[原创]第四代战斗机的边条翼与翼下DSI进气道设计构想

5v 收藏 24 2856
导读: DSI进气道是近年来提出的一种超音速进气道。与常规的多波系可调超音速进气道相比,DSI进气道具有结构简单、隐身性好、在设计范围内总压恢复系数高的优点。美国的F35是第一个公布的采用DSI进气道设计的下一代作战飞机,而中国成飞为出口设计的FC1“枭龙”则是世界上第一种投入现役的使用DSI进气道的作战飞机。无论是在理论计算中还是在实际定型试飞中,DSI进气道性能都符合预期。因此,在未来M2(甚至到M2.5)一级的战斗机设计中,可以想见DSI进气道必将占有重要的地位。 根据目前已经公开的


DSI进气道是近年来提出的一种超音速进气道。与常规的多波系可调超音速进气道相比,DSI进气道具有结构简单、隐身性好、在设计范围内总压恢复系数高的优点。美国的F35是第一个公布的采用DSI进气道设计的下一代作战飞机,而中国成飞为出口设计的FC1“枭龙”则是世界上第一种投入现役的使用DSI进气道的作战飞机。无论是在理论计算中还是在实际定型试飞中,DSI进气道性能都符合预期。因此,在未来M2(甚至到M2.5)一级的战斗机设计中,可以想见DSI进气道必将占有重要的地位。


根据目前已经公开的信息,将要采用DSI进气道的作战飞机有这几种:中国的FC1“枭龙”,歼10B“猛龙”,歼20“威龙”,以及美国的F35“闪电II”。这其中,FC1是常规布局的第三代轻型战斗机;歼10B应该属于三代半战斗机,歼20则属于具有隐身能力的第四代战斗机,二者的共同特点是采用无平尾鸭翼布局;F35属于采用常规布局的第四代隐身战斗机。除了FC1外,其他三种飞机的DSI进气道口都有不同程度的前掠,相信这样设计的考虑之一应该是以尽可能简单的结构实现附面层的泄放(FC1则采用附面层吸收孔的设计,类似于F22的加莱特进气道对于附面层的辅助处理方式)。


这四种飞机的共同特点之一,是没有采用翼下进气道。除歼10B外,其他三种飞机的进气道都是机身侧面进气道。四种飞机中,采用了边条翼的FC1和歼20主要着眼于边条翼的增升作用,以期提高飞机的转弯机动性能,并降低跨音速阻力。


而边条翼其实还有另一个作用,就是当采用翼下进气道时,边条翼可以对进入进气道的气流进行“梳理”或“整理”(其实,采用机身下进气道的飞机——如歼10和F16——其前机身也有类似的作用)。由此,我想到一个问题:是否可以将翼下进气道与DSI结构结合起来呢?


下面的草图(一种采用翼下进气道的第四代隐身战斗机)是我对这个问题的一个构思(只画了三面图中的前视图)。主要考虑点是:采用进气道置于翼下的边条翼设计;进气道前倾以提高大攻角状态下的进气效率;进气道口前掠;DSI鼓包采用不对称设计,与进气道口及机身局部外形匹配以保证附面层可以从进气道口靠近机身的一侧泄放。



第四代战斗机的边条翼与翼下DSI进气道设计构想



这个构思最与众不同的地方,是在发动机进气道的上方与机翼之间的位置设置一个辅助进气道口。我这个设想的作用有两个:第一是用来隔离机翼附面层,并使经由DSI鼓包去除的机身附面层在发动机进气道口的上缘有泄放通道(下缘的泄放通道就在进气道口与机身的交界处);第二是代替常规设计的辅助进气口,为机上其他设备(如空调等)提供所需要的进气,以简化结构,并提高全向隐身性能。


如果这个设想可行,那么,我们就可以将高效简单、隐身性好的DSI进气道与机动性好的边条翼设计结合起来,通过机翼的“梳理”作用进一步优化进气来流。同时,如果辅助进气道的气流量足够大,那么除了提供机上其他设备的用气外,我甚至进一步设想其还可以通过机内通道将气流引至发动机尾喷管的位置,用以冷却发动机的尾流,降低发动机的红外信号特征,进一步提高飞机的隐身性能和红外对抗能力。如此可谓是一举多得了。


我不是学空气动力学的,所从事的工作也与之无关,没有条件进行相关的理论计算和模拟实验。因此,这个观点只是一个凭空的设想,提出来与军迷及航空迷朋友们共同探讨,并期望能有高人给予臧否。

本文内容为我个人原创作品,申请原创加分

[ 转自铁血社区 http://bbs.tiexue.net/ ]

17
回复主贴
聚焦 国际 历史 社会 军事 精选

热门评论

23楼flxs

 以下是引用5v 在第1楼的发言:

DSI进气道是近年来提出的一种超音速进气道。与常规的多波系可调超音速进气道相比,DSI进气道具有结构简单、隐身性好、在设计范围内总压恢复系数高的优点。美国的F35是第一个公布的采用DSI进气道设计的下一代作战飞机,而中国成飞为出口设计的FC1“枭龙”则是世界上第一种投入现役的使用DSI进气道的作战飞机。无论是在理论计算中还是在实际定型试飞中,DSI进气道性能都符合预期。因此,在未来M2(甚至到M2.5)一级的战斗机设计中,可以想见DSI进气道必将占有重要的地位。


根据目前已经公开的......

楼主帖子很专业,收益了,学习了

有兴趣关注一下这个帖子,一起探讨一下隐身的意义……

http://bbs.tiexue.net/post_5743087_1.html

24楼5v

 以下是引用flxs 在第23楼的发言:
 以下是引用5v 在第1楼的发言:

DSI进气道是近年来提出的一种超音速进气道。与常规的多波系可调超音速进气道相比,DSI进气道具有结构简单、隐身性好、在设计范围内总压恢复系数高的优点。美国的F35是第一个公布的采用DSI进气道设计的下一代作战飞机,而中国成飞为出口设计的FC1“枭龙”则是世界上第一种投入现役的使用DSI进气道的作战飞机。无论是在理论计算中还是在实际定型试飞中,DSI进气道性能都符合预期。因此,在未来M2(甚至到M2.5)一级的战斗机设计中,可以想见DSI进气道必将占有重要的地位。


根据目前已经公开的......

楼主帖子很专业,收益了,学习了

有兴趣关注一下这个帖子,一起探讨一下隐身的意义……

http://bbs.tiexue.net/post_5743087_1.html


兄台的帖子怎么是找不到的?被删了?

 以下是引用qdlai228 在第18楼的发言:
 以下是引用刘小虎他爹 在第15楼的发言:

[原创]第四代战斗机的边条翼与翼下DSI进


[原创]第四代战斗机的边条翼与翼下DSI进

其实,个人觉得除了J-20、F-22之外,“阵风”和X-35的进气道设计也是我所知比较优秀的。反正我也是觉得没必要一定把边条翼和进气道放在一起,或者像J-20和F-35那样把大小边条放在进气道后面,或者像“阵风”那样把二者分开布置,都能够有效协调二者的共存关系,并不相悖

四代机的一个设计特点是不用边条或者只用小边条,用锋利机头棱线来制造涡流,兼顾隐身、大迎角稳定性、减小迎角阻力和提高迎角性能的目的,这个是气动研究深入到一定程度后才做出的结果,远比边条翼技术水准高了。

因而实际对于四代机来说,大边条已经是落后技术。美国是利用边条涡流技术比较早的,无论是F16的小边条翼还是超级虫的哥特大边条都是最早,但是在F22上已经完全看不到边条踪影,代之以菱形机头折线、进气道唇口和机翼前缘的涡流发生器,表面上看平淡无奇,但是升阻比已经达到22这个很高的水平了。

毛子T50用了个比较奇怪的设计,但是它实际也没有用传统意义上的边条,也是用机头棱线替代了,不过由于进气道的位置略有不同,它不能利用进气道唇口,而是用了个半边条半鸭翼的设计来做这个事。

J20一个鸭翼布局,鸭翼起主要作用,但是机头折线、进气道唇口这些涡流发生器通通都有,小边条仅仅是一个次要补充手段而已。

至于F35,该机迎角性能并不好,目前的数据是F35最大可用迎角为18.5度。


所以嘛,我觉得还是“阵风”的肋下进气道布局适合5V的构想。既然4代的设计都那么有“默契”,在不同切入点再探索一下也不是不可以的~是吧

DSI进气道在超音速环境下无法发挥最优效率,它的最佳工作速度是0.8-1.2ma。不能因为DSI好就乱装

 以下是引用predators 在第21楼的发言:
DSI进气道在超音速环境下无法发挥最优效率,它的最佳工作速度是0.8-1.2ma。不能因为DSI好就乱装


这也是现在流传比较广的一种说法,可能早期或者像FC-1那样的相对简单一些的DSI存在这样的问题,不过既然连J-20这样普遍认同的高速机也都坚持用DSI,我想大概我们的设计师应该是有客服这些弱点的好方法了

24条评论
点击加载更多

发表评论

更多精彩内容

热门话题

更多

经典聚焦

更多
发帖 向上 向下