殲20進氣道設計比F22先進一代，更輕而且隱身好得多

圖：殲20

在殲20的設計過程中，機體平台的主要飛行性能和隱身指標，都是一直按照F22的要求看齊的。

而殲20的航空電子系統構架則在F35出現以後，轉而跟蹤F35的設計。因為F35的寶石台航電系統，相對於F22的寶石柱系統要更先進、更完善；其構架更具備功能擴展和性能指標、軟/硬體升級潛力。

國內和國外的技術強弱項不同，殲20與F22的研製時代不同；因此現在殲20機體平台上有設計和性能不如F22的地方，也有比F22更先進、性能更好的局部設計——其中進氣口就是一個典型，殲20的DSI進氣口設計比F22更輕、隱身性能更好、阻力更低。

圖：注意F15進氣道狀態

經歷過二三代機的發展，歐美各國對於戰鬥機高速性能的認識開始成熟並趨於理智。長時間加速、並以極高油耗才能達到並短暫維持的極速指標，其實戰意義很低，而且需要戰鬥機在亞聲速巡航能力和機動性、機身內部空間、重量等方面付出非常高的代價。

與之相比，將設計上的主要阻力優化區間設定的更低一些；讓戰鬥機能夠在攜帶足以滿足實際戰鬥需求的燃油和武器情況下，能夠以更低的油耗進行長時間的超聲速飛行；則獲得的平均速度、特別是高速飛行時的航程，反而實際高速作戰能力要更強。

圖：進氣道內部隱身設計，只能針對確定的進氣口形狀進行配合

而另一個更重要、對設計選擇起到了強制性約束作用的理由則是：現階段的進氣道隱身設計水平，根本沒有能力兼顧可調進氣道在調節機構不同狀態下的多種形狀構型。具體的原理，筆者在此前的文章《殲20的DSI進氣道可調節、能內凹？真內凹了就要墜機了！》中做過詳細的介紹。

因此在F22、殲20這樣的五代機上，唯一的選擇，就是採用一種相較於傳統固定式進氣道速度適應範圍更大的新設計，保證低速性能的同時，具備較高的超聲速進氣效率，以保證飛機具備優秀的超聲速下維持巡航和進行急劇機動動作的能力。

F22採用的加萊特進氣道，是當年的突破性設計。它極大的擴展了固定式進氣道的工作效率範圍，打破了傳統固定式進氣道亞聲速性能好，但是一進入超聲速狀態性能就急劇下降的局限性，能夠良好的兼顧高低速飛行能力。

圖：加萊特進氣道

從核心結構上講，它的奧秘在於，在進氣口內，巧妙的利用兩個壓縮斜板的相互干擾完成對空氣的壓縮。而這種進氣道最大的問題就出現了——它不能取消附面層隔道，需要提前將前機身附著的低能量、紊亂氣流排除在進氣範圍之外，以保障發動機工作的安全可靠。

圖：F22進氣道與機身之間的附面層隔道

附面層隔道的存在，使得F22的進氣道重量仍然不能降低到最小，而且阻力較高——但最重要的是，附面層隔道本身是一個半封閉的深腔型結構，而這種結構會在雷達來射信號的作用下形成比較強的空腔反射效應。實際上F22正面最強的信號反射來源，就在進氣道和機身之間的附面層隔道上。

圖：DSI進氣道96年才實際飛行成功

圖：F35飛的慢，不代表DSI飛的慢

而DSI進氣道，相較於加萊特進氣道是一代全新的設計——筆者甚至不止一次見到說DSI進氣道那麼好，為什麼F22不用的質疑。這裡再強調一次，DSI進氣道直到1996年才實際驗證飛行成功，初步證實其可行性。

圖：進氣道上沿是F22多組複合渦流發生器中的核心環節，殲10好改，不代表F22好改

圖：F22渦流增升能力遠超任何三代機，這是其亞聲速機動性同樣碾壓三代機的關鍵

那個時候F22開始轉入工程原型機製造階段了，而進氣口外形、特別是進氣道上沿，是整個F22氣動布局的核心關鍵因素；一旦要更換DSI進氣道，該機的渦流增升和大迎角控制設計必須全部重來——這意味著整個氣動和飛控都要重新設計，代價不可接受。

圖：DSI進氣道原理

DSI進氣道的做法，是直接在進氣口外面就通過鼓包，像河流中的礁石一樣撞開機身上的附著氣流，並同時完成對於進氣的壓縮。這種設計完全取消了附面層隔道，因此更輕、而且消除了由此帶來的最強信號反射源；同時鼓包本身的存在，也會對進氣道形成一定程度上的電磁波遮蔽作用，其整體隱身效能要明顯優於加萊特進氣道。

最後，固定式進氣道的高效工作範圍始終不及可調式設計，無論加萊特和DSI都是如此；F22或者殲20，都不可能在超過2倍聲速以上的速度範圍內有好的進氣效率。而在M2以下，DSI進氣道和加萊特進氣道誰的高速性能更好，完全取決於設計單位的具體水平高低。

圖：聽說這個進氣道飛高速能力不行啊......

至於加萊特進氣道高速性能比DSI好，在國內某專業單位中的早年論文確實有那麼一說——純粹是當年他們根本沒能力掌握DSI，只好宣傳DSI高速性能差，試圖在方案競爭中削弱對手優勢而已。當年他們的論文可還一邊宣傳鴨式布局不利隱身，但是比鴨式布局還多一對水平尾翼的三翼面布局隱身性能就是好來著。

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