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为何只有中美在使用蚌式进气道,俄法英等国根本就没有?
送交者: xiaochuliu[♂★★大🇨🇳lngviva★★♂] 于 2022-10-05 14:11 已读 1136 次  

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蚌式进气道又称DSI进气道或无附面层隔道超音速进气道,是一种常见于隐身战机上的进气道结构。目前这世界上在使用蚌式进气道的国家就两个,分别为美国和中国。 6park.com


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俄罗斯、英国和法国作为五常国家,在役战机中却没有使用蚌式进气道的。那么蚌式进气道很难吗? 6park.com


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蚌式进气道的研究难在哪? 6park.com

从结果来看,蚌式进气道的确很难。 6park.com


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世界上第一款装上蚌式进气道的战机是美国的F-16。美国在1996年让一款装上了蚌式进气道的F-16成功上天,于是这种进气道结构开始被各国关注。 6park.com


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2007年,世界上第一款使用了蚌式进气道的在役战机——枭龙战机正式服役,这才拉开了蚌式进气道投入实用的历史。 6park.com


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之所以说这种进气道结构难,是因为它涉及到了战机在飞行时发动机进气的问题。 6park.com


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战机高速飞行,进气道要是堵上一点,就可能造成发动机进气量不足,导致动力减弱甚至喘振现象。 6park.com


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所谓的蚌式进气道,就是发动机进气道后方内部有一个鼓包,形似河蚌由此得名。而进气道后方有一个鼓包,自然会影响发动机在运行时的吸入量,造成一系列的负面影响。 6park.com


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所以蚌式进气道要想服役,就得解决它的结构带来的一系列负面影响。需要注意的是,这些影响是始终客观存在的,无法完全消除。 6park.com


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所以各国设计使用蚌式进气道的战机时,主要工作都是不断调整进气道内部鼓包的大小、形状,以及发动机的其它零部件,以此让蚌式进气道结构带来的负面影响降到最低。 6park.com


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因此一款优秀的蚌式进气道设计是靠大量实验和调整调出来的,不能一拍脑门就开造。而要进行大量调试,自然需要进行大量实验,以知道哪种形状和大小的蚌式进气道结构效果最好。 6park.com


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既然要实验,那就需要风洞吹。所以蚌式进气道的设计难度,在很大程度上取决于一个国家是否有规模庞大的风洞群,以及计算能力强大的计算机。 6park.com


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中美研究蚌式进气道的基础 6park.com

不巧的是,中国的风洞群规模全亚洲最大,而且很可能比美国的风洞群规模更大。 6park.com


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此外中国也不缺超级计算机,目前世界上计算能力排名前十的超级计算机中国有两台(不包括量子计算机等非传统结构计算机)。另外我国目前还在研究新一代的百亿亿次级超级计算机天河3号,该计算机成功诞生后很可能稳定世界第一的宝座。 6park.com


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所以中国一手风洞群,一手超级计算机,靠着大量实验和调整成功使得蚌式进气道投入实用。美国的超级计算机和风洞群也是相当不俗,因此也有蚌式进气道投入实用。 6park.com


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但除了中国外,其它国家在这两个方面就有明显短板了。 6park.com


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俄罗斯的风洞群不错,但超级计算机,看看俄罗斯现在的电子产业就知道俄方在这方面的问题有多大。至于英国和法国,它们的计算机和风洞群距离中美的差距非常远。 6park.com


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除了这3个五常国家,世界上还有一个国家在超级计算机方面很突出,那就是日本。 6park.com


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在世界权威计算机榜单TOP500发布的超级计算机2021年排行榜中,日本的富岳超级计算机以每秒442千万亿次的计算速度稳定榜首,碾压排行第二的美国Summit超级计算机的每秒148千万亿次(超级计算机每年研发的产品不同,同一台计算机在不同年份的计算量也不同,因此该榜单上那几款“老面孔”的排名会不断变动)。 6park.com


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不过日本虽然有非常强的超级计算机,但却没有成规模的先进风洞群。再加上日本航空产业、相关人才储备以及美国对日本控制等等因素,最终导致日本别说蚌式进气道了,就连达到苏-27这种水平的战斗机都没有自研产品服役。 6park.com


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目前世界上使用了蚌式进气道的在役战机有5款,除了中美的五代机歼-20和F-35外,还有中国的枭龙战机、部分批次的歼-10B/C战机,以及FTC-2000山鹰(教练-9)。不难看出,中国对蚌式进气道情有独钟,以至于让教练机都上了蚌式进气道。 6park.com


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蚌式进气道的优势 6park.com

我国之所以偏爱蚌式进气道,首要原因是它能提升隐身能力。 6park.com


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传统航发因为要顾及战机的机动性,航发内部基本都会有可调结构,以此调节发动机进气量等方面。甚至部分航发就连外部都会丧心病狂地加上可调结构,进一步增强航发的调节能力。 6park.com


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这也就带来了一个问题,那就是战机进气道内部结构相当复杂。 6park.com


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要知道雷达发现战机,是靠在物体表面反射回来的电磁波。于是物体展开表面积越大,电磁波越容易反射回来,雷达就越容易发现这个物体。当进气道内部的结构复杂时,航发展开后的表面积自然更大,于是隐身能力就比较低。 6park.com


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蚌式进气道靠着自身结构,可以直接取消掉传统航发上的可调节结构。于是航发结构变简单了,隐身能力自然也提升了上去。 6park.com


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另外除开隐身性上的提升,采用蚌式进气道还能在很大程度上减轻了战机的重量。毕竟传统航发上的可调结构都是重量,把这些零部件拆下来后重量自然能降低。 6park.com


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最后是提升飞行效果方面。蚌式进气道固定了同样速度下的进气量大小,因此采用蚌式进气道的战机,飞行速度在亚音速到1.6倍音速时飞行效果最好,这个阶段的速度正处于战机最常用的速度区间。
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