关于战斗机的进气道
我们首先要知道空气是有粘性的,因此空气在流过物体表面的时候,会有一层薄薄的空气由于受到粘性作用而减速。这一层速度较慢的空气就叫做附面层。
而飞机的发动机是不允许附面层进入进气道的,因为附面层进入进气道后,会形成一小片气流速度较慢的区域。也就是说发动机进气道中大部分是均匀稳定的高速气流,但其中又会存在一个很小低速气流区域。这种不稳定、不均匀的气流就叫做气流的畸变。畸变很容易诱发发动机的喘振,进而导致停车。
因此发动机进气道必须隔离附面层,防止附面层进入发动机进气道。
附面层隔离的方法有几种,例如机头进气,独立发动机吊舱等等。但对于军机来讲,最常用的是附面层隔板。隔板与机身的间距实际上就等于机身上产生的附面层的最大厚度,附面层将从隔板的外侧流过。当然,隔板本身也会产生附面层,所以隔板内侧一般都有放气孔,可以将附面层吸走。
而最先进的附面层隔离方法就是蚌式进气道。这里插一句,将DSI进气道翻译为“蚌”式进气道不管是发音还是形象都很准确,比较推荐。它通过在进气道内侧前方产生一个压强略大的区域,将机身附面层向进气道的两侧推开。实际上是一个看不见的附面层隔道。
战斗机进气道的设计主要难点在超音速。因为涡轮发动机只有在亚音速气流中才能稳定工作,因此进气道必须对气流进行减速。
最原始的进气道是皮托管式进气道,也就是在进气道内设置一个略微收敛的喉部,超音速气流在这里产生一道正激波并减速到亚音速。
后来又产生了多波系进气道,也就是用多个连续的斜板,多次改变气流的方向,产生多道斜激波来使气流减速。
歼10A采用二元三波系可调式进气道,二元说明它是矩形的(圆形或半圆形是一元),三波系说明它的进气道内的激波系由3道激波组成,可调说明它的激波斜板是可以调整的。
多波系进气道在发展过程中将附面层隔板伸出作为压缩面,这样第一道激波就可以在进气道外面产生,简化了进气道的设计。
随后又出现了利用前机身作为预压缩面的设计,这就是F16,它实际上是一种1.5波系的固定进气道。
在这里小结一下。
皮托管式进气道对气流能量的损耗较大,多波系进气道的效率比单波系进气道要高。固定式进气道只能针对特定的条件进行优化设计,速度较快或者较慢的时候效率就会下降。而可调进气道能够很好的适应各种条件。因此多波系可调进气道是效果最好的,但它重量较重,结构复杂。皮托管式最轻,最简单,但效果最差,能做到F16这样似乎已经是极限了。
到了F22的时候,caret进气道出现了。它通过两道交叉的斜激波,实现了比皮托管式进气道更高的效率和更宽的适应性,并且保留了固定式进气道的优势。
caret进气道是二维乘波技术,三维乘波技术在90年代才出现,那就是F35的蚌式进气道。当然率先服役的是枭龙。蚌式进气道比caret进气道更先进,更复杂。根据国内发表的论文,对歼10B的进气道测试表明,在2.0M以下,蚌式进气道的效果已经非常接近三波系可调进气道了。
喷气客机的进气口和喷气口都在飞机的发动机上只不过进气口在发动机的前面喷气口在发动机的后面。空气从进气口进去然后由压气机将气体压缩侯再与燃油混合后点燃产生爆炸 爆炸的气体从发动机的后面也就是喷气口冲出产生强大的向前推的力然后机翼产生升力使飞机飞起来。在客机上进气口往往要比喷气口大
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