На многих истребителях я вижу сильно наклоненный воздухозаборник, например, на F-15.
Я всегда думал, что это помогает подсасывать воздух на больших углах атаки. Впрочем, как насчет чего-то вроде МиГ-21?
Там нет наклонного впуска. Тем не менее, в Википедии говорится: «Его пределы G были увеличены с +7G в первоначальных вариантах до +8,5G в последних вариантах». И на него есть цитата.
Итак, мой вопрос: хорошо ли работают носовые обтекатели на больших углах атаки? И если да, то как?
Нет, не знают.
Наклонный воздухозаборник наклонен, потому что верхняя часть создает ударную волну сжатия, которая ударяет по нижней кромке воздухозаборника, поэтому весь сжатый воздух всасывается и ничего не теряется. Чтобы сделать это надежно до 2,5 Маха (где угол конуса Маха составляет 73,8 ° от вертикали), весь воздухозаборник должен быть наклонен на эти 73,8 ° (на самом деле немного меньше из-за клина воздухозаборника). Чтобы отрегулировать воздухозаборник для разных чисел Маха, одна или обе части являются регулируемыми, как показано на примере F-14 ниже.
Поперечные сечения воздухозаборника F-14 на дозвуковой, трансзвуковой и сверхзвуковой скорости. Обратите внимание, что амортизаторы сверхзвукового примера плохо сочетаются с геометрией впуска — геометрия оптимизирована для гораздо большего числа Маха, чем показано. Смотрите здесь для лучшего примера.
Вот (признаюсь, довольно неряшливое) сечение воздухозаборника F-15. Хорошо виден регулируемый верхний клин ( источник фото ):
Чтобы свести к минимуму потери, в верхнем впуске используются регулируемые рампы, чтобы вызвать дополнительные толчки, поэтому сжатие происходит за счет последовательности слабых косых толчков.
Что касается воздухозаборников с шипами : они были самым легким и простым способом создания эффективных сверхзвуковых воздухозаборников и плохо подходили для больших углов бокового скольжения или углов атаки. Обратите внимание, что они были характерны для раннего сверхзвукового полета, когда главной целью была скорость , и с тех пор были заменены аппарельными или даже воздухозаборниками Пито.
Интересно, что маневр с высокой перегрузкой может иметь более низкий угол атаки, чем маневр сваливания. Впускной патрубок МиГ-21 образца 1950-х годов, который также можно увидеть на SR-71, использовался для решения проблемы замедления сверхзвукового впускного воздуха до дозвукового потока, который затем подавался в турбореактивный двигатель.
МиГ-21 был разработан больше для удара и бегства, и он не так универсален, как F-15 Eagle, который пришел на смену ему, а также его современникам F-104 Starfighter и F-4 Phantom в 1970-х годах.
Сомнительно, что воздухозаборники с шипами будут столь же эффективны, как воздухозаборники F-15 во время маневров на малой скорости и с большим углом атаки, но и остальная часть самолета не будет такой же. Было бы гораздо лучше остаться с его сильными сторонами.
МиГ-29 и Су-27, разработанные и введенные в эксплуатацию сразу после F-15, имеют аналогичные воздухозаборники, как и самый быстрый из них — МиГ-25.
По-видимому, конструкторы рассудили, что "шипом" может быть носовая часть самого самолета, разместив воздухозаборники ТРД сбоку (дальше назад) внутри "конуса" ударной волны.
Для дозвукового маневрирования с большим углом атаки преимущества размещения угловых воздухозаборников сбоку (или снизу) очевидны и также могут привести ... к лучшей конструкции трубки Пито для самолетов ГА.
Фриман
Роберт ДиДжованни
Роберт ДиДжованни