時的增壓作用可大大超過壓氣機，所以超音速飛機進氣道對提高飛行性能有重要的作用。 現代飛機的特點是飛行速度和高度變化範圍大。殲擊機還要經常在大迎角、大側滑角狀態下飛行。在一切飛行狀態下進氣道都應保證：發動機所需要的空氣流量；能量損失小;流場均勻穩定;外部阻力低。高速狀態性能好的進氣道一般來說低速性能則要差一些，這在超音速飛機上尤其突出。在大迎角下進氣道的性能顯著惡化，流場不均勻性增大，以致引起進氣道和發動機工作不穩定。 此外，進口處的流場還要受到飛機其他部分，如機身、機翼的影響。進氣道所占容積較大，對飛機的外形、內部安排以及其他部件的工作也有影響。超音速進氣道的設計主要經歷了四個階段：三維軸對稱進氣道、二維矩形進氣道、CARET進氣道、DSI進氣道。三維軸對稱進氣道一般用在速度2.2M以下的飛機。由於安裝了中心錐，在低速，尤其是起飛階段進氣量不足，所以採用這種進氣道的飛機一般在進氣口後方開有一個或多個輔助進氣口，這種進氣道一般用在速度2.2M以下的飛機。 二維矩形進氣道其進氣口形狀為矩形或近似矩形。最早採用二維矩形進氣道的是美國F－4「鬼怪」戰鬥機，蘇聯也於六十年代在米格-23上採用了這種進氣道。隨著人們對隱身性能的要求和新一代作戰飛機的研製，CARET進氣道得到了越來越多的重視，並已經在F-18E/F和F-22兩種飛機上得到了應用。它具有更高的總壓恢復、較低的流動畸變、簡單的構造，更重要的，它容易實現進氣道的隱身設計，故而在新一代飛機的設計中受到了較高的重視。 美國F-35使用的DSI進氣道，它也是二維進氣道，但它卻沒有附面層隔板，其進氣口處只有一個鼓包，這個鼓包須跟前掠式唇口共同作用才能起到現有的進氣道的作用。進氣道按其在飛機上的位置不同大體上分為正面進氣和非正面進氣。 正面進氣：進氣口位於機身或發動機短艙頭部，進氣口前流場不受干擾，其優點是構造簡單。機身頭部正面進氣口的最大缺點是機身頭部不便於放置雷達天線，同時進氣道管也太長；非正面進氣：包括兩側進氣、翼根進氣、腹部進氣和翼下進氣。它們在不同程度上克服了機頭正面進氣的缺點。在非正面進氣方案中須防止進氣口前面貼近機身或機翼表面的一層不均勻氣流（附面層）進入進氣道。 來源：m.wanhuajing.com


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