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1 # 魑魅涅槃
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2 # 魑魅涅槃
所謂的單發雙進氣道戰機其實就是該單發戰機採用兩側進氣和其他腹部進氣的單發戰機有什麼區別。
自二戰後戰機進入噴氣時代後,對於飛機設計師來說,為吸氣量巨大的噴氣發動機設計一款先進可靠的進氣道就成為了重中之重,而進氣道的佈局更是關鍵的關鍵。早期戰機為了追求更為高效且穩定的進氣需求,普遍都在機頭位置設計進氣口,這樣可以獲得乾淨純粹的進氣,但是隨著航空電子的發展,機頭位置被迫讓給了更為重要的機載火控雷達,所以這個時候戰機的進氣口位置也從機頭位置挪到了機身腹部、兩側、兩肋甚至機身背部等位置。一般來說噴氣發動機的進氣口設在戰機的哪個位置上,是根據飛機的設計要求而定的。但是對於戰機而言,因為對飛機機動性方面的要求要高於其他的要求,所以戰鬥機大多采用兩側進氣、腹部進氣或肋部進氣三種進氣方式,而這三種進氣方式各有優缺點:
第一種以常見的殲10、F16戰機採用的腹部進氣為例:腹部進氣最大的優點就是結構緊湊,既降低了結構重量又降低了空氣阻力,最重要的就是腹部進氣是所有進氣設計中戰機高機動飛行過程中進氣效率最高的進氣方式,所以對於一些以空優為主的戰機而言,普遍採用腹部進氣方式,像中國的殲10、美國的F16這兩款著名戰機從一開始就被設計為空優戰機,所以也都採用了腹部進氣方式。但是腹部進氣也有缺點存在,首先就是腹部進氣唇口結構都比較脆弱,所以很多時候需要特別加強,比如中國最早的殲10A戰機進氣口位置的六道加強筋就是為了加強進氣口在高機動過載下的結構強度的,而美國的F16採用的是本身結構較為穩定的皮托管設計,所以並不要特殊加強設計。其次腹部進氣也存在正向隱身效能不佳的問題,因為考慮到進氣效率和結構重量的考慮,所以要求進氣道越短越好,所以像F16戰機從進氣道位置是可以直接看到發動機渦輪葉片的,最後就是腹部進氣設計對前起落艙設計有很大的限制。而兩側進氣作為腹部進氣外的另外一大主流設計,在機頭進氣被淘汰後成為了主流是因為兩側進氣可以大幅度增加戰機的機身內部空間,而且從進氣效率來說,其相比腹部進氣雖然在高機動過程中進氣效率較低,但是兩側兩個進氣道所帶來的進氣流量卻更能滿足大推力發動機的進氣需求,而且兩側進氣在大部分機動飛行中的進氣效率都比較高。再加上兩側進氣對座艙和前起落架艙等都沒有任何影響,而且其本身優勢所帶來的機身內部空間大的優勢下,也成為了需要內建彈艙的隱身戰機主流趨勢,像中國的殲20、FC31、美國的F22、F35、俄羅斯的蘇57隱身戰機採用的都是兩側進氣方式。但是兩側進氣也有很大不足,首先就是兩側進氣增加了機身橫截面積繼而增加了戰機的飛行阻力,所以要想避免其對超音速飛行速度的影響,就要增加機身的長度來降低飛行阻力,但是拉長機身長度會帶來很多技術問題。而且兩側進氣也縮短了機翼的展弦比,無形中降低了機翼的升力和可控性,但是隨著技術的發展,這種問題早已經被S型兩側進氣道所解決,像中國的梟龍戰機雖然也是兩側進氣但是其兩側進氣道卻沒有和美國的F15戰機一樣直接硬生生的增加機身橫向寬度和飛行阻力。最後一種就是像陣風、F18這種肋部半埋式進氣,這種進氣可以算是兩側進氣的變種,所以機身橫截面積更小,飛行阻力更低,但是兩側進氣最大的缺點就是進氣流量都比較低,所以只能被應用於雙發中型戰機或者單發輕型戰機,比如不管是陣風還是F18戰機使用的都只是中等推力的發動機,所以這也是這種進氣方式所帶來的天生遺憾。當然還有一種像美國B-2戰略轟炸機那種機身背部進氣的進氣方式,這種進氣方式除了隱身性好外,無論是從進氣效率還是其他方面來說都是所有進氣方式中最差的,更重要的是其在高機動飛行過程中會嚴重阻礙進氣唇口,所以其並不適合戰機使用,但是伊朗自行研製的F313五代戰機卻採用這種設計,其效能也能可想而知。至於一開始提到的單發兩側進氣的特點來說,採用這種進氣方式的戰機還是比較多的,像中國出口巴鐵的梟龍戰機、瑞典的鷹獅戰機、早期很多二三代戰機都有采用兩側進氣的單發機型,而這些單發輕型戰機之所以採用兩側進氣的主要原因就是為了增加機身內部空間所以故意設計的,所以這些戰機其實在空中格鬥過程中,受限於進氣道設計的原因,其空中格鬥時高機動飛行能力是不如腹部進氣的戰機的。
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所謂的單發雙進氣道戰機其實就是該單發戰機採用兩側進氣和其他腹部進氣的單發戰機有什麼區別。
自二戰後戰機進入噴氣時代後,對於飛機設計師來說,為吸氣量巨大的噴氣發動機設計一款先進可靠的進氣道就成為了重中之重,而進氣道的佈局更是關鍵的關鍵。早期戰機為了追求更為高效且穩定的進氣需求,普遍都在機頭位置設計進氣口,這樣可以獲得乾淨純粹的進氣,但是隨著航空電子的發展,機頭位置被迫讓給了更為重要的機載火控雷達,所以這個時候戰機的進氣口位置也從機頭位置挪到了機身腹部、兩側、兩肋甚至機身背部等位置。一般來說噴氣發動機的進氣口設在戰機的哪個位置上,是根據飛機的設計要求而定的。但是對於戰機而言,因為對飛機機動性方面的要求要高於其他的要求,所以戰鬥機大多采用兩側進氣、腹部進氣或肋部進氣三種進氣方式,而這三種進氣方式各有優缺點:
第一種以常見的殲10、F16戰機採用的腹部進氣為例:腹部進氣最大的優點就是結構緊湊,既降低了結構重量又降低了空氣阻力,最重要的就是腹部進氣是所有進氣設計中戰機高機動飛行過程中進氣效率最高的進氣方式,所以對於一些以空優為主的戰機而言,普遍採用腹部進氣方式,像中國的殲10、美國的F16這兩款著名戰機從一開始就被設計為空優戰機,所以也都採用了腹部進氣方式。但是腹部進氣也有缺點存在,首先就是腹部進氣唇口結構都比較脆弱,所以很多時候需要特別加強,比如中國最早的殲10A戰機進氣口位置的六道加強筋就是為了加強進氣口在高機動過載下的結構強度的,而美國的F16採用的是本身結構較為穩定的皮托管設計,所以並不要特殊加強設計。其次腹部進氣也存在正向隱身效能不佳的問題,因為考慮到進氣效率和結構重量的考慮,所以要求進氣道越短越好,所以像F16戰機從進氣道位置是可以直接看到發動機渦輪葉片的,最後就是腹部進氣設計對前起落艙設計有很大的限制。而兩側進氣作為腹部進氣外的另外一大主流設計,在機頭進氣被淘汰後成為了主流是因為兩側進氣可以大幅度增加戰機的機身內部空間,而且從進氣效率來說,其相比腹部進氣雖然在高機動過程中進氣效率較低,但是兩側兩個進氣道所帶來的進氣流量卻更能滿足大推力發動機的進氣需求,而且兩側進氣在大部分機動飛行中的進氣效率都比較高。再加上兩側進氣對座艙和前起落架艙等都沒有任何影響,而且其本身優勢所帶來的機身內部空間大的優勢下,也成為了需要內建彈艙的隱身戰機主流趨勢,像中國的殲20、FC31、美國的F22、F35、俄羅斯的蘇57隱身戰機採用的都是兩側進氣方式。但是兩側進氣也有很大不足,首先就是兩側進氣增加了機身橫截面積繼而增加了戰機的飛行阻力,所以要想避免其對超音速飛行速度的影響,就要增加機身的長度來降低飛行阻力,但是拉長機身長度會帶來很多技術問題。而且兩側進氣也縮短了機翼的展弦比,無形中降低了機翼的升力和可控性,但是隨著技術的發展,這種問題早已經被S型兩側進氣道所解決,像中國的梟龍戰機雖然也是兩側進氣但是其兩側進氣道卻沒有和美國的F15戰機一樣直接硬生生的增加機身橫向寬度和飛行阻力。最後一種就是像陣風、F18這種肋部半埋式進氣,這種進氣可以算是兩側進氣的變種,所以機身橫截面積更小,飛行阻力更低,但是兩側進氣最大的缺點就是進氣流量都比較低,所以只能被應用於雙發中型戰機或者單發輕型戰機,比如不管是陣風還是F18戰機使用的都只是中等推力的發動機,所以這也是這種進氣方式所帶來的天生遺憾。當然還有一種像美國B-2戰略轟炸機那種機身背部進氣的進氣方式,這種進氣方式除了隱身性好外,無論是從進氣效率還是其他方面來說都是所有進氣方式中最差的,更重要的是其在高機動飛行過程中會嚴重阻礙進氣唇口,所以其並不適合戰機使用,但是伊朗自行研製的F313五代戰機卻採用這種設計,其效能也能可想而知。至於一開始提到的單發兩側進氣的特點來說,採用這種進氣方式的戰機還是比較多的,像中國出口巴鐵的梟龍戰機、瑞典的鷹獅戰機、早期很多二三代戰機都有采用兩側進氣的單發機型,而這些單發輕型戰機之所以採用兩側進氣的主要原因就是為了增加機身內部空間所以故意設計的,所以這些戰機其實在空中格鬥過程中,受限於進氣道設計的原因,其空中格鬥時高機動飛行能力是不如腹部進氣的戰機的。