【小狗】教你设计战斗机!——要命第一关!

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       喷气式战斗机,最难设计的就是进气道。

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机头进气第一代

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       进气效率最高,能让飞行速度更快的是机头进气。

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       所以,机头进气也是第一代喷气战斗机的常规布局。但是机头同时也是安装雷达的最佳位置,视角辽阔无遮挡,进气道放在这里,雷达往哪放呢?

       可以放在进气道中间的激波锥内,就像米格-21,也可以放在进气道顶部,就像米格-17夜战型,不过这些位置非常狭窄,只能放雷达测距仪、简易雷达。

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两侧进气第二代

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       在1960年前后,可以制导中程空空导弹的更大的战斗机雷达出现了,雷达必须占据整个机头,那么,进气道往哪搬?

       两侧进气!

       第二代喷气战斗机一般会将进气道安排在机身左右两侧,就是两侧进气,机头位置留给雷达。

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       但是,问题又来了,且不说左右两侧进气会让翼身之间气动情况更复杂,增加结构重量,两侧进气最大的问题是会损失进气效率,一款战斗机如果改成两侧进气,速度就会降低。

       这还不是两侧进气带来的全部问题,两侧进气对战斗机近距离机动作战影响很大,战机在空中做空战动作的时候,要不然左侧进气道被挡住,要不然右边被挡住,无论如何都会损失进气,甚至会导致发动机喘振、熄火。

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       所以,米格-23、F-4这一代战斗机都不以机动性见长,主要都是在靠雷达、中程导弹作战,

       它们如果遇到机动性更好的战斗机,例如F-16,或者上一代的米格-17、19、21,经常会在近距离格斗中败下阵来,当然,它们机动性差也和它们的机翼设计太追求超音速性能有关。

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       F-4“鬼怪”、F-105“雷公”这些战机因为机动性太差,所以“战斗机黑手党”伯伊德为它们设计了“滚筒式降速逃避”战术,在空战的时候可以突然降低速度逃命。

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底部进气第三代

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       到了1970年前后,设计师开始设计第三代喷气战斗机,因为“越战空战法则”,战斗机自身的机动性被重新放在首要位置,进气道怎么安排?设计师们又开始琢磨了,

       进气道既不能放在机头,放在左右两侧又会影响进气、最大速度、机动性,那怎么办呢?

       第三代战斗机往往选择将进气道放在机体下方腹部,F-15、F-16、F-18、苏-27、米格-29、阵风、台风战斗机,几乎全部都将进气道放在机体下方,这样,当它们进行大仰角飞行的时候,进气不会损失,发动机可以正常工作,赋予它们非凡的机动性。

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肋部进气第四代

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       而第四代喷气战斗机因为有隐形方面的考虑,为了进一步强化翼身融合,缩小雷达反射面积,往往会选择介于下方和侧面之间的肋部进气道。

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下颌进气歼12

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       回到研发歼-12的1969年,对于米格-21歼-7、歼-12这些二代二代半战斗机来说,它们的机体非常紧凑,进气道无论放在左右两侧还是下方,结构大改都有困难,会提高结构重量,带来推重比、爬升率等诸多损失。

       同时,第二代涡喷发动机需要有充分长度的进气道“理顺”进气,以保证正常工作,这就让这一代轻型战斗机从机头进气改为两侧进气、底部进气非常困难......中、重型战斗机歼-8II、米格-23总体体量较大,即使改成两侧进气也可以保证足够进气道长度。     

       其实,机头进气效率最高,这让英国“闪电”战斗机可以超音速巡航,

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(本帖图片均转自网络)

       而腹部进气道如果太短就难以理顺进气,这可能就是同款发动机在F-16上工作状况不如在F-15上的一个重要原因。

        在1968-1969年设计之时,“6吨歼-12”这款准三代战斗机如果要给雷达腾出安装空间,同时还要保证进气效率,那就只有采用美国F-8战斗机那样的下颌进气道。

       既腾出了机头安装雷达的位置,又确保了近似于机头进气的进气道布置,无需更换更好的涡扇发动机。

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       如果“6吨歼-12”需要装备有一定功率的雷达,它的进气道就会是下图所示这样。

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