Saptırıcı olmayan süpersonik giriş - Diverterless supersonic inlet

Vought XF8U-3 Crusader III
Değiştirilmiş bir F-16 üzerinde F-35 saptırıcısız süpersonik girişin test edilmesi. Orijinal giriş en üstteki resimde gösterilmektedir.
J-10B üzerinde gösterilen yön değiştirmeyen hava girişi ile Airshow Çin 2018

Bir yön değiştirmesiz süpersonik giriş (DSI) bir tür Jet motoru hava girişi bazı modern tarafından kullanıldı savaş uçağı motorlarına hava akışını kontrol etmek için. Yönlendirmek için birlikte çalışan bir "tümsek" ve öne doğru süpürülmüş bir giriş kapağından oluşur. sınır tabakası hava akımı uçağın motorundan uzaklaşır. Bu, bir ayırıcı plaka, havayı ses üstü hızlardan ses altı hızlara yavaşlatmak için sıkıştırırken. DSI, süpersonik ve sınır tabakası hava akışını kontrol etmeye yönelik geleneksel yöntemlerin yerini almak için kullanılabilir.

DSI'ler, giriş rampası ve giriş konisi daha karmaşık, ağır ve pahalıdır.[1]

Teknik arka plan

Bir uçak uçarken, havanın motora göre hızı uçağın uçuş hızına eşittir. Bununla birlikte, mevcut türbin motorları süpersonik hava akışını kaldıramaz. Bunun nedeni ise şok dalgaları Süpersonik hızlarla ilişkili olarak türbin kanatlarına zarar verebilir veya tehlikeli titreşimlere neden olarak itme kuvveti kaybına veya motor arızasına neden olabilir. Sonuç olarak, süpersonik hızlarda seyahat eden uçaklarda, girişe giren havanın yavaşlatılması gerekir. ses altı kompresör ve türbin kanatlarına ulaşmadan önce hızlanır Jet motoru. Ek olarak, maksimum itme sağlamak için hava akışı da optimum hız ve hacimde olmalıdır.[2]

Girişler

Modern savaş uçakları, girişin tasarımı yoluyla bunu çeşitli şekillerde gerçekleştirir. Giriş, kompresörün yukarısında bulunur ve motorun net itme gücü üzerinde güçlü bir etkiye sahiptir. İyi tasarlanmış bir giriş akışı düzeltir ve kompresörü nispeten sabit bir hız ve hacimde düşük türbülanslı hava ile besler. Bu, türbülanslı hava akışına yol açan yüksek hızlı, yüksek G manevraları gerçekleştirmeyen yolcu jetleri gibi ses altı uçaklarda elde edilmesi kolaydır.[3] Ses altı uçaklardaki girişler basit ve daha kısadır: Sürtünmeyi en aza indirmek için tasarlanmış bir açıklık.[4]

Süpersonik askeri jetlerde, girişler genellikle çok daha karmaşıktır ve havayı yavaşlatmak için şok dalgaları ve akışı şekillendirmek ve kontrol etmek için hareketli iç kanatlar kullanır. Süpersonik uçuş hızları, giriş sistemindeki şok dalgaları oluşturur ve kompresörde geri kazanılan basıncı azaltır, bu nedenle bazı süpersonik girişler, şok dalgalarını daha verimli kullanarak basınç kurtarmayı artırmak için bir koni veya rampa gibi cihazları kullanır. Bu girişlerin karmaşıklığı, en yüksek hızdaki artışla birlikte artar. Mach 2 üzerindeki hızlar, çok daha ayrıntılı bir giriş tasarımı gerektirir. Bu, çoğu modern savaş uçağını en yüksek Mach 1.8-2.0 hızlarıyla sınırlar.[kaynak belirtilmeli ]

Saptırıcısız girişler

DSI tümseği bir sıkıştırma yüzeyi olarak işlev görür ve sınır tabakası havasının büyük kısmının Mach 2'ye kadar hızlarda girişe girmesini önleyen bir basınç dağılımı oluşturur. Özünde, DSI karmaşık ve ağır mekanik sistemleri ortadan kaldırır.

Tarih

DSI ile ilgili ilk araştırma, Antonio Ferri 1950'lerdir ve daha da geliştirilip optimize edilmiştir. Lockheed Martin 1990'ların başında hesaplamalı akışkanlar dinamiğini kullanarak. İlk Lockheed DSI, bir Teknoloji Gösterimi projesinin bir parçası olarak 11 Aralık 1996'da uçtu. Bir üzerine kuruldu F-16 Blok 30 avcı uçağı, uçağın orijinal giriş yön değiştiricisinin yerini alıyor. Modifiye edilmiş F-16, maksimum Mach 2.0 hızı (Mach 2.0, F-16'nın temiz onaylı maksimum hızıdır) ve normal bir F-16'ya benzer kullanım özellikleri gösterdi. Ayrıca ses altı özgül aşırı gücün biraz geliştirildiği de gösterildi.

DSI kavramı, JAST / JSF programına 1994 ortalarında bir ticaret etüdü öğesi olarak tanıtıldı. Geleneksel "şapka" tarzı bir giriş ile karşılaştırıldı. Ticaret çalışmaları ek CFD, test, ağırlık ve maliyet analizlerini içeriyordu. Bir DSI daha sonra tasarımına dahil edildi Lockheed Martin F-35 Yıldırım II % 30 daha hafif olduğunu kanıtladıktan ve geleneksel girişlere göre daha düşük üretim ve bakım maliyetleri göstererek tüm performans gereksinimlerini karşılamaya devam ettikten sonra.[1]

Faydaları

Ağırlık ve karmaşıklığın azaltılması

Geleneksel uçak girişleri birçok ağır hareketli parça içerir. Buna karşılık, DSI tüm hareketli parçaları ortadan kaldırır, bu da onu daha önceki ayrıştırma plakası girişlerinden çok daha az karmaşık ve daha güvenilir kılar. Hareketli parçaların çıkarılması da uçağın ağırlığını azaltır. [5]

Gizlilik

DSİ'ler, yön değiştirici ile uçağın cildi arasındaki radar yansımalarını ortadan kaldırarak uçağın çok düşük gözlemlenebilir özelliklerini iyileştirir.[1] Ek olarak, "çarpma" yüzeyi, motorun radara maruziyetini azaltır ve güçlü bir radar yansıması kaynağını önemli ölçüde azaltır.[6] çünkü motor fanlarını radar dalgalarına karşı ek bir koruma sağlarlar.

Analistler, DSİ'nin aşağıdaki uygulama ihtiyacını azalttığını belirtmişlerdir: radar emici malzemeler.[1][7]

DSİ'li uçakların listesi

Aktif

Gelecek

Referanslar

  1. ^ a b c d Hehs, Eric (15 Temmuz 2000). "JSF Saptırıcısız Süpersonik Giriş". Code One dergisi. Lockheed Martin. Alındı 11 Şubat 2011.
  2. ^ http://kakunhome.tripod.com/aviation.htm
  3. ^ JSF Programı ile ilgili üniversite sunumu
  4. ^ Giriş Tasarımı ve Giriş türleri, NASA.
  5. ^ F-35 JSF Teknolojisi
  6. ^ "Hızlı Tarih: Lockheed'in Saptırıcısız Süpersonik Giriş Test Yatağı F-16" Arşivlendi 7 Eylül 2013, Wayback Makinesi aviationintel.com, 13 Ocak 2013
  7. ^ "J-20'nin Gizli İmzası İlginç Bilinmeyenler Teşkil Ediyor" Arşivlendi 2013-05-15 Wayback Makinesi. Havacılık Haftası. Erişim tarihi: 13 Ocak 2013
  8. ^ "歼 -10B 改进型". AirForceWorld.com. Arşivlenen orijinal 2013-08-05 tarihinde. Alındı 2013-08-01.
  9. ^ "JL-9 Trainer Jet DSI girişini alıyor, Guizhou Çin". AirForceWorld.com. Arşivlenen orijinal 5 Ağustos 2013. Alındı 29 Ağu 2011.
  10. ^ "Paris Air Show 2011 - Donanma hava eğitmeni Çin medyası tarafından tanıtıldı". home.janes.com, 15 Şubat 2012.
  11. ^ "AMCA, tehlikeli görevler sırasında fark edilmeden uçabilir". OnManorama. 5 Şubat 2020. Alındı 2020-02-06.

Dış bağlantılar