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1 # 魑魅涅磐
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2 # 五嶽掩赤城
蘇-57進氣道隱身並非主要靠雷達遮蔽器,而是垂直彎曲進氣道
先從下面這張著名圖片說起,這是當年普京視察並進入蘇-57原型機時拍的圖片,蘇-57右下方進氣道內雷達遮蔽器清洗可見,當時部分人還認為是發動機風扇扇葉。所以給蘇-57打上了沒有采用S型進氣道,用的是直通式進氣道,進氣道內雷達隱身主要靠雷達遮蔽器來實現的標籤。但個人認為這是不正確的,蘇-57只不過採用的是垂直向的彎曲進氣道為主,雷達訊號遮蔽器等加以輔助的方式。
▲蘇-57的名場面,需要注意的是當時這架是蘇-57的第二架原型機,也是第一架試飛的機型,更像是架驗證機,跟殲-20的2001號機一樣,與後續機型有較大差別,不足以說明蘇-57的進氣道佈局。
▲從蘇-57後續機型來看,其進氣道雷達遮蔽情況明顯改善,進氣口正面大部分都是彎曲坡道,只有內上角大約1/4位置顏色較深。從發動機噴口對應的發動機安裝位置來看,也可以應證這一點。
實際上蘇-57採用的是進氣道垂尾完全的佈置方式,受制於蘇-27整體氣動構局的限制,蘇-57機體中間位置要空出來留作升力隧道和武器艙,進氣道水平防線設定彎曲缺乏空間,只進行了個收縮。其主要完全方向是設定在垂直方向,與YF-23、F/A-18E/F和颱風等戰鬥機類似。
▲蘇-57腹部,在水平方向上進氣道入口與發動機出口幾乎一致,只在腹部進行收縮
▲與之最接近的是F/A-18E/F超級大黃蜂,也是採用垂直方向上的彎曲進氣道佈置,這種佈置方式並不能完全遮蔽進氣道入口,所以超級大黃蜂也設定了道雷達訊號遮蔽器
▲當年與YF-22競爭的YF-23實際上也是採用這樣的進氣道佈置模式,當初YF-23的隱身效能還被稱為要強於YF-22,當然YF-23的彎曲幅度最大。
▲蘇-57生產線圖片,進氣道垂直方向上彎曲幅度非常明顯。
▲另一方面,在飛行過程中,這一位置一定程度上也會受到加萊特進氣口氣流調節擋板的遮蔽
綜合來講,蘇-57並非採用進氣道遮蔽器作為主要進氣道隱身方式,還是以S型彎曲進氣道為主。但受制於這種垂直彎曲進氣道的先天性不足,並不能完全遮蔽發動機扇葉位置,再佐以雷達訊號遮蔽器。
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3 # 戰情解碼
蘇57戰鬥機作為俄羅斯效能最先進的隱身戰鬥機,其效能還是非常出色的。相比於美國的F22和F35,蘇57更為重視超機動性和超視距作戰能力,對於隱身效能的重視要相對遜色一些。這也讓外界對蘇57的隱身能力存在一定的質疑,特別是蘇57的進氣道設計,其並沒有採用隱身戰機廣泛採用的S型進氣道,而是採用了在進氣道內佈置雷達遮蔽裝置的方式。實際上,蘇57採用這樣的設計主要與其設計思路有關,而採用了雷達遮蔽裝置後,其整體的隱身效能還是不錯的。
(蘇57戰鬥機)
隱身戰機之所以使用S型進氣道,主要是為了降低發動機風扇葉片的雷達反射訊號。由於發動機的風扇葉片具有較強的雷達反射訊號,因此是非常強大的雷達發射源。而且由於發動機風扇葉片會高速旋轉,因而不能採用普通的隱身設計,這也導致S型進氣道的出現。所謂S型進氣道,簡單來說就是透過改變進氣道的形狀來隱藏發動機的雷達葉片,以降低發動機葉片的雷達反射,來提升戰機的隱身能力。S型進氣道最大的好處是可以提升戰機的隱身能力,但存在較大的技術難度。首先,就是對進氣道的材料要求較高,需要較強的結構強度,還要具備良好的雷達吸波能力,因而通常採用的是高效能的複合材料。其次,就是S型進氣道對空氣動力學設計的要求較高。由於S型進氣道的結構複雜,其對進氣能力和空氣流場的變化影響較大,因而如果設計不好肯定會影響進氣道的進氣效率,從而影響發動機的效能,這會影響戰機的飛行效能。
(S型進氣道設計)
對於蘇57來說,其在設計上繼承了蘇27系列的中央升力體設計,在效能上比較強調超機動效能。其在進氣道設計方面,由於機體中央需要留出升力體隧道和主武器艙,使得蘇57並不能使用橫向的S型進氣道,否則會影響整體的氣動能力和武器艙佈置。因此,蘇57採用了縱向S型進氣道設計,其橫向也有一定的S型角度設計。不過,其發動機葉片依舊沒有得到完全的遮擋。正因如此,蘇57採用了進氣道雷達遮蔽裝置來降低葉片的雷達反射訊號。
(蘇57採用了中央升力體設計,機體中央需要留出升力體隧道和主武器艙)
蘇57採用了進氣道雷達遮蔽裝置後,其在效能方面有了一定的提升。一方面,蘇57可以保持良好的進氣效率,避免蘇57發動機效能的下降。這就使得蘇57可以獲得良好的機動能力,這也是蘇57比較看重的效能指標。另一方面,蘇57可以在一定程度上提升自己的隱身能力。由於蘇57在整體設計上並未將隱身能力作為首要的設計指標,其隱身能力相比於F22還存在一定的差距。因此,結合蘇57的中央升力體設計,如果不提升進氣道的隱身能力,無疑將會進一步降低蘇57的隱身能力。而採用了進氣道雷達遮蔽裝置,蘇57的隱身能力顯然得到了一定程度的加強,對於蘇57隱身能力的提升有很大的幫助。
(蘇57的進氣道設計不能完全遮擋發動機葉片)
其實,蘇57的這種進氣道雷達遮蔽裝置設計並非其所首創。像美軍的F/A-18E/F就採用了這樣的設計,其縱向S型進氣道同樣不能有效遮擋發動機葉片,因而採用了進氣道雷達遮蔽裝置。而當年的YF-23也同樣採用了這樣的設計,其進氣道也為將發動機葉片完全遮擋,但採用先進的進氣道雷達遮蔽裝置後,YF-23的隱身能力還要強於F22。其實,俄羅斯曾在蘇47的身上進行過S型進氣道設計,但由於蘇57的設計理念強調機動性,因而採用進氣道雷達遮蔽裝置也就成為提升蘇57隱身能力的重要組成部分。
(YF-23戰鬥機)
綜合來看,蘇57的進氣道雷達遮蔽裝置非常適合其強調超機動性的設計。而採用進氣道雷達遮蔽裝置對於採用縱向S型進氣道的戰機也是非常有用的,可以有效彌補發動機葉片遮擋不全而造成的雷達反射面積增大。對於提升蘇57的隱身能力有著重要的提升作用。
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4 # Ownerryu
俄毛擅長出其不意!經常小小裝置帶來無比巨大的效果!存在即道理!尤其是戰鬥機!沒有一寸是多餘的!多餘的早飛掉了!
回覆列表
我們知道評價一架五代戰機的技術指標無外乎F22戰機創立的”4S標準“,也就是所謂的超機動性、隱身性、超視距打擊和超音速巡航這四個特性。所以自打世界上第一款五代隱身戰機F22首飛以來,後面出現的五代戰機基本都以4S標準為基礎條件,其中尤其以隱身效能高低最主要判斷依據。但是在現有的五代戰機中,卻有一款戰機的隱身性廣被吐槽,這就是俄羅斯研製的蘇57隱身戰機,見過蘇57戰機的朋友可能都會有這樣一個疑問,就是從蘇57戰機正面看的話,是直接可以看到發動機短艙內的發動機葉片的,而葉片只反射雷達波的主要貢獻者,所以剛開始大家普遍認為蘇57沒有采用隱身戰機普遍採用的S型進氣道,其隱身效能相比蘇35戰機強不到哪去。但是後面隨著蘇57的原型機T50戰機的多次試飛,T50的研製單位蘇霍伊表示,T50戰機因為某些原因沒有采用S型進氣道是有原因的,但是這並不代表著T50正面隱身效能差,因為T50戰機發動機短艙內安裝了俄羅斯最新研製的雷達波遮蔽裝置,所以T50戰機雖然沒有采用可以直接遮擋雷達波的S型進氣道,但是其正面隱身效能並不差。那麼蘇57戰機發動機短艙前端安裝的雷達波遮蔽裝置效能到底如何呢?首先從五代戰機的隱身設計需求來說,因為發動機的風扇葉片屬於金屬材質,具有很強的雷達發射能力,但是受限於其執行過程中上萬轉的轉速限制,根本不能給發動機前端的風扇葉片噴塗雷達吸波塗層。再加之風扇葉片在執行過程中會形成固定的定向回波,有點類似我們肉眼看高速旋轉的葉片產生的紋路,這些定向回波更容易被敵方的雷達發現,甚至能根據雷達波迴路判斷出戰機型號。所以對於強調隱身效能的五代戰機而言,降低甚至消除發動機葉片雷達波發射直接影響著戰機的生存能力。但是受限於渦扇發動機的高吞吐能力又不能縮小進氣道直徑,所以F22隱身戰機從一開始就採用了S型進氣道來降低發動機風扇葉片的雷達波發射訊號,由於S型進氣道內部曲線複雜,所以進入進氣道內的雷達波逐步會被削減並被噴塗在進氣道內壁的隱身塗層吸收,從而實現了進氣道隱身需求。但是對於蘇57戰機而言,不是說蘇霍伊沒有掌握S型進氣道的設計能力,畢竟早在20年前的蘇47戰機就採用了S型進氣道降低雷達波反射訊號,前面也說過蘇霍伊官方明確表示蘇57之所以沒有采用S型進氣道是有其他原因的。而這個原因就是因為蘇57太過於注重機動性了,所以採用了天生機動性優勢更明顯的寬間距氣動佈局,這樣一來由於機翼為了突出高速機動性後掠角度較大,所以縮短後的進氣道很難再設計成S型進氣道了。再加之S型進氣道除了隱身性好一點外,對於發動機進氣影響很大,不光會增加發動機喘振風險,而且容易導致進氣畸變,繼而影響戰機高速飛行時的安全性。所以早期三代機時期,像F15、F16、F18、蘇27等戰機都是直接能在戰機正面看到發動機風扇葉片的。就這樣為了強調蘇57戰機的機動性優勢,蘇霍伊只能放棄S型進氣道,但是蘇57畢竟定位於五代隱身戰機,沒有隱身能力還能算是五代戰機嗎?所以蘇霍伊給蘇57戰機的發動機短艙進行了小幅素的傾斜,也算是比較直的S型進氣道吧,更重要的是在其風扇葉片前端增加了一個獨立的雷達波遮蔽器,這個雷達遮蔽器說白了就相當於渦扇發動機內部的靜葉片,只不過葉片傾轉角度更大,再加之在發動機運轉過程中處於固定狀態,在保證發動機足夠的進氣需求下,剛好遮擋住了後面的風扇葉片,從而實現了發動機前端隱身需求。所以我們仔細看蘇57進氣道的話,還是能看清最前面的部件並不像是渦扇發動機葉片。其實這種設計思路也不是蘇57首創的,美帝五代戰機競標專案中落榜的兩兄弟都採用過這種技術,比如當年的YF23原型機在隱身設計上可是要比像如今的F22高不少的,而YF23隱身戰機在正面也是可以直接看到發動機葉片的,當然我們看到的實際上還是和蘇57一樣的雷達波遮蔽器;再有像波音落榜的X32隱身戰機從正面也是可以看到發動機葉片的,所以波音公司為了降低X32原型機的正面雷達波反射面積,也給發動機前段安裝了雷達波遮蔽器。其次我們仔細放大看蘇57戰機發動機短艙前端的話,還能看到其前端有可以開合的可調斜板設計,這種發動機短艙內斜板設計早在蘇聯時期就有了,像米格29戰機為了滿足野戰機場起降,在發動機短艙前端設定了起降時可關閉的斜板,而斜板上的密孔在滿足進氣需求下,也能將野戰環境下的泥土隔擋在外。所以蘇57發動機短艙前端也安裝了這種有密孔的可調斜板,但是這個斜板則是用於在高速狀態飛行時放下用來遮擋住短艙內部遮蔽器葉片,實現更為徹底的發動機短艙隱身需求。當年的米格25戰機就有這個設計,不過這種設計由於大面積影響了發動機正常進氣需求,所以很可能導致發動機產生喘震,甚至空中停車的嚴重事故。最後再說一點,這種固定式的雷達波遮蔽器其實不光可以安裝在發動機前端,也可以安裝在發動機噴口內用來降低發動機尾噴口內部的雷達波。畢竟發動機尾噴口內我們肉眼就能直接看到包括火焰穩定器、加力噴嘴、導流葉片、支撐支板等活動部件,所以這些部件也是後向雷達波反射貢獻者。所以包括F22隱身戰機使用的F119發動機和後面更進一步的F35隱身戰機使用的F135發動機尾噴口內部都裝有雷達波遮蔽器,也就是我們從尾噴口能直接看到的這個類似渦輪的東西,就是尾噴口內部的雷達波遮蔽器。