12.19 锯齿形尾喷管,因何提高战机的隐身性,竟然来自于民用客机?


  战斗机隐身主要表现在两个方面,一个是雷达隐身,另一个是红外隐身。这两个方向的隐身性也让飞机设计师们费劲了心思,如何能够显著降低发动机的排气温度,大幅压缩被红外空空导弹锁定的距离,并且能有效改善飞机后半球的雷达隐身性能。数据表明,现代空战中被击落的飞机超过60%飞机是被红外格斗导弹击中的,然后的才是其他类型的导弹,可见战机发动机喷流红外及雷达隐身何等关键。


锯齿形尾喷管,因何提高战机的隐身性,竟然来自于民用客机?

“台风”战斗机加力时红外特征异常明显


喷气式飞机的主要动力来自于发动机喷出的高温燃气,而尾喷管的作用就是使燃气进一步膨胀,继而产生反作用力将飞机向前推进。在此过程中,尾喷管喷口起到了关键作用,不过对于军用飞机而言,外缘圆整的喷口在工作时会将燃气束成一道圆整的喷流,同一时间从尾喷口流经的高温燃气和冷空气接触的时间是相同的,尾流的温度无法迅速降低,红外信号特别明显,这意味着会增加红外线探测追踪(IRST)等感知系统探测的概率,因此军用飞机需要对尾喷流进行降温处理。


锯齿形尾喷管,因何提高战机的隐身性,竟然来自于民用客机?

红外信号特别明显的F-15战斗机已经被击落多次


大型民航客机将尾喷管喷口外缘进行锯齿处理,流经喷口的喷流会成锯齿状散开,在不同的时间接触到环境中的冷空气,从锯齿缺口溢出的高温燃气会提前接触了空气,分散开来的喷流和冷空气混合之后会明显降低尾喷流的温度,同时还能实现降噪的目的。


锯齿形尾喷管,因何提高战机的隐身性,竟然来自于民用客机?

民航发动机短舱后部构型为锯齿状,减少噪声的作用


显然现代战斗机借鉴了大型民航客机尾喷管的设计技术,民航客机的尾喷管基础处理主要是为了降噪,而战斗机尾喷管锯齿处理则主要是为了降低喷流的温度,从而减小红外辐射信号,避开红外制空导弹探测的是主要区段。

锯齿形尾喷管,因何提高战机的隐身性,竟然来自于民用客机?

美国F35闪电战斗机的锯齿形尾喷管


降低这种辐射的波长可以有效降低被敌方侦测几率,最关键的是这种锯齿外形可以使喷流光谱辐射的功率密度产生改变,从而使敌方难以探测。另外锯齿形尾喷管还能在一定程度上提高战机的雷达隐身性能。


锯齿形尾喷管,因何提高战机的隐身性,竟然来自于民用客机?

俄罗斯苏57-战斗机的锯齿形尾喷管


与机身、机翼等采用平行线外形的设计类似,锯齿形尾喷管可使反射的雷达波向斜方散射,从而减少发动机正后方的雷达波反射信号特征,实现最大限度压缩后向雷达反射截面积,从而使尾追或者跟踪的敌机雷达制导导弹难于搜索跟踪。由于技术简单有效,一些五代战斗机纷纷采用了锯齿形尾喷管,如美国F35“闪电”战斗机、俄罗斯苏-57战斗机。


锯齿形尾喷管,因何提高战机的隐身性,竟然来自于民用客机?

新批次的歼-20战斗机锯齿形尾喷管


新批次的歼-20战斗机已将尾喷管换成锯齿形的WS-10B尾喷管,使得歼-20拥有了红外隐身的功能,歼-20应用这种尾喷管,届时将大大提高歼-20的隐身性能。这项技术同时也将在空军新型发动机上广泛应用,实在是一件可喜可贺的好事。


锯齿形尾喷管,因何提高战机的隐身性,竟然来自于民用客机?

超机动型歼10B携矢量锯齿喷管发动机很早就亮相了


分享到:


相關文章: