发布时间 : 星期二 文章浅析进气道隐身技术 - 图文更新完毕开始阅读5094a5e2524de518964b7d4a
浅析进气道隐身技术
俄罗斯五代原型机T50的首飞唤起了公众对于其航空工业实力的强烈关注，对T50设计思想分析和性能推测就没有停止过。起初，由于只有T50首飞时的小段视频作为分析资料，对于T50的分析大多局限于整体而没有细节。近日在网络上流传的T50进气道正面清晰照片为偶们分析T50提供了很好的素材，也成就了现在异常流行的“毛五悲剧”。网友们对T50采用弯度很小的S形进气道恶评如潮，纷纷大呼“T50隐身性能悲剧了”，以至于上军网不顺便踩一脚俄罗斯五代机都不好意思出来见人。其主要理由就是现代隐身飞机为了遮挡发动机风扇叶片都采用了S形隐身进气道设计，而T50的发动机叶片竟然非常不和谐地裸露在众人的视野中。其实，进气道乃至飞机隐身技术是隐身与各方面性能指标权衡的艺术，进气道隐身并没有固定模式可以遵循。是否采用S形进气道对发动机叶片进行遮挡，也不是判断一型飞机隐身性能优劣的标准。路人皆知的芙蓉姐姐总喜欢把自己的肉体扭曲成怪异的S形，难道性能尖端的五代作战飞机非要把自己的进气道也弄成神似芙蓉姐姐腰肢的模样就叫隐身了么？
T50照片，图中能清晰的看到发动机叶片 雷达隐身原理
雷达隐身就是控制和降低军用目标的雷达特征，迫使敌方电子探测系统和武器平台降低其战斗效力，从而提高军用目标的突防能力和生存能力。狭义地说，雷达隐身就是反雷达的隐身技术。一般说来，雷达隐身代表了各种相互矛盾的要求之间的一个折衷，其利和弊两方面最后应得以平衡。例如，当修改目标外形设计以获得雷达隐身时，雷达截面在一个观察角范围内的减少通常伴随着在另一些观察角上的增加，并且外形的修改又往往会带来飞行器的气动特性方面的问题。我们己经知道，如果使用雷达吸波材料，则可通过在材料内能量的耗散来实现雷达隐身，而在其他方向上的RCS电平可保持相对不变，但此时也是以增加重量、体积和表面维护问题为代价的，使目标的有效载荷和作用距离受到影响。因此，每一种雷达隐身的方法都包含了它自己的折衷选择方式，而它们又决定于特定目
标和武器平台的使用，以及其他诸多因素。如果没有给出这些特定的信息，就不能进行折衷选择。在有些情况下，雷达截面的减小不能被证明是合算的，而有时雷达截面的减小又不能得到保证。一方面，对雷达隐身的要求并不是减小得越多越好，另一方面，无论采用什么方法，雷达截面的减少量都是以逐步增高的成本为代价的。由于每一个特定的目标都会提出自己的特殊问题，因此不可能对普遍的情况建立一种最佳的RCS设计方法。T50的进气道设计也是整机气动布局，整机结构设计，发动机进气要求和隐身指标综合全盘考虑的结果。单从其进气道隐身设计角度出发是无法对整机隐身性能和整机作战性能做出合理的分析的。
T50进气道局部放大图片，图中的叶片到底是发动机导流叶片还是其他装置？
飞机和导弹等飞行器的发动机进气道，是大口径空腔结构的典型代表。进入空腔的电磁波经过腔内壁的多次反射和空气压缩机叶片的反射后，可在入射方向产生10分贝以上的RCS贡献，构成飞行器头部区域的一个强散射回波源，因此分析并降低进气道的RCS已经成为世界各国隐身技术领域的一个重要的研究课题。国外在现代飞机设计中对改善进气道的隐身性能非常重视,也提出了不少有效的方案。如洛克希德公司的SR-71采用三元超声速进气道,它有一个巨大的可移动中心锥控制气流,这个中心锥和管道产生一个窄的环形气流通道,使大多数波长的雷达波不能进入。中心锥高度后掠,它反射的大多数雷达波远离雷达源方向,从而获得良好的隐身效果。而F-117则采用进气道格栅的办法。进气道格栅使大多数雷达波由于过长而不能进入。但由于先进战术战斗机的动力对于进气要求较高，则不能使用带格栅的进气道,而是用S弯形的进气道和发动机前端安装的雷达波阻挡装置。如X-32采用可变进气道导流叶片,在低速度大功率时,阻挡装置叶片会扭转打开,巡航时,叶片会收紧,从而减小雷达横截面。
早在上世纪中期，SR71黑鸟战略侦察机就在进气道中采用了隐身设计措施 进气道隐身技术途径
进气道的RCS值主要来自于内管道的腔体效应和唇口的直接反射。目前，国际上对进气道雷达隐身的措施主要有隐身外形设计、格栅吸波技术、吸波结构唇口和进气道内涂覆吸波涂料等4种。
枭龙采用的鼓包进气道在气动和隐身方面都有不错的表现
隐身外形设计是指在进气道设计时就采用RCS较小的外形方案，主要包括两个方面：进气道形式的选取和唇口外形隐身设计。各种形式的进气道中，埋入式进气道的雷达隐身效果最好，它的进口面完全避开了雷达波入射方向，即使有绕射波束进人，经腔体效应后形成的散射波也因方向与雷达来波的不同而几乎不
会形成回波,但是埋入式进气道总压恢复系数较低，一般用于对地巡航导弹或者喷气动力的反舰导弹。机头进气道的隐身效果最差，因为它正对雷达波，而且进气道轴线与发动机轴线基本重合，不仅腔体效应强，而且极易形成发动机叶片对雷达波的直接反射;机身进气道由于进口平面的中心与发动机轴线有相当的距离，一般其内管道都呈S形，不会产生发动机叶片对雷达波的直接反射，而且经腔体反射后形成的散射波方向更为散乱，在雷达波人射方向上的回波强度更弱。无隔道超声速进气道（就是大家所熟悉的“鼓包进气道”，改型进气道被我国的枭龙04战斗机所采用）由于在进口处有一个鼓包，先将大部分人射波散射到不重要的方向，有效地减弱腔体效应，同时可在更大的角度范围内遮挡进气道，避免发动机叶片对从其他方向人射的雷达波形成直接反射。现代飞机在设计唇口的外形时，通常将侧面唇口后掠，使照射到该唇口的雷达波集中反射到某个不重要的方向上去，F/A-18E/F型战斗机甚至采用了双斜切唇口设计。唇口的后掠角尽量与飞机其他部件的后掠角相同，使整个飞机只在某个方向上集中产生很强的反射波，而在其他方向上则只有很弱的回波。由于飞机的飞行速度很快，敌方雷达(尤其是机载雷达)很难在机头或机尾的方向之外长时间在某个方向上对目标机进行持续照射，从而使飞机获得雷达隐身的效果。
F/A-18E/F采用了双斜切的进气道唇口，集中反射雷达波
将吸波涂料喷涂到进气道内表面的某些部位，可使雷达波在进气道内多次反射时被大量吸收。进气道内用的吸波涂料与机身外表面用的不同，一是厚度更薄以减小对进气面积的影响;二是对涂料的理化性能要求更高，因为涂料一旦脱落将打坏发动机，造成飞行事故。另外，由于进气道内空间狭小，不便施工，所以喷涂工艺和可清除性等都与外表面用的不同。