dsi:DSI进气道到底好在哪里?为什么至今只有中美

 2021-07-10 16:25    77  

所谓DSI进气道的全称为三维鼓包式无附面层无隔板超音速进气道dsi,相对来说,传统进气道就是有附面层有隔板进气道。传统进气道之所以这样设计,主要原因在于飞机在超音速飞行状态时,气流因为粘滞作用会在机体表面形成一层滞留层,这层气流的流速较慢,进入进气道后会削减整体进气速度,与其他气流混合后会对发动机形成冲击,导致发动机喘振,影响飞行安全。

dsi:DSI进气道到底好在哪里?为什么至今只有中美两国正式采用?

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如果要消除滞留层的影响dsi,只能通过改变进气道位置或者优化进气道结构才能完成。在一代喷气式战斗机时代,采用最多的就是简单粗暴的机头进气方式,而随着电子设备的不断增加,机头进气很快就被淘汰了。目前二代和三代战斗机通常采用的安装两侧进气道或者机腹进气道,为了减少机体表面滞留气流的影响,通常会在这些进气道与机身表面留出一个空隙,并用隔板隔离,而在进气道内部还会安装附面层,用于引导滞留层气体排气,加速进气效率,这就是所谓的传统进气道。

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▲F22的传统机侧隔板进气道

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传统进气道虽然比机头进气要先进,但其实也不是上上之选,由于加装了进气隔板dsi、附面层、排气装置等,传统进气道让飞机平均增重达到300千克以上,降低了飞机的机动性和挂弹能力。同时这些复杂的结构也让飞机的雷达反射面增加,降低了飞机的隐身性能,增加了空战中暴露的危险。21世纪以后诞生的四代机中只有俄罗斯的苏57采用的依旧是传统的隔板进气道,这也让许多人对它的隐身性提出了质疑。

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▲苏57进气道特写

而DSI进气道是如何消除机体表面滞留层的呢?其实方法很简单,无非就是在进气道口设置一个鼓包,用这个鼓包来改变气流的运动姿态,加速其流动速度,从而消除滞留气体的影响,达到同传统有进气道同样的效果。由于无需安装隔板、附面层、排气装置,DSI进气道不仅能够减少数百千克的重量,还可以提高飞机隐身型,是目前最为尖端的航空黑科技技术。

▲F35的DSI进气道

全世界DSI进气道技术最为成熟的是我们中国,不仅四代机歼20、三代机歼10采用了DSI进气道,就连二代半的出口型枭龙战斗机都安装了这一黑科技装置。而美国在F22和F16上都没有使用DSI进气道,只在21世纪以后研制成功的F35上才安装了DSI进气道,其进度已经相对落后。

DSI进气道看似简单,只是用一个鼓包来代替传统的隔板以及附面层,但是这个鼓包的大小、弧度、安装位置必须通过精确的风洞试验、积累大量的数据、进行各种纷繁复杂的计算以后才能够确定,稍有误差就可能让飞机整体气动布局毁于一旦,甚至造成严重的安全隐患!所以光是设计这么一个简单的DSI鼓包,没有强大的风洞实验室,没有扎实的流体力学基础,没有先进的超级计算机水平,是根本搞不定的!再者,DSI进气道目前多采用的先进的复合减重材料制作而成,必须集高强度、耐热、耐腐蚀等多种性能于一体,没有强大的材料科学和工业配套体系,给了你所有数据,你又能造出成品吗?

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