所謂DSI進(jìn)氣道的全稱為三維鼓包式無附面層無隔板超音速進(jìn)氣道,相對來說,傳統(tǒng)進(jìn)氣道就是有附面層有隔板進(jìn)氣道。傳統(tǒng)進(jìn)氣道之所以這樣設(shè)計,主要原因在于飛機(jī)在超音速飛行狀態(tài)時,氣流因為粘滯作用會在機(jī)體表面形成一層滯留層,這層氣流的流速較慢,進(jìn)入進(jìn)氣道后會削減整體進(jìn)氣速度,與其他氣流混合后會對發(fā)動機(jī)形成沖擊,導(dǎo)致發(fā)動機(jī)喘振,影響飛行安全。
如果要消除滯留層的影響,只能通過改變進(jìn)氣道位置或者優(yōu)化進(jìn)氣道結(jié)構(gòu)才能完成。在一代噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)時代,采用最多的就是簡單粗暴的機(jī)頭進(jìn)氣方式,而隨著電子設(shè)備的不斷增加,機(jī)頭進(jìn)氣很快就被淘汰了。目前二代和三代戰(zhàn)斗機(jī)通常采用的安裝兩側(cè)進(jìn)氣道或者機(jī)腹進(jìn)氣道,為了減少機(jī)體表面滯留氣流的影響,通常會在這些進(jìn)氣道與機(jī)身表面留出一個空隙,并用隔板隔離,而在進(jìn)氣道內(nèi)部還會安裝附面層,用于引導(dǎo)滯留層氣體排氣,加速進(jìn)氣效率,這就是所謂的傳統(tǒng)進(jìn)氣道。
▲F22的傳統(tǒng)機(jī)側(cè)隔板進(jìn)氣道
傳統(tǒng)進(jìn)氣道雖然比機(jī)頭進(jìn)氣要先進(jìn),但其實也不是上上之選,由于加裝了進(jìn)氣隔板、附面層、排氣裝置等,傳統(tǒng)進(jìn)氣道讓飛機(jī)平均增重達(dá)到300千克以上,降低了飛機(jī)的機(jī)動性和掛彈能力。同時這些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)也讓飛機(jī)的雷達(dá)反射面增加,降低了飛機(jī)的隱身性能,增加了空戰(zhàn)中暴露的危險。21世紀(jì)以后誕生的四代機(jī)中只有俄羅斯的蘇57采用的依舊是傳統(tǒng)的隔板進(jìn)氣道,這也讓許多人對它的隱身性提出了質(zhì)疑。
▲蘇57進(jìn)氣道特寫
而DSI進(jìn)氣道是如何消除機(jī)體表面滯留層的呢?其實方法很簡單,無非就是在進(jìn)氣道口設(shè)置一個鼓包,用這個鼓包來改變氣流的運(yùn)動姿態(tài),加速其流動速度,從而消除滯留氣體的影響,達(dá)到同傳統(tǒng)有進(jìn)氣道同樣的效果。由于無需安裝隔板、附面層、排氣裝置,DSI進(jìn)氣道不僅能夠減少數(shù)百千克的重量,還可以提高飛機(jī)隱身型,是目前最為尖端的航空黑科技技術(shù)。
▲F35的DSI進(jìn)氣道
全世界DSI進(jìn)氣道技術(shù)最為成熟的是我們中國,不僅四代機(jī)殲20、三代機(jī)殲10采用了DSI進(jìn)氣道,就連二代半的出口型梟龍戰(zhàn)斗機(jī)都安裝了這一黑科技裝置。而美國在F22和F16上都沒有使用DSI進(jìn)氣道,只在21世紀(jì)以后研制成功的F35上才安裝了DSI進(jìn)氣道,其進(jìn)度已經(jīng)相對落后。
DSI進(jìn)氣道看似簡單,只是用一個鼓包來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的隔板以及附面層,但是這個鼓包的大小、弧度、安裝位置必須通過精確的風(fēng)洞試驗、積累大量的數(shù)據(jù)、進(jìn)行各種紛繁復(fù)雜的計算以后才能夠確定,稍有誤差就可能讓飛機(jī)整體氣動布局毀于一旦,甚至造成嚴(yán)重的安全隱患!所以光是設(shè)計這么一個簡單的DSI鼓包,沒有強(qiáng)大的風(fēng)洞實驗室,沒有扎實的流體力學(xué)基礎(chǔ),沒有先進(jìn)的超級計算機(jī)水平,是根本搞不定的!再者,DSI進(jìn)氣道目前多采用的先進(jìn)的復(fù)合減重材料制作而成,必須集高強(qiáng)度、耐熱、耐腐蝕等多種性能于一體,沒有強(qiáng)大的材料科學(xué)和工業(yè)配套體系,給了你所有數(shù)據(jù),你又能造出成品嗎?