Какие сверхзвуковые самолеты используют воздухозаборники Пито?

Впуск Пито будет замедлять сверхзвуковой поток за один прямой скачок , в то время как заборник с наклонным или коническим входом сделает это за несколько косых скачков. Он получил свое название от трубки Пито, которая, в свою очередь, названа в честь французского физика Анри Пито , который изобрел ее для измерения скорости потока.

Целью воздухозаборника является подача в двигатель равномерного потока воздуха со скоростью примерно от 0,4 до 0,5 Маха. При более высоких скоростях полета как можно большая часть кинетической энергии потока должна быть превращена в увеличение давления. Это эффективно снижает работу компрессора двигателя и увеличивает массовый расход и, следовательно, тягу. Забор Пито будет иметь наименьшую массу и сложность из всех типов забора и является предпочтительным выбором, если восстановление давления может быть выполнено эффективно.

Удар — единственный способ замедлить сверхзвуковой поток. В то время как скорость потока, касательная к скачку, не изменится, нормальная составляющая скорости уменьшается ниже по потоку от скачка, приблизительно до величины, обратной числу Маха перед скачком. Чем больше скачок, тем больше становятся потери на трение в ударе, воздух нагревается, а не сжимается, страдает восстановление давления. Как правило, эти потери приемлемы до максимальной скорости полета 1,6 Маха. Меньшая масса воздухозаборника Пито сделает его более привлекательным, в то время как для более высоких скоростей торможение должно происходить за несколько косых ударов, которые вызываются шипом или пандусом перед кромкой воздухозаборника.

Поэтому все сверхзвуковые реактивные самолеты, рассчитанные на полеты со скоростью менее 1,6 Маха, используют воздухозаборник Пито по причинам массы и сложности. Сюда входят меньшие самолеты США ( F-100 , F-101 , F-102 , F2Y , F-8 , F-16 ) и их аналоги в Советском Союзе ( МиГ-19 , Як-27 , Як-38М ), Швеция ( Saab 32 , Saab 35 , Saab 37 ), Франция ( Super Étendard ), Египет ( HA-300 ), Тайвань ( Ching-Kuo ) или Корея ( T-50 ).

Измерения восстановления давления на YF-16 (источник: «Основы проектирования истребителей», лекция RAeS Рэя Уитфорда, Крэнфилдский университет). Потеря эффективности выше 1,2 Маха (слева; 1 по шкале y означает полное преобразование кинетической энергии в давление) очевидна. Это смягчается предварительным сжатием передней части кузова при увеличении угла атаки (справа). Результатом является более высокая эффективность именно тогда, когда это необходимо больше всего, а именно при сверхзвуковом полете с разворотом. Тот же трюк используется на Rafale, и корень крыла выполняет это предварительное сжатие в случае F / A-18 и Ching Kuo.

Вид сверху на правый воздухозаборник XB-70 на скорости 3 Маха (источник: «Основы проектирования истребителей», лекция RAeS Рэя Уитфорда, Крэнфилдский университет). На скорости 3 Маха однократное всасывание было бы крайне неэффективным. Теперь необходим каскад все более крутых косых толчков, завершающийся последним прямым скачком. Для настройки геометрии на фактическое число Маха требуется множество подвижных рамп, а квадратная геометрия, необходимая для этой гибкости, делает впускную трубу намного тяжелее (в конце концов, это сосуд под давлением!), чем круглая труба. забора Пито.

Почти все реактивные самолеты на заре реактивной авиации использовали воздухозаборники Пито, такие как Gloster E.28/39, МиГ-15 и F-86A Sabre.

За этой тенденцией последовали сверхзвуковые боевые самолеты второго поколения, хорошим примером которых может служить МиГ-19 .

" МиГ-19 ХуАФ 2 " Варги Аттилы - Собственная работа. Под лицензией « CC BY-SA 3.0 » через Wikimedia Commons .

У TF-102A, учебной версии F-102 Delta Dagger , воздухозаборники Пито были установлены по бокам внизу, как и у Rafale; Однако у одноместной версии был другой вход Пито (по бокам).

Изображение с сайта 456fis.org

Кроме того, F-100 Super Sabre использовал воздухозаборник Пито.

" North American F-100D Super Sabre USAF " от USAF - фото ВВС США 021210-F-1234P-041 из Национального музея ВВС США. Под лицензией Public Domain через Commons .

F-18A Hornet также использует аналогичный воздухозаборник. Тайваньский F-CK-1 Ching-Kuo также имеет входы Пито; на самом деле самолет выглядит как нечто среднее между F-16 и Rafale.

Изображение с Викисклада