作业帮可调式进气道的优点和缺点 与固定式进气道有什么驱别
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：综合作业 时间：2024/05/13 02:43:05
可调式进气道的优点和缺点 与固定式进气道有什么驱别
这个问题比较复杂,详细展开就是论文了.
简要点说：
可调式进气道可以在不同的飞行速度下,通过调节进气道的内部机构,触发适应不同空气来流速度的激波,将外来的气流迅速调整到航空发动机工况所适应的流动速度（一般是高马赫下将超音速来流降速到亚音速,以适应航空发动机的工况）.
可调式进气道可以在低速（亚音速）和高速情况下,灵活调整进气道内的激波形态,并通过复杂的放气门机构加以配合,实现高的总压回复比,保证发动机的顺利工作,减少发动机的推力损失,但是机构比较复杂,空间占用大,重量也大.
不可调进气道（主要是皮托管式进气道和DSI进气道）舍弃了复杂的进气道内激波调整板机构和放气机构,结构简单,重量轻.但是由于进气道机构是不可调的,所以进气道适应低速(亚音速)到高速（超音速）工况时候,因为不能根据来流速度进行激波调节,所以在设计和制造时候只能选择一个特定的狭窄速度范围进行优化,在这个特定速度段内,可以保证很高的总压回复比,保证发动机的顺利工作,并保证尽量少的推力损失,但在这个优化速度段的两侧（比其速度低和高的速度范围,但一般指特定速度段右侧的更高速度范围）的速度范围内,则该不可调进气道的调节来流速度的能力和总压回复比就急剧下降,导致发动机可能出现比较大的速度损失.
不可调进气道的应用必须首先要求所应用的飞机首先确定一个特定的战斗任务飞行速度段,即该型飞机是在怎样的速度范围内完成其主要作战任务的（通常指飞机由于设计思想,气动布局等决定的最佳的格斗空战的速度范围）.然后,根据这个速度段进行优化设计,保证在该速度段内的进气道总压恢复比最高,发动机推力损失最小.而对于其他的速度段,进气道的总压回复效率和推力损失可以做出一定的牺牲.
目前,不可调固定式进气道的最新成果就是DSI进气道,但也有文献表明：新的DSI设计技术已经可以实现在一个很宽的速度范围内实现高的进气总压恢复,并媲美2元或3元激波的可调式进气道,但仍可能无法与最为复杂（进气效率和总压恢复性能最好的）的4元激波可调式进气道相媲美.
再问： 可调式进气道是控制进气口大小进行调整 还是在进气道内部调整
再答： 首先，必须明确一点：无论任何形式的进气道口，都属于飞机外形整体结构的一部分，其尺寸和大小是不可以调整的（未来，随着柔性蒙皮结构和电势控制记忆合金/复合材料的发展，可能可以改变）。 其次，有关你的追问的回答： 1.对于早期比较典型的，机头圆形进气口或者两侧半圆形进气口（都属于一元激波可调式进气道），均是通过部分伸出进气口的圆锥形或半圆锥形激波锥进行调整的，其在低速下激波锥伸出进气口的尺寸比较小，此时按照截面积计算，进气口的进气面积比较大；随着速度的提高，激波锥逐步伸出进气口，进气口的进气截面积逐步缩小。但这样的调整，除了调整进气截面积外，主要目的是将激波发生点前移，以适应逐步变小的激波角度，保证激波刚好进入进气道，引发适当的气流减速效应。 2.对于采用矩形，梯形，切角矩形等等形式的有2组，3组或4组进气道内激波板调整机构的可调进气道，其主要是通过对进气道内设置的多组激波板的配合调整，通过多组激波的组合，实现最佳的进气减速，保证总压恢复效率。 但无论是简单的一元进气道或者后面的二元/三元/四元可调进气道，进气流量的控制在它们的整个工作速度（飞机的飞行速度包线）范围内，都难以完全通过激波机构进行调整，还必须配合附面层吸收机构和放气机构共同作用，才能保证最佳的减速效应和进气道内总压恢复。（DSI进气道的问题是同样的，但在一定速度范围内，其还可以省略附面层吸收机构，简化整个进气道设计的重量和机构难度）。 由此，可以说，一元式可调进气道在一定程度上可以控制进气口的进气面积大小来配合进气流量的控制，但这不是主要目的（主要目的是调整激波发生点的位置，适应激波角度变化），而二元到四元可调进气道，是不可以调整进气口大小的，其激波的发生，调整全部在进气道内完成，并配合进气口前的附面层吸收机构，消除附面层气流，保证顺畅进气；同时通过进气道内部的放气机构，将过多的进气（主要是高速情况下）排出，保证最适合发动机当时工况的进气流和总压恢复，使发动机的性能达到最优化的发挥。
再问： 歼20是怎么调整的 （简短点）
再答： 歼20是DSI不可调进气道，从目前公开的一些非指明机型的国内文献来看，进气道没有调整机构，但可以确定其在1.5M以上的速度下，进气道总压恢复和气流调整适配发动机工况的性能应该是非常好的，在一定速度范围内可能优于F22上的CARET可调进气道的效能。 有关歼20进气道的其他信息在公开资料上是没有的，但从飞机外形图片和目前的综合技术资料看，歼20的进气道特征是： 不可调DSI进气道，在1.5马赫以上，2.0马赫以下的飞行速度上有性能优化，保证高的总压恢复比，可能有放气门机构适应高速下的进气工况。
再问： 速度在3马赫以上的隐身歼机击应该用什么样的进气道 这样的行吗
再答： 目前的航空流体力学的发展成果还不能保证全速度包线下进气道效率的效能都处于一个比较稳定的水平，即便综合发动机的抗畸变气流性能也不行。 你所提供的图片是DSI进气道，不过是由原先的一元DSI变成了二元DSI。关键是飞机本身是要实现在哪个速度范围内的格斗性能优化的问题，如果是目前的不可调DSI，这样的设计只能保证一定速度范围内的性能，但不能做到很宽的速度包线内都可以保证良好的进气效率和总压恢复。 如果说，你的问题是3M以上的超速巡航，以及从亚音速到3M范围内都能实现最佳的发动机效能和进气道效能。那么，采用具有柔性可调结构的DSI的前端2元甚至3元鼓包结构，并配合进气道内部的柔性激波调整机构，再配合抗高畸变的发动机，才可行。但这样的技术，估计目前NASA和US AIR FORCE也最多只是在概念设计和技术储备阶段。 就目前来说，可用的3M以上高速截击机的进气道，只有传统的切角矩形可调式3元或4元进气道才行。DSI目前还很难应用。
再问： 什么是4元进气道 （最好有图片）
再答： 假设进气道为矩形口，有4个边，在进气道内，如果一边上有激波调整板，称一元，类推，四边共4组为4元。但进气道内往往为复杂曲面，这4组激波调整板可能不是在一个管段，之间夹角也不一定是90度。此外，上个追问中的全速度包线激波调整还有种引射调整技术，目前仍处于概念发展中。
再问： 图上战斗机外形不变能改用4元进气道吗 F22用的是什么进气道
再答： 去掉进气口的dsi鼓包，加装附面层隔离或吸收结构，这样可能改装。f22用的是3元caret进气道。
简要点说：
可调式进气道可以在不同的飞行速度下,通过调节进气道的内部机构,触发适应不同空气来流速度的激波,将外来的气流迅速调整到航空发动机工况所适应的流动速度（一般是高马赫下将超音速来流降速到亚音速,以适应航空发动机的工况）.
可调式进气道可以在低速（亚音速）和高速情况下,灵活调整进气道内的激波形态,并通过复杂的放气门机构加以配合,实现高的总压回复比,保证发动机的顺利工作,减少发动机的推力损失,但是机构比较复杂,空间占用大,重量也大.
不可调进气道（主要是皮托管式进气道和DSI进气道）舍弃了复杂的进气道内激波调整板机构和放气机构,结构简单,重量轻.但是由于进气道机构是不可调的,所以进气道适应低速(亚音速)到高速（超音速）工况时候,因为不能根据来流速度进行激波调节,所以在设计和制造时候只能选择一个特定的狭窄速度范围进行优化,在这个特定速度段内,可以保证很高的总压回复比,保证发动机的顺利工作,并保证尽量少的推力损失,但在这个优化速度段的两侧（比其速度低和高的速度范围,但一般指特定速度段右侧的更高速度范围）的速度范围内,则该不可调进气道的调节来流速度的能力和总压回复比就急剧下降,导致发动机可能出现比较大的速度损失.
不可调进气道的应用必须首先要求所应用的飞机首先确定一个特定的战斗任务飞行速度段,即该型飞机是在怎样的速度范围内完成其主要作战任务的（通常指飞机由于设计思想,气动布局等决定的最佳的格斗空战的速度范围）.然后,根据这个速度段进行优化设计,保证在该速度段内的进气道总压恢复比最高,发动机推力损失最小.而对于其他的速度段,进气道的总压回复效率和推力损失可以做出一定的牺牲.
目前,不可调固定式进气道的最新成果就是DSI进气道,但也有文献表明：新的DSI设计技术已经可以实现在一个很宽的速度范围内实现高的进气总压恢复,并媲美2元或3元激波的可调式进气道,但仍可能无法与最为复杂（进气效率和总压恢复性能最好的）的4元激波可调式进气道相媲美.
再问： 可调式进气道是控制进气口大小进行调整 还是在进气道内部调整
再答： 首先，必须明确一点：无论任何形式的进气道口，都属于飞机外形整体结构的一部分，其尺寸和大小是不可以调整的（未来，随着柔性蒙皮结构和电势控制记忆合金/复合材料的发展，可能可以改变）。 其次，有关你的追问的回答： 1.对于早期比较典型的，机头圆形进气口或者两侧半圆形进气口（都属于一元激波可调式进气道），均是通过部分伸出进气口的圆锥形或半圆锥形激波锥进行调整的，其在低速下激波锥伸出进气口的尺寸比较小，此时按照截面积计算，进气口的进气面积比较大；随着速度的提高，激波锥逐步伸出进气口，进气口的进气截面积逐步缩小。但这样的调整，除了调整进气截面积外，主要目的是将激波发生点前移，以适应逐步变小的激波角度，保证激波刚好进入进气道，引发适当的气流减速效应。 2.对于采用矩形，梯形，切角矩形等等形式的有2组，3组或4组进气道内激波板调整机构的可调进气道，其主要是通过对进气道内设置的多组激波板的配合调整，通过多组激波的组合，实现最佳的进气减速，保证总压恢复效率。 但无论是简单的一元进气道或者后面的二元/三元/四元可调进气道，进气流量的控制在它们的整个工作速度（飞机的飞行速度包线）范围内，都难以完全通过激波机构进行调整，还必须配合附面层吸收机构和放气机构共同作用，才能保证最佳的减速效应和进气道内总压恢复。（DSI进气道的问题是同样的，但在一定速度范围内，其还可以省略附面层吸收机构，简化整个进气道设计的重量和机构难度）。 由此，可以说，一元式可调进气道在一定程度上可以控制进气口的进气面积大小来配合进气流量的控制，但这不是主要目的（主要目的是调整激波发生点的位置，适应激波角度变化），而二元到四元可调进气道，是不可以调整进气口大小的，其激波的发生，调整全部在进气道内完成，并配合进气口前的附面层吸收机构，消除附面层气流，保证顺畅进气；同时通过进气道内部的放气机构，将过多的进气（主要是高速情况下）排出，保证最适合发动机当时工况的进气流和总压恢复，使发动机的性能达到最优化的发挥。
再问： 歼20是怎么调整的 （简短点）
再答： 歼20是DSI不可调进气道，从目前公开的一些非指明机型的国内文献来看，进气道没有调整机构，但可以确定其在1.5M以上的速度下，进气道总压恢复和气流调整适配发动机工况的性能应该是非常好的，在一定速度范围内可能优于F22上的CARET可调进气道的效能。 有关歼20进气道的其他信息在公开资料上是没有的，但从飞机外形图片和目前的综合技术资料看，歼20的进气道特征是： 不可调DSI进气道，在1.5马赫以上，2.0马赫以下的飞行速度上有性能优化，保证高的总压恢复比，可能有放气门机构适应高速下的进气工况。
再问： 速度在3马赫以上的隐身歼机击应该用什么样的进气道 这样的行吗
再答： 目前的航空流体力学的发展成果还不能保证全速度包线下进气道效率的效能都处于一个比较稳定的水平，即便综合发动机的抗畸变气流性能也不行。 你所提供的图片是DSI进气道，不过是由原先的一元DSI变成了二元DSI。关键是飞机本身是要实现在哪个速度范围内的格斗性能优化的问题，如果是目前的不可调DSI，这样的设计只能保证一定速度范围内的性能，但不能做到很宽的速度包线内都可以保证良好的进气效率和总压恢复。 如果说，你的问题是3M以上的超速巡航，以及从亚音速到3M范围内都能实现最佳的发动机效能和进气道效能。那么，采用具有柔性可调结构的DSI的前端2元甚至3元鼓包结构，并配合进气道内部的柔性激波调整机构，再配合抗高畸变的发动机，才可行。但这样的技术，估计目前NASA和US AIR FORCE也最多只是在概念设计和技术储备阶段。 就目前来说，可用的3M以上高速截击机的进气道，只有传统的切角矩形可调式3元或4元进气道才行。DSI目前还很难应用。
再问： 什么是4元进气道 （最好有图片）
再答： 假设进气道为矩形口，有4个边，在进气道内，如果一边上有激波调整板，称一元，类推，四边共4组为4元。但进气道内往往为复杂曲面，这4组激波调整板可能不是在一个管段，之间夹角也不一定是90度。此外，上个追问中的全速度包线激波调整还有种引射调整技术，目前仍处于概念发展中。
再问： 图上战斗机外形不变能改用4元进气道吗 F22用的是什么进气道
再答： 去掉进气口的dsi鼓包，加装附面层隔离或吸收结构，这样可能改装。f22用的是3元caret进气道。