世界航空强国不少，但流体力学太难，DSI进气道

来源：世界桥梁 【在线投稿】栏目：综合新闻时间：2021-06-27

任何一种发动机在工作时，最基本的要求之一就是进入发动机的空气必须均匀稳定。

航空发动机在这方面也不例外。

●空气是一种可压缩流体，其运动分为两类，一类称为层流，一类称为湍流。

层流是在整个流体截面上均匀稳定的流体。流体运动粒子的瞬时速度方向的连接（流线）是平滑连续的。

湍流在整个流体截面上不稳定且不均匀，粒子的运动轨迹不规则，流线会卷成一卷。

如果进入航空发动机进气口之前的气流是湍流，进入的气流会一会大一会小。发动机会喘息和振动，就像一个人患有哮喘一样。

●对于运输机和客机，发动机布置在吊仓内，远离湍流扰动区。

对于少数类型的对地攻击机，例如A10“玉竹”，发动机也布置在悬挂式仓库中。

大多数战斗机的发动机布置紧凑并与机身相连。

●米格31、f15等采用单翼布局，进风口位于机身两侧。

空气在进入发动机进气口之前流经机身前半部分。

流体具有粘性，空气也不例外。当它接触到机身外壳时，它会从层流变成湍流。

这个装置叫做“表层流体隔离结构”，非常简单实用。

只要不是机头进气口的高空高速战斗机，F22、F15、Su27、早期歼10等机型，都会采用“表面流体隔离结构” .”

●台风战斗机EF-2000发动机进气口的表层流体隔离结构。

这种装置的一个问题是它会产生额外的结构重量。

飞机制造前会有一个设计重量，建成后往往会超重，然后采取各种措施减轻重量。

隐身战机，所有武器都必须存放在机身内部，武器舱的门开闭机构是额外的重量。

●F35战机舱门上的各种动作机制在非隐身战机上是不可用的。

隐身飞机不仅要满足低电磁波反射率的要求，还要满足内置武器的要求，还要满足空气动力学的要求。结构必须反复优化，车身重量控制必须更加严格。

●F35战斗机需要垂直起降。为此，必须在飞机中间增加一个升力风扇，并在其他部分增加出风口。

这些设备在起飞和降落时只使用一小段时间，并且在大多数情况下它们是死的和沉重的。

因此，f35 对重量控制的要求比更严格。为了减轻结构的重量，将进气面层隔离装置更换为DSI装置。

DSI进气口的正式名称是无侧隔板的进气口，比有侧隔板的进气口轻。

●F35战斗机是世界上第一架使用DSI进气口的飞机。

所以它出现的很晚，甚至在f22上都没有使用过。

DSI设备出来后，一位中国专家看了一眼，立即复现。

中国的计算流体动力学技能非常非常强大。已故著名科学家钱学森和美籍华裔科学家林家桥都是这方面的伟大专家。

为什么像银河系这样的星系有悬臂结构？如果这种结构固定下来，随着星系的旋转，它会变得越来越紧。

后来我想通了，这是由于星际物质密度的变化和恒星密度的变化，在致密相和致密相之间形成了一种不固定的结构，称为“密度”海浪。”这个计算需要流体力学，由林家桥完成。

●太阳系位于银河系的猎户座悬臂内。

只要时间足够长，太阳系就会在猎户座和射手座的旋臂之间移动。

恒星和星系的演化在很多情况下需要流体动力学计算。

DSI入口的设计不仅需要数学模型，还需要大量的数值计算。

流体力学的复杂性决定了每个单独的结构都必须独立建立数学模型。这些数学模型通常源自第一原理，例如“最小作用量原理”。

高戈教授是在世的国内流体力学专家。

国内对DSI进气道的理论计算团队应该是世界上最好的。

已经服役的 F-20 和正在开发的 F-30 都使用 dsI 进气口。

●最新的F-10已从带侧隔室的进气口改为DSI。

这说明DSI在中国已经进入了自由设计的状态。

流体力学是物理学中最难的领域。