先看图。
这是歼-20的蚌式进气道的鼓包,这种进气道,目前中国已经玩得非常顺手了,在枭龙、歼-10B/C、歼-31等战斗机上都有应用,甚至连我国的高教机也都开始采用这种进气道,堪称“白菜化”。
不过,长期以来,一直有一个争论,这是这个鼓包能否变形。
当然,能变形是最好的,方便适应各种速度区间的进气需求。
但要想真变形,技术上实现起来难度也是非常之大的。
今天,我们就来引用歼-20副总师、成都飞机设计研究所总设计师王海峰院士的论文,解答这一问题。(多句嘴,相比一机八院士,歼-20才两个院士,还远远不够)
下面直接引用论文中的相关描述。
综合考虑进气道性能、隐身及重量需求,隐身战斗机普遍采用定几何进气道设计,其中典型形式包括基于平面斜激波设计的Caret进气道和基于圆锥激波设计的Bump进气道
这一句话,明显是针对现在已经服役的隐身战斗机,比方说美国的F-22和中国的歼-20。
这句话中的关键字是:定几何进气道设计。
说到这儿,其实大家就应该明白了,歼-20的Bump进气道是定几何进气道设计,那这个鼓包自然就是固定的不可变形的了。
但问题是,现在不能变形不代表未来就不能变形。
这是论文中的截图。
传统涡扇发动机配合现有规范设计的进气道与未来高性能战斗机对亚/超声速巡航效率的追求存在矛盾。为有效减少溢流带来的飞行阻力,进气道与发动机流量匹配优化设计可能的实施途径主要包括配装变循环发动机、调整进发匹配点和采用变几何进气道等几个方面。(再多句嘴,这几个方面中国都在发力,而且取得了不错的成绩)
所以说,未来类似歼-20的这个鼓包,应该是可以变形的。
未来的隐身战斗机有可能采用变几何进气道方案,如可调Caret进气道、三维可调Bump进气道等。在不同飞行工况下,根据发动机流量需求自适应调节进气道喉道面积,从而解决发动机亚跨超声速不同工况下流量需求差异带来的进发匹配难题,大幅减小战斗机进气道溢流阻力。
其中,可调Caret进气道已经实现了工程应用,苏-57战斗机通过调节压缩斜板同时实现了超声速波系组织以及喉道面积的控制,使进气道具有更好的性能。
而可调Bump进气道是近年新兴的一个技术方向,通过三维调节压缩鼓包或喉道段局部型面可实现喉道面积的调节,提升Bump进气道的工作速域范围,结合飞发设计匹配点调整可进一步减小进气道迎风面积以及附加阻力。
目前,三维可调Bump进气道实用化的主要难点在于柔性变形材料及其在复杂力学环境中反复变形的耐久性等。
这是可调Bump进气道示意图,大家看懂了吗?
注意图中可变形的区域。
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