殲10戰鬥機的進氣口為什麼不與機身融為一體?

莫寧_Morning



(像颱風這樣的進氣道確實不美觀)

進氣道融入機體需要複雜的空氣動力學實驗,這在殲-10A剛誕生的年代無法想象,不僅僅是我們的戰機無法將進氣道融入機身,西方國家同樣如此!著名的歐洲三雄陣風、颱風、鷹獅都採用附面層隔板進氣道,附面層隔板確實可以產生激波給氣流減速,滿足高速狀態下的發動機工作需要,但是這對隱身性的破壞相當嚴重!看上去也不美觀,颱風戰機就被嘲笑為大鼻孔;法國人為了追求美觀採用直徑很小的進氣道並埋進機頭,但普遍認為它更難看了,張將軍曾說他看陣風很醜,看哪哪醜!


(為了把進氣道埋入機身,陣風已經嚴重變形)

把進氣道融入機身就是指DSI蚌式進氣道,之前外觀上給人一種簡潔的感覺,普遍認為這種設計隱身性能更好!但是也有人提出異議,因為並沒有什麼官方專家說帶有附面層隔板的進氣道一定會破壞隱身能力!比較靠譜的解釋就是雷達波的反射在曲面上是漫反射,這是會暴露目標的,因此F-22才全身都是刀切的平面,包括進氣道在內都是稜角分明,為的就是用鏡反射將雷達波反射到對方雷達接收不到的方向。根據這種理論DSI進氣道反倒是不隱身了,因為它到處都是曲面。(F-16的SDI進氣道特寫)

小編也知道,說DSI蚌式進氣道隱身能力不佳大家都無法接受,畢竟我們的殲10可是犧牲了部分高速性能勉強裝上這種進氣道的啊!但是小編覺得我們的殲10應該是出於減肥的考慮才改進進氣道的,蚌式進氣道有一個優勢已經準確無誤,那就是結構簡單、質量輕!這正是殲10需要的,它配備的AL-31FN渦扇發動加力推力僅有122.6千牛(平時推力77千牛),同為單發的F-16E/F配備的通用F110-GE型發動機加力推力144.6千牛(平時推力84.5千牛),可見馬力不足的殲10只能想盡辦法減肥,使用蚌式取代加萊特進氣道是最理想的方法。


(早在上世紀的90年代洛克希德公司就開始研究蚌式進氣道了)

將進氣道融入機身的蚌式進氣道到底是好還是壞呢?通過對比小編覺得好處大於壞處,因為世界上較為新式的戰鬥機都不約而同的採用這種技術,我們的殲20、美軍的F-35和英國下一代戰鬥機方案,都把DSI蚌式進氣道作為理想選擇,可見它還是很棒的設計。有優點就會有缺點,蚌式進氣道雖然也能避免附面層氣流的影響,但很難像加萊特進氣道那樣有效產生激波給氣流減速,在高速狀態下很難保證發動機正常工作。


(圖中的條紋代表附面層氣流,可見鼓包彈開了大部分的附面層氣流)

蚌式進氣道的鼓包可以撥開附面層氣流避免進入進氣道,具體原理如上圖所示,鼓包阻礙附面層氣流進入進氣道,隨著速度提高被彈開的附面層氣流逐漸減少,最後高速下的附面層氣流幾乎無法進入進氣道。但是它產生的激波很難給空氣減速,就像下圖中隨著速度提高大部分激波都無法進入進氣道,這就是說高速下的進氣流速很高,不利於渦輪發動機正常工作。
(上圖白色部分代表激波,可見大部分的激波都被彈開了)

此外,傳聞中說蚌式進氣道的鼓包可以調節高度,以此控制進氣氣流和進氣量,不管是真是假反正找不到支持這種觀點的有力證據,這種調節在加萊特進氣道中需要結構死重的可動隔板。來完成,如下圖的進氣道口特寫。

這種進氣道的截面積是可以人工調整的,駕駛員根據飛機速度需要選擇合適的進氣道截面積,以獲得合適的進氣速度(原理如下圖),很顯然這是DSI蚌式進氣道做不到的,看來節省了重量確實要付出很多代價,但願我們的殲10更強大。



(注意隔板的可動調節)


兵器世界


題目說的殲-10,應該是指殲-10A,進氣口在機身下側,兩者之間還有一條不算寬的溝槽,看起來,似乎會增加阻力,但到後來的殲-10B、殲-10C就變得平滑了很多,幾乎和機身融為一體了。

殲-10A進氣口與機身之間的縫隙,叫“附面層隔道”,作用十分關鍵。

戰鬥機在大氣中飛行,速度很快,迎面而來的氣流也很快,正好給發動機進氣、提供燃燒需要的氧,但是空氣動力學上有一個效應,飛行中的戰機,表面附近的一層空氣會被“帶跑”,速度與戰機相近,看上去就好像黏附在了戰鬥機的表面,這就是所謂的“附面層”。

從戰鬥機的角度看,附面層的空氣,雖然也在向後流動、速度卻很低,而附面層以外的空氣流速則很高(理論上應該和飛機前進的速度一樣),速度截然不同的空氣,如果一起被進氣口吸入,發動機輕則熄火,重則損壞葉片而發生事故。

正因如此,戰鬥機的進氣口,都要考慮如何避免吸入附面層,簡單的做法就是設置一條狹窄的“附面層隔道”,讓附面層沿隔道向後流動,探出在外的進氣口只吸入正常速度的空氣。

這種設計在三代機上很常見,如F-16、蘇-27、殲-10A、EF2000等都有:

但是附面層隔道的設計,會形成一個反射腔,不利於隱身,四代機上就很少見到類似的結構,美國F-22設計年代較早,採用複雜的隔道設計來避免破壞隱身,到F-35就採用了DSI進氣道。

我國則從殲-20開始使用DSI進氣道,逐漸推廣到殲-10B、“鶻鷹”和FC-1上。

DSI進氣道的外形簡單,設計卻很複雜,總的來說就是用一個“鼓包”來改變附面層空氣的流向,避免其流入進氣口,是比較尖端的航空技術。

隨著應用DSI進氣道的型號越來越多,技術十分成熟,我國未來的戰鬥機、轟炸機上應該不會再出現附面層隔道了,進氣口的設計也會越來越和機身融為一體,據傳轟-20的進氣口也是如此,敬請拭目以待吧。

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炎黃軍武


自從殲10戰鬥機的改進型號殲10B出現後,它的進氣口終於與機身融為一體,殲10戰機也終於擺脫了這個比較尷尬的外號:棍子。初期版本的殲10戰鬥機由於DSI進氣道的技術並不成熟,想要實際應用還存在著一定的困難,因此只能採用普通的進氣方式。如果此時材料強度足夠,殲10的進氣道上也不需要這六根加強筋。此時有許多四代機的進氣道與機身之間也有隔層,正是為了解決附面層的氣流問題。

圖為殲10A的進氣道


殲10A為了解決戰機飛行中的附面層效應,進氣道必須與機腹之間隔著一段空隙。所謂附面層效應,是戰機在飛行時緊貼機腹的氣流流速將大大減緩,甚至速度降為零。為了避免吸入低速氣流,防止戰機發動機運行異常甚至熄火,這一層氣流是是不能被吸入的。

圖為殲10B的DSI進氣道


在DSI進氣道技術成熟後,應用上這項技術的殲10B、殲10C戰機的進氣道都是與機身融合的,這是因為進氣道中的鼓包改變了被吸進去的氣流的狀況,改善了發動機的近期情況。這樣做不僅能夠節省額外的架構重量,還能加強戰機的正面隱身效果,F22之後出現的五代機有不少就應用上了這項技術。

圖為F35戰鬥機的DSI進氣道


不過DSI進氣道在飛機速度達到1.4馬赫時,會出現進氣效率變低的問題。為了解決這一問題,我國應用的DSI進氣道鼓包是柔性鼓包,可以在根據氣流的速度調整運轉效果,減輕甚至消除高速氣流對進氣效率的不利影響。


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軍情解析


對於殲10A戰鬥機為什麼進氣道不但沒有與機身融為一體?而且還有6根超醜的加固小柱子,就這一個措施就讓我們的殲10A顏值大打折扣,也說明當時我們生產殲10A的材料性能恐怕值得懷疑,一直到殲10B、殲10C出現才終於採用DSI蚌式進氣道解決了這個問題!

其實在這是戰鬥機飛行過程中產生的附面層效應,也就是貼著機身的氣流會減速到接近停止,這種停止的氣流被吸入進氣道會導致發動機停車,除了像殲7這種靠機頭進氣的戰鬥機不存在這個問題外,其他所有的戰鬥機都存在這個問題,因此為了避免吸入附面層產生的這種慢速氣流,各國戰鬥機都是採用進氣口與機身留下一定縫隙,包括F16、颱風等一些列戰機,

甚至是四代機的F22,一直到DSI蚌式進氣道出現後終於解決了這個問題!

DSI蚌式進氣道看著外表結構挺簡單的,就是在進氣道口加上一個鼓包,同時實現超音速氣流減速、附面層分離,但是這個技術結構看著很簡單,也不知道難在哪裡,目前只有我們的後續戰機上大量使用和美國的F35使用,蚌式進氣道能夠實現進氣道與機身的融合,而且其解決了進氣道與機身中間縫隙形成一個反射腔,這會讓雷達波發福折射大大加大被探測的可能性!而大名鼎鼎的F22也存在這個反射腔,但應該有一些其他技術的處理,反正個人覺得這是F22的一大隱患!

而我們的殲10A最大的不足就是進氣道上的那6根加固的小柱子,這肯定是材料出現了問題,應該是飛行過程中進氣道在氣流的衝擊下產生了震顫,這樣長期的震顫必然導致根部出現裂縫,而大 天 朝的設計師們處理也比較暴力,直接就是加固小柱子6根,當然這肯定只是權宜之計,如今有了DSI蚌式進氣道技術後,我們已經完美的解決了這個問題,而且還可以減輕一點質量,為飛機的改進提供了更大的空間!


狼煙火燎


嗯,問題有問題,建議稍稍修改一下題目,應該是殲10A的進氣口為啥不融合機身,當然,殲10B和殲10C還是完全融合的,讓我們先看看圖片吧。

這是殲10BC的進氣道。


這是殲10B,進氣道和機身是一體的,沒有縫隙,沒有隔道,殲10C進氣道和10B完全一樣

這是殲10AS戰鬥機,A型雙座,可以看到機頭和進氣道有個縫隙還有3根棒子,為啥這麼做,就是要隔離從前方機頭溜過來的低速劣質空氣,不讓進入進氣道,讓發動機出事,這種低速的劣質空氣叫附面層氣流,是發動機的大敵

這就是殲10BC,殲20,F35進氣道的特點,中央是前頭過來的劣質附面層氣流,讓鼓包推到進氣口外去了,這是一個偉大的發明,可以節省飛機的重量100多公斤-200公斤

這種進氣道的優點還有,飛機輕,完全是固定的,而且隱身效能好,可以遮擋發動機葉片,而且對於各種狀態的前方氣流質量容忍度很高,當然,缺點是,在超過1.4馬赫以上,效率開始不如斜板,這也是唯一的短處吧。


飛機永動機


什麼叫融為一體呢?只有殲七、殲八這種頭進氣的才是真的和機身融為一體。

這樣做的缺點是機頭沒有地方安裝雷達。現在的戰鬥機通過雷達搜索目標,引導導彈擊中目標。

如果是說殲十的進氣口和機身之間有個縫隙,那個縫隙是為了避免機身表面的附面層影響進入進氣道的空氣氣流,防止湍流影響發動機正常工作。

人喝水的時候總要杯子裡的水平靜的才好。如果杯子裡的水不斷翻騰,是沒法正常喝水的。



天明遙遙山海關


DSI進氣道號稱極速殺手,J10A極速2.2m減少到J10c的1.8m,梟龍原先的米格21可以飛2m現在梟龍只有1.6m,同樣的F35只有1.6M極速。。。。。。

其次,可調優範圍小,無法像F22同時可以兼顧高速和低速區域。。。。。

還有佔用內部空間大,小型機特別是像梟龍這種最好就不要使用吧。。。。。。


用戶2193287561765


誰融為一體了?是F16還是F22?

沒有DSI進氣道就得老老實實的裝一個附面隔層,除非你學F16用皮托管


皇家騎士16


合在一起,高速飛行狀態下,機頭下方形成氣流激波,進氣量會銳減。只有通過附面隔層才能保證進氣量需求。或者DSI進氣口(不過DSI不能完全取代附面隔,超音速下,效率會下降,設計要兼顧亞音速和超音速,設計難度很大,還得有所取捨)


夏日蟬時雨


看了很多作者的回答我就不多闡述了,J10戰機只有J10A有進氣口與機身沒有融為一體,J10B和J10C運用DSI進氣道,已經和機身融為一體了,J10A為什麼中間隔開呢?簡單的說就是解決附面層氣流。美國F16、包括F22也有啊!具體為什麼,有很多大師都回答了,所以我就不多說了!哈哈!!


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