2015-12-12 09:13:40

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所属类别 :
机械
机械
编辑分类

进气口,空气管道或类似结构的开口,它利用飞机向前运动而搜集空气,引导到发动机或通风机里去。

基本信息

  • 中文名

    进气口

  • 拼音

    jìn qì kǒu

  • 注音

    ㄐㄧㄣˋ ㄑㄧˋ ㄎㄡˇ

折叠 编辑本段 ​简介

进气口,空气管道或类似结构的开口,它利用飞机向前运动而搜集空气,引导到发动机或通风机里去。涡轮喷气发动机压气机进口流速的马赫数约为0.4,对流场的不均匀性有严格限制。在飞行中,进气道要实现高速气流的减速增压,将气流的动能转变为压力能。随着飞行速度的增加,进气道的增压作用越来越大,在超音速飞行时的增压作用可大大超过压气机,所以超音速飞机进气道对提高飞行性能有重要的作用。

折叠 定义

定义1:空气进入压气机进口法兰的管道。

所属学科:电力(一级学科);汽轮机、燃气轮机(二级学科)

定义2:空气喷气发动机所需空气的进口和通道。

所属学科:航空科技(一级学科);航空器(二级学科)

折叠 亚音速进气口

进气口前缘较为钝圆,以避免低速起飞时进口处气流分离。内部通道多为扩散形。在最大速度或巡航状态下,进入气流的减速增压过程大部分在进口外面完成,通道内的流体损失不大,因而有较高的效率。亚音速进气道在超音速工作时,进气口前会产生脱体正激波,超音速气流经过正激波减为亚音速,这时能量损失增大(激波损失)。激波前速度越大,损失也越大。但是,亚音速进气道构造简单、重量轻,在马赫数为1.6以下的低超音速飞机上也广为采用。

折叠 超音速进气口

超音速进气道通过多个较弱的斜激波实现超音速气流的减速。超音速进气道分为外压式、内压式和混合式三类。①外压式进气道:在进口前装有中心锥或斜板,以形成斜激波减速,降低进口正激波的强度,从而提高进气减速增压的效率。外压式进气道的超音速减速全部在进气口外完成,进气口内通道基本上是亚音速扩散段。按进气口前形成激波的数目不同又有2波系、3波系和多波系之分。外压式进气道的缺点是阻力大;②内压式进气道:为收缩扩散形管道,超音速气流的减速增压全在进口以内实现。设计状态下,气流在收缩段内不断减速至喉部恰为音速,在扩散段内继续减到低亚音速。内压式进气道效率高、阻力小,但非设计状态性能不好,起动困难,在飞机上未见采用;③混合式进气道:是内外压式的折衷。

折叠 编辑本段 可调进气口

在超音速条件下,不可调进气道只在设计状态下能与发动机协调工作,这时进气道处于最佳临界状态。在非设计状态下,譬如改变飞行速度,进气道与发动机的工作可能不协调。当发动机需要空气量超过进气道通过能力时,进气道处于低效率的超临界状态。当发动机需要空气量低于进气道通过能力时,进气道将处于亚临界溢流状态。过分的亚临界状态使阻力增加,并引起进气道喘振。为了使进气道在非设计状态下也能与发动机协调工作(即进气道与发动机匹配),提高效能,广泛应用可调进气道。常用的方法是调节喉部面积和斜板角度,使进气道的通过能力与发动机的要求一致。另外,在亚音速扩散通道处设有放气门,将多余的空气放掉,不使进气道处于亚临界溢流状态。同时,为了解决起飞状态进气口面积过小的问题,还设置有在低速能被吸开的辅助进气口。

折叠 类型

DSI进气口 DSI进气口就是在战机进气口前部机身处设计一块突起,可以对空气进行预压缩,并同时吹除影响发动机吸气的附面层,也有利于隐形。进气口里面有可以调节的进气量多少的装置,这种进气口对制造工艺要求较高。如你所说,歼-20用的就是DSI进气口。加莱特进气道利用了超音速激波增压原理,有利于进行大马赫数的高速飞行,这种进气道对战机的气动设计要求很高,F-22用的就是这种,这也是F-22进气口比歼-20进气口大的原因。固定进气口就是指不能对发动机进气量进行调节的进气口。 DSI和加莱特技术含量较高,设计和制作工艺也比较复杂。这两种进气各有所长,主要看对战机性能的要求,比如F-22追求超音速巡航就用加莱特,可以保持战机在持续高速飞行状态下的稳定。

二维可调式  歼-10与“幼狮”的另外一处重大不同在于进气道。“幼狮”的进气道与F-16类似,为固定几何形状。而歼-10采用的是带中心激波锥的二维可调式进气道,这种带调节板的进气道布局与F-4“鬼怪”Ⅱ有些类似。只是歼-10将“鬼怪”的进气道平移至机腹下,由调节板(位置在边界层分离板的后方)构成进气道的前部,这为发动机提供了不同飞行状态所需的气流,更加适合高性能空空作战。此外,可调节进气道所增加的高效整流压缩能力(在1.5马赫时为5%,在1.8马赫增加至15%,在2马赫时为25~30%)极大地提高了飞机超音速飞行时的发动机推力,从而使飞机获得更好的爬升和高速性能。这种进气道布局的不足主要包括隐身效果欠佳(这也是所有机腹进气道布局飞机的通病)、重量偏大且结构复杂(F-16为此增重80~100公斤)和生产费用增加,同时调节板的动力和调节系统还加大了飞机的维护负担。

适合超音速飞行的气动布局、强劲的发动机和可调节式进气道使歼-10最大速度能够达到2.2马赫,大于“幼狮”宣称的1.8马赫。歼-10的高超性能集中于空空作战,因此无论是执行空防还是截击任务都将是一把利器。

折叠 编辑本段 进气口位置

进气道按其在飞机上的位置不同大体上分为正面进气和非正面进气。①正面进气:进气口位于机身或发动机短舱头部,进气口前流场不受干扰,其优点是构造简单。机身头部正面进气口的最大缺点是机身头部不便于放置雷达天线,同时进气道管也太长;②非正面进气:包括两侧进气、翼根进气、腹部进气和翼下进气。它们在不同程度上克服了机头正面进气的缺点。在非正面进气方案中须防止进气口前面贴近机身或机翼表面的一层不均匀气流(附面层)进入进气道。为此,进气口与机身或机翼表面要隔开一定距离,并设计一定的通道把附面层抽吸掉,这相应地会增加一些阻力。腹部和翼下进气充分利用了机身或机翼的有利遮蔽作用,能减小进气口处的流速和迎角,从而改善进气道的工作条件。

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