dsi进气道（浅析DSI进气道附面层的分离与激波控制）

F35是世界第一个使用DSl进气道的机型，其后是我国枭龙，再后就是我们的歼10B、歼20，那是什么魔力让中美先进战机同时看上这种进气道呢？我们先看F15进气道。

从上面两幅图我们可以看到F15进气道有两个特点，一.在进气道与机体之间，有十几公分的距离，二.进气道可调。

第一个特点是因为该机体在飞行过程中，会产生一层附面气体层（简称附面层），这层气体流速极慢，如进入发动机，将影响发动机的效率，所以在进气道与机体之间保持一定距离，将附面层分离出去。附面层产生的原因就是飞机在飞行时机体表面与空气摩擦，与机体最近气体在摩擦力作用下，相对速度变慢；而附面层的厚度与飞机的气动、飞行速度、机体的做工工艺有关。

第二个特点是当飞机在起飞时，发动机需要全功率运转，这时进气道需要全开启状态，但当飞机进入飞行状态时，进气道需要根据发动机的功率状态进行调整，这是因为飞机在飞行，空气相对流速加快，单位时内单位面积的空气量增加，因此需要减少进气道进口面积，尤其是进入超音速状态，大量高速气体如不能快速通过发动机，从而产生机激波，这种激波轻影响发动机功率，重则可将发动机撕裂，气毁人亡。下面我们先来谈一下激波。

那么激波又是什么？激波其实就是超音速气流中的强压缩波。当飞行器以超音速飞行时，扰动来不及通过飞行器，结果前面的气体受到飞行器突跃式的压缩，从而形成集中的强扰动，这时出现一个压缩过程的界面，称为激波。经过激波，气体的压强、密度、温度都会突然升高，流速则突然下降。压强的跃升产生可闻的爆响。可见激波之力量之强。

为了解决超音速飞行的激波问题，F15与苏57都加装了进气道调节板，这种结构虽然解决了超音速激波问题，但是增加了飞机死重。所以F15的进气道调节板是可拆御的，拆了之后，飞机只是在一定的飞行高度以一定的飞行速度飞行，以免产生激波。

F15的进气道调节板可拆卸

苏57的前缘机边条可调节发动机进气量

F15虽然解决了附面层与激波问题，但F15为解决死重放弃部分性能，而F15的附面层的隔板一块重达150公斤，这同样是死重，怎样解决附面层死重呢？那就是DSl进气道技术，这种技术不但解决了附面层死重，而且有效解决发动机遮挡问题（隐身）。那么DSI又是怎样解决附面层分离呢？

曲面附面层分离的主要原因:当流体绕流曲面体流动时，在减压增速区，流动维持原来的附面层；流动进入增压减速区时，流体质点受到与主流方向相反的压差作用，将产生方向的回流，而附面层外的流体仍保持原有的前进，这样，回流和前进这两部分运动方向相反的流体相接触，就形成旋涡。旋涡的产生使得附面层与壁面发生分离。如果不明白，我们可以这样理解，当附面层气体遭遇曲面阻挡，它就会随着曲面流动，这样部分气体被分离出去，另有部分气体随曲面爬升至进气口，但在进气口高速流动气体的带动下加速，从而解决附面层气体慢的问题。

歼10C的DSl鼓包明显比F16验证机小

F16验证机为装DSⅠ鼓包，进气道都改变型了。

如此简单的东西为何必奉为高科技呢？其实它难就难在不同的飞机有不同的气动，不同速度、不同的高度、不同的工艺，它的附着层的厚度、扰流流动的方向、速度都不一样，这就需要技术人员对它有足够了解，并在这个了解中找到这款战机最佳状态，从而设计出这款战机专属的DSl造型。这种造型不是靠一个一个在风洞中吹出来的，那么它的工程质量太大，而是通过超级电脑中的“数字工程”模拟运算出来的，也就是为什么世界只有中美两个网络大国才能制造DSI道的原因。

DSⅠ鼓包技术有效地解决了附面层分离问题，那它又怎样解决激波问题？看下面两幅图：

这鼓包疑是可以调节大小

这是歼20早前的鼓包

根据F35的最高速度只有1.5马赫，很有可能F35的DSⅠ进气道的激波发生的临界点就是1.5马赫，而歼20的最高速度达2.8马赫，高速并不能太持久，这样它不但会造成发动机损耗快，而且会大幅牺牲它的航程，除非它的DSl鼓包可以调节，这样就可以通过鼓包大小调节发动机的进气量，这样保证歼20能在各个马赫段获得合适的进气量，从而保证激波不会发生。

这是世界上第一款可调式DSⅠ进气道

结束语：

附面层隔板与DSl鼓包都是为解决附面层气流而设计的，不同点是有四。

1.附面层隔板是理论设计的产物，DSⅠ鼓包是理论设计+大数据运算的产物。

2.DSI鼓包不但减重而且可以强化隐身。

3.DSl进气道增加发动机进气效率，

4.可调式DSⅠ鼓包将保证发动机在各个马赫段发挥最大功率。