[原创]F22与J20各自的进气道特点

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F22与J20各自的进气道特点


F22的CARET进气道

f22上的进气道学名是“双斜切乘波进气道”或“斜切二元进气道”。这种进气道是在高速乘波飞行理论的启发下提出的,利用了超音速激波增压原理,机翼下方会产生一道从前缘开始的斜激波,气流在经过这道斜激波后会形成一个压力均匀的高压区。在此基础上,沿波面进行进气道进口设计,可以让高速气流经过波面的减速增压后仍是均匀的,所以进气道就不需要安装复杂的进气调节系统。

就外观而言,这种进气道的设计就好像把一个矩形横着斜切了一刀,竖着斜切了一刀。在垂直方向的斜切的作用类似F15楔型进气道的设计,在大迎角飞行时将迎风气流兜住,有利于发动机稳定供气;在水平方向的斜切则避免了进气道唇口与机身形成直角,有利于飞机的隐身。不过这种进气道对设计要求很高,搞不好就会弄巧成拙,CARET进气道最早在F18E/F上应用,到F22上进一步优化了设计。


F22与J20各自的进气道特点

J20的DSI进气道


F22与J20各自的进气道特点

J20上采用的DSI进气道学名是“无附面层隔板超音速进气道”。它采用了一个鼓包来模拟进气道中的一,二级可调斜板,必须与前掠式唇口配合才能起作用。DSI在飞行中主要起两个作用:一是起到附面层隔板的作用,因为前缘唇口改变了进气口附近的压力分布,中央压力高,两侧压力低,与机身连接处最低。当附面层流流经鼓包时,其流向开始被偏转,最终被挤出进气口。二是对空气进行预压缩,起到其它超音速进气道里压缩斜板的作用,从而提高进气道高速状态下的效率,减小了迎风阻力。由于没有附面层隔板和压缩斜板,所以整个DSI进气道没有机械装置,活动部件少,结构重量大大减轻,有利于飞机减重。最重要的是DSI进气道可以有效改善飞机的隐身性能,突出的鼓包可以遮蔽发动机,而且有利于进气道-机身一体化设计,这点从F35和J20两款隐身战机都采用了DSI进气道便可见一斑。


F22与J20各自的进气道特点


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 以下是引用红色克星 在第18楼的发言:
中国的,不行

你的小JJ也是中国制造的,反正都不行,早点切了吧

两种进气道各有优势,都是目前最先进的,不能说哪个最好,要看作战需求

DSI无附面层隔离,无放气口,在隐身效果上好,但是在超音速时效率下降,要补偿这个缺点就必须让发动机更大推力,所以F35发动机是目前推力最大的,F35是多用途战机,很多任务要在压音速下执行,DSI比较合适。

CARET进气道从原理上就能看出来,超音速巡航时效率最高,因为超音速时斜激波最强,所以F22是优秀的空优战斗机,但是CARET进气道需要放气口和附面隔离,会损害隐身性能(放气口开启会形成孔,附面隔离和机身间有空腔)

这篇 2005 年论文中研究的腹部进气的 DSI 进气道,应该就是 J-10B 进气道的诸多研究之一部分。此文给出的一个重要内容是:


表明在发动机设计状态,在来流马赫数为 Ma=2.0 时,出口平均总压恢复系数接近 0.87,而在 Ma=1.8 时该值不低于0.91。


这个固定的 DSI 进气道在 2.0 倍音速时接近 0.87 的总压恢复,与 F-4D 的二元三激波可调节进气道大致相当或稍稍好一点;而其在 1.8 倍音速时不低于 0.91 的总压恢复,则超过了 F-4D。


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