军用飞机稳定工作的保障进气道选择有哪些要求(飞机进气道气动设计)

导语：军用飞机稳定工作的保障：进气道选择有哪些要求？

在现代军用飞机的动力装置系统之中，进气道主要有两大功能，分别为：一是保证发动机在各种工作状态下都能稳定地工作；二是对进入进气道的空气进行压缩，使气流的动能变成压力势能。根据在飞机上的位置，进气道可以分为正面进气道、侧面进气道和翼下进气道三种。

亚音速飞行的时候，发动机管道中空气的增压主要是在压气机中进行。而随着飞行速度的增大，压气机的增压作用逐渐转移到进气道。在飞行速度大于3马赫时，压气机的作用变得无关紧要，空气在进气装置中的增压比已经达到40：1，因此空气喷气发动机也就可以不使用压气机了。

F-16战斗机是一种比较经典的战斗机，该机采用的是机腹进气道形式。

此外，进气道不仅仅是推进系统的组成部分，它也是军用飞机的组成部分。因此在设计进气道的时候，必须根据军用飞机的总体布局要求综合考虑外部阻力、总压恢复、内流特性和进气道/发动机匹配等等方面的因素。军用飞机进气道的设计，主要应当满足以下几个方面的要求：

使用要求和设计要求

在设计军用飞机的进气道时，应当根据战技术要求规定的飞机高/速度特性、主要任务和武器发射情况，分析研究进气道的工作范围，从而确定设计点和非设计点的情况。此外，还应当根据军用飞机的战技术要求及所选择的发动机流量特性和机变要求展开进气道设计。

除了考虑军用飞机进气道的使用要求，还应当考虑到其设计要求，主要包括以下六个方面：首先，应当保证发动机在各种规定的使用状态下都能够稳定有效地共同工作，总压恢复应当尽可能的大，气流品质应当尽可能的好。

第二，进气口与地面的距离不宜过小，目的是防止吸入外来物，必要的时候，可以设置起飞/着陆防护网。第三，进气口的位置应该使武器发射时燃气的吸入量尽可能少，冲击波尽可能的小。

第四，进气道唇口及外罩的设计需要考虑迎角及流量系数的影响，必须有良好的流场特性及尽量小的外阻，如溢流阻力和波阻等。第五，应当设置合适的机身与进气道边界层隔道及超音速进气口压缩面上的边界层抽吸孔及缝。第六，应满足隐身特性的要求。

进气道形式的选择要求

因为具体飞机的使用要求及布局形式存在着差异，因此选择的进气道形式会不一样。不过，进气道的功能都是将不同飞行速度时的进气口气流转变为发动机进气口所需要的流量和流速。结合这一因素，可以将进气道划分为皮托管式、外压式、内压式和混合压式。

按压缩方式分类的进气道形式

对于飞行速度为1.6～1.8马赫的军用飞机，一般采用皮托管式进气道，这种进气道的重量非常轻，不需要进行调节，稳定性及气动性能非常好，跨音速时损失很小。当飞行速度为1.2～2.5马赫时，可以采用外压式进气道。这种进气道的特点是：比皮托管式进气道重；调节所需要的操作较为简单，拥有很好的稳定性和启动性能；在适用范围内，总压损失较小。

混压式进气道较重，比外压式进气道复杂，对工作状态变化及外部干扰很敏感，适用范围内损失较小，通常适用于单一状态的超音速飞机，适用速度范围为2.2马赫～3.5马赫。最后一种进气道由于质量重、调节复杂、难以启动等因素，因此尚未被用于实际用途。

进气道的布置要求

进气道在飞机上的位置和选用的类型，可以组成各种布置形式，其中常见的有利用机身或机翼预压缩的固定式进气道和二维/三维外压式进气道，以及按特性要求而设计的吊舱式、背部式等专用进气道。因此，需要把握基本类型的特性和安装在不同位置时外部流场对进气道的影响，根据具体飞机的使用特点，就能个设计出合理的布置形式。

F-15战斗机采用的布局，是机身两侧进气道布置方式。

正面进气道的特点包括：进气道流场无干扰；横截面积小，波阻小；对飞机迎角变化敏感。这种进气道布置形式一般适用于皮托管式、二维/三维外压式、二维/三维混压式。两侧进气道的特点是：对飞机迎角变化敏感性小；对飞机侧滑角变化敏感性大；机身横截面大，波阻大。这种进气道布置形式适用于固定式、垂直或水平斜板的二维外压式、三维外压式。机身腹部进气布置形式适用于机动性能要求较高的飞机，进气口离地面的距离较小，通常适用于三维外压式、固定式和水平斜板的二维外压式。

翼下进气道的布局形式主要分为机身两侧进气和翼下发动机吊舱两种形式。其中，采用机身两侧布局的进气道主要有两个特点，即：简单和重量轻；适合用于高机动性能要求的飞机。这种布局形式一般适用于固定式进气道。翼下发动机吊舱式进气道适用于高机动性能要求的飞机，其进气口离地面距离小。这种进气道一般适用于水平斜板的二维外压式进气道。

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