这里才是战机隐身设计最难的地方 歼20或即将攻克_高清图集_新浪

2018-10-02 08:32

  对于军用飞机和直升机来说,发动机排气系统的设计是降低雷达或红外信号特征的重要一环,而这两项内容都属于隐身设计的重要环节。(作者署名:傲气菜鸟)

  飞机在飞行中总是会发出红外辐射,其中发动机尾喷管是特别强烈的红外辐射源,能被导弹红外引导头这类的小型传感器死死锁定

  军用飞机和直升机非常注重先进排气系统的设计,目标是显著降低排气温度,使某些类型的红外导弹无法维持锁定。但不管怎样设计,先进排气系统的基本原理都是通过加强灼热喷气气流与外部冷空气的掺混来降低排气温度,进而降低飞机的整体红外辐射

  A-10“II”机虽然没有采用先进排气设计,但两台发动机尾喷管上偏一定角度,给导弹引导头发动机涡轮造成一点难度,而且喷管排出的热气还能被双垂尾屏蔽

  先进排气系统对军用直升机来说更加重要,不仅能在飞行和悬停中加速冷空气与热废气的混合以降低红外辐射,还能完全红外引导头涡轮叶片。例如UH-60“黑鹰”直升机的HIRSS(悬停红外系统)喷管

  这是AH-64“阿帕奇”武装直升机的“黑洞”喷管,基于相同的引射原理。这种红外器还能起到防止导弹引导头发动机涡轮的作用

  AC-130U“幽灵”炮艇机上,每台发动机的排气管都被罩起来以加强掺混,降低红外辐射,这些罩子在非区域可以拆除以减少重量和损耗

  在隐身飞机的设计中,先进尾喷管系统是其中非常重要的一环。隐身飞机不仅需要尾喷管来显著降低发动机的排气温度,缩短被红外制导空空导弹锁定的距离,还要保持飞机的后半球雷达隐身性能

  同时做到这两点十分困难,要实现红外隐身,就必须尾喷管灼热喷气气流与外部冷空气的掺混来降低排气温度,进而降低飞机的整体红外辐射。要实现雷达隐身,就必须把尾喷管纳入飞机的总体隐身外形中,并避免被后半球射入的雷达波发动机涡轮叶片这个强烈反射源

  F-117“夜鹰”的尾喷管被称作“鸭嘴兽”,与进气口一样也呈平行四边形。F-117的尾喷管被布置在飞机翼弦平面上方,发动机排出的热气能迅速地与冷空气混和,尽可能降低喷气的红外辐射,F404的旁通气流也有助于冷却整个喷管系统。由于F-117采用无加力的F404发动机,所以尾喷管是固定不可调的

  F-117的整个尾喷管单元与发动机连接的一端是圆形,然后逐渐过渡为扁平状。喷管被每块面积为39平方厘米的12块隔板分割,把喷管分割成10-15厘米高、12厘米宽的小“隔间”,有效从后方射入的雷达波发动机涡轮,同时也提高了喷口的强度

  B-2尾喷管的隐身设计与F-117类似,都是扁平化的亚音速尾喷管,这种设计能尽可能快速地降低发动机排气温度。喷管的气动设计还进行过优化,其上方的倒V形切口能使发动机喷流和流经机翼上表面的气流产生相互作用,在尾喷管两侧形成涡流,进一步加速气流掺混,降低排气温度

  B-2的尾喷管被布置在飞翼后缘三个锯齿状突出部分的切口处,而且离机翼后缘有一段距离,使喷管被机翼从下方遮蔽。喷管深埋图机翼之内,外形呈扁平的六边形,使入射雷达波无法涡轮叶片

  F-22也被要求具备隐身和敏捷性能,F119发动机用二元矢量喷管实现了这一点。在全权限数字发动机控制系统的控制下,这种-扩散喷管可以向上或向下偏转达20度。尾喷管不仅提高了F-22的敏捷性,还降低了飞机喷气系统的雷达和红外特征

  F-35的F135由于无需推力矢量,所以普惠采用了传统的轴对称环形设计。F135的尾喷管由15片重叠的内外鱼鳞片组成,外片正好遮盖住内片之间的缝隙。内侧鱼鳞片较薄,具有金属光泽的外观,两侧直边,末端为倒V形。在喷管完全张开时,内侧鱼鳞片之间会形成矩形间隙

  被普惠称为“尾羽”的外侧鱼鳞片较厚,覆盖有多面形陶瓷材料,V形末端于内侧鱼鳞片重部重叠形成喷管的锯齿状后缘。喷管与机身结合部分也被机身的4块锯齿蒙皮包覆一圈,并与喷管间形成冷却空气缝隙通道

  我国歼20或即将采用先进的锯齿全向矢量尾喷管,目前该喷管正在歼-10B上测试。