中国歼20无惧挑战再爆黑科技!进气道竟会随速度变形
文|阿旭吐槽
我们经常在介绍战机结构的文章中会看到进气道附面层隔板这个专用名词,那么什么是附面层呢?简单的说,由于物体表面不是绝对光滑的, 加之空气具有粘性, 所以当空气流过物体表面的时候,紧贴物体表面的一层空气受到阻滞流速减小,又通过粘性作用影响上一层空气的流动, 使上层空气流速也逐渐减小。在空气动力学中通常将这一流速十分缓慢的薄层空气称为附面层。附面层气流一旦被吸入进气道会导致发动机喘震,停车,直接危及战机飞行安全和机动性能,因此,在进气口设置一个隔板,将附面层气流排除在外,也是大多数喷气式战斗机所普遍采用的设计。
附面层隔板虽然有助于提高发动机的可靠性,但是有2大弊端对隐身战机影响巨大。第一大缺陷就是增加了机体重量和复杂程度,附面层隔板要经受极高气流的冲击,对其结构强度要求很高,要想使其稳固就必然使用重量较大的坚固材料,另外,在第三代战斗机上普遍使用的可调式附面层隔板还增加了机械装置,为了去除一层薄薄的空气增加了全机重量,可谓得不偿失,但是又不得不如此设计。
第二大缺陷是对雷达隐身十分不利。附面层隔板和机身形成强烈的雷达回波区域,F-22猛禽战斗机使用昂贵的吸波涂料来抑制这一缺陷,虽然效果不错,但付出的代价就是高昂的维护成本和出勤率受限制,只要一下雨,F-22A就不能出动,否则雨水会破坏机身的隐身涂料。
比F-22的加莱特进气道更为先进的是DSI(无附面层隔道超音速进气道)进气道,最早在F-16战斗机的验证型号上经过试验,证明其具备装机的可行性,之后出现的X-32和X-35验证机都采用DSI形式的进气道,X-35验证机获胜后成为今天的F-35 闪电II型战斗机。虽然DSI是美国首先提出,率先验证,但是中国才是最先实用,装备机型最多的国家。从枭龙二期改进型,歼-10B,歼-10C,歼-31,歼-20,JL-9教练机二期型号,都实用了这种简单,可靠,气动效率和隐身性能显著高于普通飞机的进气道构型。
值得一提的是,中国不但大量使用DSI进气道,还率先在歼-20上使用了可变DSI进气道设计。在2012号歼-20验证机出现之前,我们都能看到,进气道鼓包和机身为统一的墨绿色,这表明当时歼-20的DSI进气道还是普通的固定式,无调节功能,只有在高马赫数情况下才能发挥其最大效能。
但是2012号验证机之后,尤其是2016号量产型出现之后,我们发现歼20进气道的涂装从墨绿色换成了银灰色。网络上曾错误的将其解读为分布式雷达系统,但随着歼-20正式服役后相关信息的披露,我们才最终确定,涂成银灰色是因为新式DSI进气道用了可变形,可调整形状的柔性蒙皮材料,因此使用了同雷达罩相同的银灰色吸波涂料来降低雷达波的反射。
不但如此,围绕机身都有这种银灰色吸波涂料。由此一来,中国歼-20除了量产型座舱和头盔显示器之外的大部分高科技信息都已经向外界展示,这是中国航空的自信,也是中国空军的自信。
可调式DSI进气道能配合飞行速度的变化,更好的优化发动机进气质量,对提高发动机功率,可靠性都是大有裨益的。中国科研人员的智慧和创造力无愧于时代赋予他们的使命,美国想以部署在日本的区区16架F-35B和几十架F-22A就想喝退中国的话,无疑是打错了算盘,挑错了对手。