dsi进气道(轰20如果采用歼20的DSI进气道,未亮相就能形成对B21的先发优势)

最近关于轰20新一代隐身战略轰炸机即将首飞的消息,中外媒体都在吵闹,这也意味着这次距离轰20即将首飞的时间真正不远了。所以选择在轰20首飞之前,提前预测一下,轰20会不会和歼20、歼10C等国产新型战机一样,采用进气效率更高、隐身性能更好的DSI进气道来提升自身作战优势?特别是相比美国也一样即将首飞的B21新一代战略轰炸机具有的“先发优势”?

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我们知道像歼10C、歼20等国产新型战机,都采用了DSI进气道来提升其进气效率、飞行包线和隐身性能,这也是因为DSI进气道天生一个三维鼓包就能很好的适应不同飞行段的进气需求,同时鼓起的大包更是能够遮挡雷达波进入发动机内部,加之其重量轻所以也被越来越多的新型战机使用,当然其三维鼓包需要进行大量风洞和计算机模拟试验,所以这项先进技术仍然只掌握在个别国家手中。

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之所以有轰20是否会采用DSI进气道的猜疑,主要是因为轰20已经确定和美国的B2战略轰炸机一样采用飞翼式气动布局来提升隐身性能。

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而B2为了增强隐身性能,采用了背部进气方式,这样雷达波几乎很难进入发动机舱内部、破坏隐身效果。但是背部进气相比常规的两侧进气、腹部进气等进气方式,天生就存在着进气效率低、进气压强低的劣势。但与此同时,对于采用飞翼式气动布局的飞行器而言,不选择背部进气,而是选择进气效率高的腹部进气会产生较大的雷达波反射,破坏隐身效果;选择襟翼缝进气也会因为进气口狭小,不适合大流量进气效率而无法满足高速飞行需求。

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所以背部进气几乎成了飞翼式气动布局的唯一选择。但对于设计者而言,背部进气口位置如果设计得比较靠前,虽然进气效率更高,但刚经过机翼前缘分流的上层气流较为杂乱,反而会降低进气效率,而且进气口位置较为靠前,也会让背部进气天生隐身优势强的优势不再存在。

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所以几乎所有飞翼式气动布局的航空器普遍都为了隐身性能采用了背部进气方式,同样都为了隐身性能采用了较为靠后的进气口设计。但进气口位置较为靠后也存在着诸多缺点,像B2轰炸机采用的是背部进气方式,但进气口位置距离机翼前缘较远,空气经机翼前缘分流后,需要贴着机背流过很长的距离才能进入进气道供发动机运转,而且在流经机身背部的过程中,还会受到旁边驾驶舱的气流干扰。

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这就导致飞翼式航空器本身为了增加升力,气流在分流后,背部的气流速度要比传统气动布局快得多,特别是在非常锋利的前缘襟翼加持下,大量气流从机身背部流过时,除了大部分气流会穿过机翼上表面外,也需要一部分稳定气流流进进气道,所以在大量气流遇到较小开口的进气道时,就会在进气道口产生气流堆积现象,也就是产生所谓的附面层气流。

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所以几乎包括B2在内、已知采用背部进气的所有飞翼式航空器,都需要和其他大部分传统进气方式的航空器一样,在进气道口位置设计一块尺寸巨大、且能够调节的附面层隔道,将气流预分离出去。但是传统的附面层隔道不仅存在重量大、预分流效果差的缺点,而且隐身性能也很差。所以像歼10C、枭龙2、歼20、歼35等一众新型国产战机,都早已放弃传统进气方式,普遍都采用了重量更轻、预分流效果更好、进气效率更佳、且天生隐身性能出众的DSI进气道设计。

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像B2轰炸机因为设计于上世纪80年代,无缘DSI进气道很正常,特别是仔细看B2战略轰炸机的进气口,会发现在其进气口位置设计有块尺寸非常巨大的附面层隔板,这个隔板除了用于分流堆积在进气口的附面层气流团外,与机身之间较大的空隙还要满足隐身涂层的维护需求。所以这也造成B2虽然是当今全球范围内隐身性能最强的战略轰炸机,但两个尺寸巨大的进气口位置体积巨大的附面层隔板会产生很明显的雷达波反射波,而且还会增加重量和附面层隔板调节机构的复杂性,所以这也是B2实际正向隐身能力并没有宣传的那么好主要原因。

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DSI进气道技术其实并非我国航空专利,最早发明并进行测试的是美国人,早在上世纪90年代,美国就曾在F16战机基础上,通过自主研制的DSI 进气道技术进行过相应测试,但当时F16的定位主要用于制空和对地作战,对于进气效率和隐身效果并没有严格要求,而且当时限于材料加工技术限制,安装在F16上的DSI进气道不仅体积巨大、而且实际进气效率并不是很好,所以F16依然延续了结构简单、重量轻的皮托管结构设计。

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但进入21世纪以来,我国开始在先后研制的各型先进战机,包括枭龙系列、歼10C、歼20、歼35等国产战机身上,普遍采用DSI进气道设计,所以作为技术发展方向来说,DSI进气道的进气效率高、重量轻、隐身效果好的优势已经非常显现,美国早就在F35隐身战机上采用,所以新一代战略轰炸机B21更是应该采用啊。

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但是从诺格公司发布的宣传图来看,新一代的B21也没有采用DSI进气道,依然延续了之前B2时期的附面层进气道设计,那也就是说B21依然存在着B2时期的进气效率差、隐身效果差等缺点。

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但对于我国新一代隐身战略轰炸机而言,轰20采用DSI进气道的可能性还是比较大的:

一、这项技术在我国已经非常成熟,而且这项技术非常先进,所以没理由不用。比如轰20采用DSI进气道设计的话,除了能够在更宽域的飞行包线内更高效飞行外,更重要的是无论是轰20的飞行速度变化有多快、飞行姿态有多快,DSI进气道天生进气效率高的优势,都有助于提升轰20的飞行优势。

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特别是一直有传闻称,轰20虽然采用了飞翼式气动布局,但很可能具备可变尾翼状态下的超音速飞行能力,那么这个时候既能够适应亚音速飞行、同时还能够满足超音速进气需求的DSI进气道,对于提升轰20的下你进作战性能肯定是有很大帮助的。

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二、DSI进气道的高进气效率、高隐身优势对于轰20而言,非常有先天优势。对比轰20和美国新一代隐身轰炸机B21,就会发现,除了轰20天生起飞重量更大外,其采用DSI进气道也将使得其飞行速度更快巡航速度更快、且续航里程更远,同时隐身效果更佳,而这些都只需要在进气口位置设计一个特殊的三维鼓包就能达到。

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所以对于轰20而言,DSI进气道不仅是满足其不同速度下可持续话的进气需求必然产物,同时也是提升其综合作战实力的优势所在,特别是对于同样准备首飞中的美国B21新一代隐身战略轰炸机而言,轰20采用类似歼20的进气道设计,真的将形成对B21的先发优势。

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