F-22戰(zhàn)斗機(jī)的S型進(jìn)氣道核心作用是為提升隱身性能而設(shè)計(jì),同時(shí)兼顧氣動(dòng)效率:遮蔽發(fā)動(dòng)機(jī)葉片,顯著增強(qiáng)雷達(dá)隱身能力 ;S型結(jié)構(gòu)使進(jìn)氣道形成物理彎曲,從戰(zhàn)機(jī)正前方無法直接觀察到發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片。這一設(shè)計(jì)有效阻擋雷達(dá)波直接照射高反射性的葉片結(jié)構(gòu),大幅降低了進(jìn)氣道區(qū)域的雷達(dá)散射截面積(RCS),這是實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)機(jī)前向隱身的關(guān)鍵要素。
優(yōu)化氣流管理,支撐超音速巡航與機(jī)動(dòng)性能:S型進(jìn)氣道與嘉萊特(CARET)進(jìn)氣口協(xié)同工作。嘉萊特進(jìn)氣口利用產(chǎn)生的斜激波對(duì)超音速氣流進(jìn)行預(yù)壓縮和減速,提升進(jìn)氣效率;S型管道則在彎曲過程中進(jìn)一步理順氣流,確保發(fā)動(dòng)機(jī)在高速飛行和復(fù)雜機(jī)動(dòng)狀態(tài)下獲得穩(wěn)定、均勻的空氣供應(yīng),滿足其超音速巡航和超機(jī)動(dòng)性能的要求。
技術(shù)局限性與取舍:盡管隱身效果突出,但S型彎曲結(jié)構(gòu)也帶來一定代價(jià):氣流在彎曲通道內(nèi)流動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生粘性損失和可能的分離,導(dǎo)致進(jìn)氣總壓恢復(fù)系數(shù)略低于直通管道。據(jù)估算,總壓恢復(fù)系數(shù)每降低1%,發(fā)動(dòng)機(jī)推力約損失1.25%。這是為隱身性能做出的必要妥協(xié)。
對(duì)比與發(fā)展:在F-22研發(fā)時(shí),DSI(無附面層隔道超音速進(jìn)氣道)技術(shù)尚未成熟,故采用S彎+嘉萊特進(jìn)氣道的組合是當(dāng)時(shí)平衡隱身與氣動(dòng)的最佳方案。后續(xù)發(fā)展的F-35及中國殲-20則應(yīng)用了更先進(jìn)的DSI進(jìn)氣道,在簡化結(jié)構(gòu)、減輕重量和進(jìn)一步優(yōu)化隱身/氣動(dòng)表現(xiàn)上有所突破。
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