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主题:【原创】纠正本论坛对飞机隐身问题的一个错误认识 -- TopGun

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家园 【原创】纠正本论坛对飞机隐身问题的一个错误认识

纠正本论坛对飞机隐身问题的一个错误认识,这个错误认识就是DSI进气道在隐身上不如F-22的CARET进气道。

我看到晨枫发了一个帖子,推测说F-35的隐身性能不如F-22的一个原因,大概是F-35的DSI进气道唇口前倾导致其前向雷达隐身性能不及F-22的CARET进气道。(晨枫:【原创】最近在琢磨为什么F-35的隐身不及F-22的问题)这个说法是错误的。

一、前向雷达隐身:

首先比较DSI和CARET前向雷达反射。DSI唇口前倾的确会导致唇口与前机身在反射雷达波上互相影响,但是CARET也有进气道与前机身互相干扰问题。而二者的问题都可以解决。

下图是F-22的CARET进气道,图中进气道与机身之间必须有一个深深的沟槽来避开来自前机身的附面层气流。这个沟槽导致了CARET与前机身在前向雷达反射上的互相干扰:

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F-22是非常隐身的飞机。虽然F-22的CARET进气道有这个前向隐身的缺陷,但通过精心的隐身修型和使用隐身涂料克服了这个问题。

同样,我认为DSI 前倾的唇口也可以通过类似的方式解决前向隐身的问题。

当然,F-22CARET的大深沟在前向隐身上问题不大,但一是增加了侧前方隐身的难度;二是增加了飞机的阻力;三是增加了飞机的结构重量和结构复杂性。相比之下,DSI进气道不但前向雷达隐身很好,而且比CARET阻力更小、重量更轻、结构更简单。我将在下面比较CARET和DSI侧前方隐身能力时解释为什么CARET的那个大深沟在侧前方增加了飞机的隐身难度。至于CARET比DSI阻力更大、重量更重、结构更复杂,我已经在下面的几篇文章中解释过:

TopGun:【原创】从枭龙和J10B的DSI看J20的DSI(1)

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TopGun:【原创】下一代战斗机技术展望(2) DSI的进一步发展

二、侧前方、侧方、上方的雷达隐身:

F-22的CARET因为必须使用那个大深沟来避开附面层,所以在进气口附近必须开口把这个大深沟吃进去的空气再排出去。这个排气口本身就是很强的雷达反射源。具体到F-22上,这个附面层排气口的位置会恶化其侧前方、侧方、上方的隐身效果。为了避免这个问题,F-22对这个开口必须额外增加结构重量来进行隐身修型并使用隐身网格覆盖。下图中F-22驾驶舱后下方、进气口后上方的那个菱形的网格状开口,就是其CARET附面层隔离装置的排气口:

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相比之下,DSI根本就不需要这个大深沟的附面层隔离装置,所以根本就没有这个劳什子的隐身排气口。

这是DSI在雷达隐身上比CARET具有的优势之一。

再有,CARET必须大面积使用附面层吸除装置。这些由密密麻麻的小孔组成的孔阵必须进行隐身修型来克服其在侧前方的隐身性能恶化问题。CARET的这个问题还没完——这些小孔吸入的空气还必须另外开排气口排出去。这个排气口也是破坏隐身的,所以也必须额外增加重量来做隐身修型并以隐身网格覆盖。下面图中,一是可以看到F-22的附面层吸除孔阵,请注意其隐身修型;二是可以看到进气道上方给这些小孔所吸入空气进行排气的梯形排气口:

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相比之下,DSI除了第一代枭龙的进气道,其他的DSI要么根本没有这种附面层吸除装置,要么仅仅在进气道较深入的内部很小规模地使用,从而或是根本上、或是大幅度地减少了这个装置对隐身的损害。下面F-35的DSI的高清图片,请大家看看其DSI最起码在外观上看不到附面层吸除装置,这比CARET是重大进步(请点击图片看大图):

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这是DSI在雷达隐身上比CARET具有的优势之二。

另外,CARET的速度适应范围比DSI狭窄,这导致CARET如果必须在兼顾低速性能的同时保证超过二倍音速时的性能,就需要使用较大尺寸的放气门。这个大尺寸放气门不但增加结构重量和结构复杂性,而且破坏隐身。下图红圈表示的就是F-22因使用CARET进气道而导致的巨大的排气门:

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相比之下,无论成都J-10B还是J-20都要求超过二倍音速的性能。比如成都J-10B的DSI,在二倍音速时总压恢复系数接近0.87,与J-10A的三波系可调节进气道相当;而作为比较,F-16的简单皮托管进气道在二倍音速时总压恢复系数仅仅有0.74之低。但是无论J-10B还是J-20,现在照片都已经满天飞了,而所有照片中都显示他们根本没有F-22那样的巨型进气道排气门。

这是DSI在雷达隐身上比CARET具有优势之三。

三、小结:

1、DSI在前向雷达隐身上起码不比CARET差;

2、DSI在侧前方、侧方、上方的雷达隐身上优于CARET。

关键词(Tags): #隐身# 飞行器总体设计通宝推:龙战,njyd,潇湘夜雨,daharry,
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