Бездиверторный сверхзвуковой впуск

Сверхзвуковой воздухозаборник без дивертора ( DSI ) — это тип реактивного двигателя, воздухозаборника используемый некоторыми современными боевыми самолетами для управления потоком воздуха в их двигателях. Он состоит из «выступа» и наклоненного вперед впускного капота, которые вместе отводят поток воздуха пограничного слоя от двигателя самолета. Это устраняет необходимость в разделительной пластине и одновременно сжимает воздух, чтобы замедлить его скорость со сверхзвуковой до дозвуковой. DSI может использоваться для замены традиционных методов управления сверхзвуковым потоком воздуха и потоком воздуха в пограничном слое.

DSI можно использовать для замены впускной рампы и впускного конуса , которые являются более сложными, тяжелыми и дорогими. ^{[ 1 ]}

Технический опыт

Основная конструкция газотурбинного двигателя такова, что расход воздуха, поступающего в его компрессор, регулируется количеством топлива, сгоревшего в камере сгорания. Для сверхзвукового полета количество воздуха, поступающего во входное отверстие, также должно регулироваться на аналогичную величину конструкцией входа входного канала. Оптимальная конструкция воздуховода позволит минимизировать сопротивление с одной стороны и нестабильное положение амортизатора (проявляющееся «гулом») с другой.

Впускные отверстия

На сверхзвуковых самолетах высокая кинетическая энергия приближающегося воздуха должна быть преобразована в статическое давление с потерей минимального количества энергии. Для этого воздухозаборники устроены сложнее, чем дозвуковые, поскольку для сжатия воздуха в них приходится создавать две-три ударные волны. Перед входным отверстием выступает конус или наклонный скат. Сложность этих входов возрастает с увеличением проектной скорости.

Бездивертерные входы

Выступ DSI действует как поверхность сжатия и создает распределение давления, которое предотвращает попадание большей части воздуха пограничного слоя во впускное отверстие на скорости до 2 Маха. По сути, DSI избавляется от сложных и тяжелых механических систем.

История

Первоначальное исследование DSI было проведено Антонио Ферри в 1950-х годах, а затем развито и оптимизировано Lockheed Martin в начале 1990-х с использованием вычислительной гидродинамики. Первый самолет Lockheed DSI поднялся в воздух 11 декабря 1996 года в рамках проекта демонстрации технологий. Он был установлен на истребителе F-16 Block 30 , заменив оригинальный впускной коллектор самолета. Модифицированный F-16 продемонстрировал максимальную скорость 2,0 Маха (2,0 Маха - это сертифицированная максимальная скорость F-16) и характеристики управляемости, аналогичные обычному F-16. Также было показано, что удельная избыточная мощность на дозвуке несколько улучшилась.

Концепция DSI была введена в программу JAST/JSF в качестве предмета изучения торговли в середине 1994 года. Его сравнивали с традиционным воздухозаборником типа «каретка». Торговые исследования включали дополнительные CFD, тестирование, а также анализ веса и стоимости.

DSI был включен в конструкцию Lockheed Martin F-35 Lightning II в 2000 году после того, как он оказался на 30% легче и показал более низкие затраты на производство и обслуживание по сравнению с традиционными воздухозаборниками, при этом отвечая всем требованиям к характеристикам. ^{[ 1 ]}

Преимущества

Уменьшение веса и сложности

Традиционные воздухозаборники самолетов содержат множество тяжелых движущихся частей. Для сравнения, в DSI отсутствуют все движущиеся части, что делает его гораздо менее сложным и более надежным, чем более ранние впускные устройства с распределительной пластиной. Удаление движущихся частей также снижает вес самолета. ^{[ 2 ]}

Скрытность

DSI улучшают малозаметные характеристики самолета за счет устранения радиолокационных отражений между отклонителем и обшивкой самолета. ^{[ 1 ]} Кроме того, рельефная поверхность снижает воздействие радара на двигатель, значительно уменьшая сильный источник отражения радара. ^{[ 3 ]} поскольку они обеспечивают дополнительную защиту вентиляторов двигателей от радиолокационных волн.

Аналитики отмечают, что DSI снижает необходимость применения радиопоглощающих материалов при уменьшении лобовой радиолокационной площади самолета. ^{[ 1 ]}^{[ 4 ]}

Список самолетов с DSI

Активный

Будущее

дядя Хэл ^{[ 8 ]}
ТЭДБФ ВЕЩИ
Сухой Су-75 Мат
Истребитель следующего поколения (NGF)
Буря
Ф/А-ХХ ( УСН )
Истребитель господства в воздухе следующего поколения ( ВВС США )

См. также

Указатель авиационных статей

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Хехс, Эрик (15 июля 2000 г.). «Бездиверторный сверхзвуковой воздухозаборник JSF» . Журнал Код Один . Локхид Мартин . Проверено 11 февраля 2011 г.
^ «F-35 JSF Technology» . Архивировано из оригинала 6 мая 2012 г. Проверено 4 июня 2015 г.
^ " "Краткая история: испытательный стенд Lockheed со сверхзвуковым воздухозаборником без дивертора F-16" " . Архивировано из оригинала 7 сентября 2013 г. Проверено 7 августа 2023 г.
^ «Следственная подпись J-20 представляет интересных неизвестных». Архивировано 15 мая 2013 г. в Wayback Machine . Авиационная неделя . Проверено 13 января 2013 г.
^ «J-10B Улучшенный» . AirForceWorld.com . Архивировано из оригинала 5 августа 2013 г. Проверено 1 августа 2013 г.
^ «Тренировочный самолет JL-9 получает вход DSI, Гуйчжоу, Китай» . AirForceWorld.com . Архивировано из оригинала 5 августа 2013 года . Проверено 29 августа 2011 г.
^ «Парижский авиасалон 2011 — военно-морской учебно-тренировочный самолет, представленный китайскими СМИ» . home.janes.com, 15 февраля 2012 г.
^ «AMCA может летать незамеченным во время опасных миссий» . Онманорама . 5 февраля 2020 г. . Проверено 6 февраля 2020 г.

Внешние ссылки

«Сверхзвуковой воздухозаборник без дивертера JSF» - журнал Code One, Lockheed Martin. Архивировано 24 ноября 2009 г. в Wayback Machine.
Презентация университета о программе JSF. Архивировано 20 июня 2007 г. в Wayback Machine.
Страница технологии F-35. Архивировано 6 мая 2012 г. на Wayback Machine.

[code_one_magazine_article-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Хехс, Эрик (15 июля 2000 г.). «Бездиверторный сверхзвуковой воздухозаборник JSF» . Журнал Код Один . Локхид Мартин . Проверено 11 февраля 2011 г.

[2] «F-35 JSF Technology» . Архивировано из оригинала 6 мая 2012 г. Проверено 4 июня 2015 г.

[3] " "Краткая история: испытательный стенд Lockheed со сверхзвуковым воздухозаборником без дивертора F-16" " . Архивировано из оригинала 7 сентября 2013 г. Проверено 7 августа 2023 г.

[4] «Следственная подпись J-20 представляет интересных неизвестных». Архивировано 15 мая 2013 г. в Wayback Machine . Авиационная неделя . Проверено 13 января 2013 г.

[J10-B-5] «J-10B Улучшенный» . AirForceWorld.com . Архивировано из оригинала 5 августа 2013 г. Проверено 1 августа 2013 г.

[JL-9_Trainer_Jet_DSI_Inlet_AirForceWorld.com-6] «Тренировочный самолет JL-9 получает вход DSI, Гуйчжоу, Китай» . AirForceWorld.com . Архивировано из оригинала 5 августа 2013 года . Проверено 29 августа 2011 г.

[home.janes.com-7] «Парижский авиасалон 2011 — военно-морской учебно-тренировочный самолет, представленный китайскими СМИ» . home.janes.com, 15 февраля 2012 г.

[OnManoramaFeb2020-8] «AMCA может летать незамеченным во время опасных миссий» . Онманорама . 5 февраля 2020 г. . Проверено 6 февраля 2020 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

v т и самолета Компоненты и системы
Airframe structure	Aft pressure bulkhead Cabane strut Canopy Crack arrestor Cruciform tail Dope Empennage Fabric covering Fairing Flying wires Former Fuselage Hardpoint Interplane strut Jury strut Leading edge Lift strut Longeron Nacelle Rib Spar Stabilizer Stressed skin Strut T-tail Tailplane Trailing edge Triple tail Twin tail V-tail Vertical stabilizer Wing root Wing tip Wingbox
Flight controls	Aileron Airbrake Artificial feel Autopilot Canard Centre stick Deceleron Dive brake Dual control Electro-hydraulic actuator Elevator Elevon Flaperon Flight control modes Fly-by-wire Gust lock HOTAS Rudder Rudder pedals Servo tab Side-stick Spoiler Spoileron Stabilator Stick pusher Stick shaker Trim tab Wing warping Yaw damper Yoke
Aerodynamic and high-lift devices	Active Aeroelastic Wing Adaptive compliant wing Anti-shock body Blown flap Channel wing Dog-tooth Drag-reducing aerospike Flap Gouge flap Gurney flap Krueger flap Leading-edge cuff Leading-edge droop flap LEX Slats Slot Stall strips Strake Variable-sweep wing Vortex generator Vortilon Wing fence Winglet
Avionic and flight instrument systems	ACAS Air data boom Air data computer Aircraft periscope Airspeed indicator Altimeter Annunciator panel Astrodome Attitude indicator Compass Course deviation indicator EFIS EICAS Flight management system Glass cockpit GPS Head-up display Heading indicator Horizontal situation indicator INS ISIS Multi-function display Pitot–static system Radar altimeter TCAS Transponder Turn and slip indicator Variometer Yaw string
Propulsion controls, devices and fuel systems	Autothrottle Drop tank FADEC Fuel tank Gascolator Inlet cone Intake ramp NACA cowling NACA duct Self-sealing fuel tank Splitter plate Throttle Thrust lever Thrust reversal Townend ring War emergency power Wet wing
Landing and arresting gear	Aircraft tire Arrestor hook Autobrake Conventional landing gear Drogue parachute Landing gear Landing gear extender Oleo strut Tricycle landing gear Tundra tire
Escape systems	Ejection seat Escape crew capsule
Other systems	Aircraft lavatory Auxiliary power unit Bleed air system Deicing boot Emergency oxygen system Environmental control system Flight recorder Hydraulic system Ice protection system In-flight entertainment system Landing lights Navigation light Passenger service unit Ram air turbine