揭秘战斗机的“呼吸道”

良陆海 2024-09-22 20:50:34

歼-16D的进气道位于机身两侧

人体通过呼吸道将氧气吸入肺部,而飞机也有属于它的“呼吸道”——进气道。

进气道能够帮助飞机“呼吸”,保障航空发动机(以下简称“发动机”)的正常工作。本期,我们就以战斗机的进气道为例,带大家认识飞机的“呼吸道”。

飞机是如何“呼吸”的?

战斗机的进气道是进气口、辅助进气口、放气口和进气通道的统称,它有两个主要功能:一是为发动机提供所需的空气流量,对迎面流入的高速气流减速、增压;二是为发动机进口提供均匀的流场(流场是指瞬时气流方向和强度在空间的分布),使运行中的发动机保持性能稳定。

进气道设计的优劣直接影响发动机,甚至是全机的性能。以战斗机为例,它采用的是航空燃气涡轮发动机,其工作原理是吸入空气、压缩空气、将压缩后的空气与燃料混合后点燃。其中,第一步——“吸入空气”至关重要。

严苛的战斗机进气道

战斗机等超声速飞机的发动机大多在机身后部,其进气道相对较长,而客机、运输机等亚声速飞机的进气道相对较短。这是因为战斗机以超声速飞行时,吹进来的高速空气既不能过多、也不能过少,所以,需要较长的进气道来调整气流,将超声速气流减速、压缩成适合发动机使用的亚声速气流。

战斗机也会“呼吸不畅”

战斗机飞行速度快,且高空气流复杂,使得战斗机表面气流的流速和方向都变幻莫测。为了防止一次性涌入战斗机发动机的高速气流过多,导致发动机“呼吸不畅”,甚至空中熄火,战斗机的进气口面积都不会太大,通常还会设置放气门或放气环。而为了避免战斗机在起飞和降落的过程中出现进气量不足的情况,进气道两侧还会设置辅助进气门。

战斗机的进气道是现代航空工程的杰作,它以独特的方式诠释着人类对天空的无限向往和对技术的不断追求。

客机发动机模型。其压气机由大直径叶片风扇、低压压气机和高压压气机组成

歼-10C进气道口有一处明显的高凸区域,这种设计不仅能实现对气流的压缩,还能达到简化结构、隐形的目的

延伸阅读

和客机、运输机一样,战斗机还会通过压气机进一步对通过进气道的空气进行减速、增压。

压气机由多级组成,每一级有两排叶片,第一排叶片可旋转,负责把空气吸进来,让它们流入第二排固定叶片(也称“静子”);固定叶片负责给气流增压,再进入下一级的旋转叶片……压气机通过这种逐级增压的方式,达到了给气流减速、增压的目的。

(责任编辑 / 高琳 美术编辑 / 周游)

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良陆海

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