为什么战斗力的进气道都很长,这样不是浪费空间吗?

旅行到宇宙边缘abc

现在的飞机可谓是越飞越快,很多战机更是做到了超音速飞行。但是细心的网友可能会发现,飞机与飞机之间不光造型不太一样,连进气管道都有长有短。只不过在飞机宝贵的空间里安装长长的进气管道是为了什么呢,不怕浪费空间么?

想要了解这个问题还得从飞机飞行的原理开始说起,固定翼飞机飞行的原理是利用空气高速穿过机翼时产生的向上的抬升力,而这个过程需要很强的速度来支持,所以对飞机来说好的发动机便是必不可少的。

而航空发动机虽然各不相同,原理也都是让燃料在气缸充分燃烧释放出来大量能量,而涡扇发动机更是需要向后释放出空气作为推动飞机前进的力量。这样一来就出现了一个问题,单纯地靠空气自由进入发动机根本无法满足满功率工作,必须有更多的压缩空气才可能使在大气中飞行的设备破除音障。

那么问题来了,如何获取更多的压缩空气呢?科研人员想出了神奇的设计,便是在飞机上安装一条进气管道。进气管道给涡扇发动机提供了更多压缩空气的空间,当然了,进气管道越长被压缩的空气就越多,可以提供给飞机的动力就越强。

于是不难理解为什么战斗机的进气管道都比较长了,只有飞得更快的战斗机才能更容易取得制空权。同样的道理,民用的客机和一些后勤用的运输机就少有这样的设计,因为他们的速度一般是不需要突破音速的,即使需要在超音速状态下飞行,飞行负载也不会像战斗机一样大。


利刃军事

人跑步时候需要张大嘴来换气,战斗机也一样,想要飞得欢,就得多吸气

这是个相对专业的问题,我试着从比较容易理解的角度来简单分析这个问题。

(ME262当年确实是划时代武器 但是在面临超音速时期 只能换做别的机型)


先需要明白一个事,为什么会有较长的进气道。早期的喷气式战斗机会采用类似于客机的吊舱式发动机,那就是ME262这样的力作,当然也有采用进气道设计的YP-80战斗机这样的机型。但是在面临超音速这个难题的时候,吊舱式发动机成为了巨大的阻力。所以,战斗机必须需要有进气道。

我们把战斗机的日常飞行就当做一个人的正常呼吸来看,战斗机,尤其是使用轰现代的涡扇发动机所驱动的喷气式战斗机,其过程就是通过吸气-燃烧-喷气来产生较大的推力推进战斗机,以比较高的速度进行空中机动。

因此,我们类比下客机跟战斗机,客机飞行就相当于我们日常人在散步的过程。在日常散步中需氧量并不大,我们总是保持一个比较匀速的,比较省力的情况来前进。因此客机并没有使用很长的进气道,直接使用吊舱式发动机就可以。而战斗机不同,战斗机首先它要保证以高速运动,并且需要在很复杂情况下来保证有足够进气量来产生足够大的推力,这就有点类似于在跑步,或者更夸张说是在跑酷过程。人在运动中,针对空气中的氧气需求来那个也在大幅增加,所以人要频繁地进行换气,也就说“吸气-消耗-呼气”的过程。在这样一个过程中,需氧量的急剧上升,战斗机也一样必须要吸入大量的空气;同时,由于战斗机所处的空域有高、中、低空之分,所以在不同工况下可以吸收到足够空气或足够的进气量是不同的。

(B-2的S型进气道 也是一样的道理)

因此,战斗机需要比较长的进气道,来压缩尽可能多的空气,使得进气量保持一定恒定水平,才能驱动战斗机的发动机,提供稳定和较大的推力。

以上内容仅为个人一些简单的认识和想法,供抛砖引玉,欢迎更多讨论。

军事天地

进气道多长才叫很长?长短的依据是什么?为什么需要进气道?

乘坐飞机,就可以看到大型客机的发动机一般直接吊挂在机翼下,基本没有进气道。美国的A-10攻击机在尾部吊挂两个发动机短舱。



在英法研制的协和式超音速客机上,发动机是有进气道的。





在大部分战斗机上都有。F-4鬼怪II,歼八





对以上机型进行比较归纳就会发现,亚音速的客机、攻击机没有进气道。超音速的客机和战斗机有进气道。

对亚音速飞机来说,进气道不是必需的。而对超音速飞机的发动机来讲,进气道是必需的。

涡轮发动机正常工作需要对空气进行压缩。被压缩的空气需要稳定流动,如果气流紊乱,压气机就不能正常把空气压缩,发动机就会“”气喘“”,就会停止工作。而且进入压气机的空气流动速度和压力也不能太大。

战斗机不仅在空中需要超音速飞行,还要做出各种机动飞行。要保证空气稳定流进压气机就需要进气道对空气进行调整。

首先要在超音速飞行时把气流速度降低到亚音速,最好在0.4~0.5马赫数。协和式飞机进气口的边缘很尖锐,在超音速飞形时形成激波,空气被压缩,经过激波后,速度降低到亚音速,压力变大。

飞机在设计时,还要保证飞机在各种姿态下,进气口的空气都是未经干扰的,不能处于紊流中。所以进气口一般都比较明显,没有遮挡物。由于发动机一般安装在飞机后部,进气口一般在机身两侧或机翼下方。比如苏-27,F/A-18。每种发动机的进气道和发动机在设计飞机时都是匹配好的。进气道不能太粗也不能太细。要保证发动机在不同工作状态时的空气流量。过大过小发动机都不能稳定工作。



战斗机的进气道就是飞机发动机的空气整流器。一般发动机在4~5米长,进气道也差不多这么长。F/A-18的进气道比较短,进气口在飞机中部。大部分在机身前部。


天明遥遥山海关

emm,喷气式发动机进气量少了,飞的动么?其次谁说进气道都很长的?进气道的大小和长短可是要考虑飞机的飞行高度和飞行速度的,要是就是低空亚音速飞行,那进气道还是很短的,比如说a10和su25这种攻击机


如上图,a10因为主要作战区域是低空,低空空气稠密,所以进气道不需要太大。


而且发动机自己也不短,五米左右了进气道十发动机的长度短的了么?

看看t50发动机有多长?进气道长度和就是和发动机差不多。

(j20没有那么大,因为这个图有段历史了,所以有比例问题)



至于为什么一群战斗机的进气道是一个比一个大,一个赛一个长的

原因很简单,高度越高空气越稀薄,为了吸进去更多的空气,进气道做的大点很难理解么?

进气道大点,进去打空气多,要是愿意的话再加个喷水降温,好多吸点(高空温度低可是飞机高速飞行的时候机头和空气摩擦产生的热量很可怕的,直接导致空气进去了量还真有点少)

顺便提一句高速和低速对进气量的要求都不一样要是直耿耿的进气道,高速飞行的时候发动机喝多了咋整?所以为了调节发动机进气量战斗机要么加一个泄压阀要么用可调进气道的


寻找丢失的方向盘

首先纠正一下,应该是战斗机进气道,而不是战斗力进气道。

下面,我简单的从5个方面描述一下狭长进气道的作用。

1.首先作用是普遍意义上的引导气流按照正确的方向进入压气机。

战斗机在格斗以及面对复杂情况时,需要保证发动机的正常工作以及性能完善,所以,狭长的进气道起到引导气流的作用。

比如米格25的巨大而且狭长的进气道。

2.就是为安装负责的气流调整装置,例如三代机普遍的二元进气道需要占用一大半的进气道长度。

这些调节装置为了保证对气流的调节,往往占据进气道的巨大空间。例如F-14雄猫战斗机的二元调节装置以及激波发生器。

3.为了保证飞机的升力体外型,较长的进气道可以更为妥善的和机身以及机翼配合达到流线外型。

而这一点,对于现代战斗机设计尤为重要。

例如和机身机翼融为一体的幻影2000,还有为飞机飞行产生中央气流通道的苏霍伊系列。

4.此外,对于隐形战斗机,狭长弯曲变形的进气道,可以遮挡发动机风扇带来的反射特征。减少雷达的反射。比如歼20和F-22的弯曲內收的进气道。

5.最后,就是减速。

这一点确实很奇怪,但实际上,根据平衡方程,为了保证发动机的效能,无论飞机飞多块,对于现在普遍的航空发动机,进入到进气道压气机的气流速度是要远远低于音速的,而且是发动机和气流的相对速度。所以,狭长的进气道使得超音速飞行的战斗机在吸入相对速度高于音速的空气时,能够又充足的空间保证激波发生器起作用,以便于气流速度有足够的空间来降低。







半杯清茶-道汉唐

居然有人答“进气管道越长被压缩的空气就越多”!!!看这句就知道是个假内行!我不知道该同学的中学是哪念的,这点常识都没有?进气量与进气道的长度一毛钱关系都没有,相反,过长的进气道会消耗进气动能。按理说,客机那样大开口吞气的短仓模式是效能最高的设计。但那只适用于亚音速且不需要强机动性的环境(A10攻击机,鹞式就是典型)。而当代战斗机不但要求速度跨度极大,还要求机动性要好。这就对机身的气动结构有极高的要求,所有设计元素都要向这点妥协。所以发动机被迫包埋进了机身里(也一定程度限制了涵道比),座舱也只能露出个玻璃泡。因为机身修长,而发动机本身较短,雷达又占据了机头这个黄金进气位,所以为了保障机身流线和进气效率,就只好适当延长前进气道。另外因为战斗机机动范围大,各种姿态和动作时进气情况差距很大,为了让发动机有较稳定的气体来源,前进气道还要负责进气气流的调节作用。进入隐身战机时代后,发动机遮蔽成了新的设计要求,在这思想下,进气道的作用就更大了,通过特殊的蜿蜒曲线,还能阻挡扇叶的雷达反射,助力隐身效能。


偶尔也吃素

对于这个问题,老鹰航空从下面几点来给予回答:

第一呢,先介绍一下进气道的作用,进气道负责引导空气进入发动机,为了确保发动机的正常工作,通常对进气道有两个方面最基本的要求:一方面,必须确保空气流量符合发动机需要;另一方面,由于进气道表面摩擦力存在会折损空气总压,所以必须确保所引入的空气总压损失符合设计要求。

第二,战斗机的发动机安装位置,特别是喷气式发动机的安装位置主要有两种:机身尾部和机翼下吊挂。看题目的意思,主要指的是机身尾部安装情况。在喷气式战斗机发展初期,苏制和美制战斗机都曾经直接采用机头进气的方式,这样的战斗机进气道的确比较长,几乎占据了1/2个机身长度,中间还要避让飞行员座舱,进气道总压损失会比较大,但是这种方式简单直接。

之后随着技术研究的深入,逐渐放弃了这种机头进气方式,而是采用了机腹进气或者两侧进气方式,相比于机头进气就大幅缩短了进气道长度,并且把宝贵的机头空间给让出来,提供给火控雷达。这种进气道由于位置关系,通常需要配置一个S型过渡段,以便于更好的与发动机匹配。

但是,采用这种方式进气,由于机头的存在,会引起附面层流动干扰,所以,常规的两侧进气或者机腹进气的进气道需要在入口处于机体蒙皮保持一定的距离,以避开附面层流动干扰。

对于这种问题,当前最新的技术就是DSI进气道,让进气道入口和机头蒙皮融合成一体,这就有效避免这种问题,如“枭龙”战斗机那样。

总的来说,机腹进气和两侧进气是当前战斗机的主流进气道方式。

OK,关于问题就回答到这里。


老鹰航空

首先发动机做功需要进气,功率越大进气量就越大。发动机的进气主要靠涡扇吸入,有时候进气变得很很困难,就如人迎风跑时呼吸困难一样。为了解决这个问题我们可以利用气体惯性,让气体通过惯性自动进入发动机。气体惯性根据气体的体积不同而不同,发动机进气道的长短可以根据最佳进气量而设计,同样的截面积进气道越长气体惯性越大,越有利于气体的吸入。这就像当你感到呼吸困难你会闭嘴用鼻子做深呼吸,这样气体就很容易进入肺里一样。


唐文耀1

战斗机的进气道长是因为要获取稳定的进气气流供给发动机使用,战斗机要做激烈飞行,有低速和超音速,有在低空和高空飞行的,并且要做很多高机动动作,每个速度和高度的气流都不一样,为了保证发动机能正常工作就要调节进气气流,所以进气道要设计的长一些,有利于调节气流的稳定,当然里面也有调整气流的设备,设计进气道可是个技术活,根据不同的航空发动机针对设计的。


小哥35024823

首先是灵活性,一个翼下挂个发动机,飞机转弯会灵活吗?二战时p38水平转弯性能有多差。再一个,结构强度,挂在翼下怎么也没装到肚子里结实。还有就是一般战斗机进气道都在主翼前面,为的是不破坏气动外形。发动机进气道的气流太不稳定了。而且主翼后气流有点乱,不适合发动机稳定工作。进气道和机身设计到一起,还可以减少透导阻力,还能少两张皮。所以进气道长主要是为了避开主翼和进气的矛盾。不然飞机会颠死,发动机会咳死。


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