전환기 없는 초음속 흡입구

Diverterless supersonic inlet
XF8U-3 Crusader III 사용
수정된 F-16에서 F-35 전환기 없는 초음속 흡입구 시험. 원래 섭취량은 상단 이미지에 표시된다.
중국 에어쇼 2018에 표시된 전환기 없는 공기 흡입구 J-10B

전환기 없는 초음속 흡입구(DSI)는 일부 현대 전투기가 엔진으로의 공기 흐름을 제어하기 위해 사용하는 제트 엔진 공기 흡입구의 일종이다. 그것은 항공기 엔진으로부터 경계층 기류를 다른 곳으로 돌리기 위해 함께 작동하는 "범프"와 전방흡입식 뚜껑으로 구성되어 있다. 이것은 공기를 압축하여 초음속 속도에서 아음속 속도까지 느리게 하는 동시에 스플리터 판의 필요성을 없앤다. DSI는 초음속과 경계층 기류를 제어하는 기존의 방법을 대체하는데 사용될 수 있다.

DSI는 더 복잡하고 무겁고 비싼 흡입구 램프흡입구 콘을 교체하는 데 사용될 수 있다.[1]

기술 배경

항공기가 비행할 때 엔진에 상대적인 공기의 속도는 비행기의 비행 속도와 동일하다. 그러나 현재의 터빈 엔진은 초음속 기류를 감당할 수 없다. 초음속과 연관된 충격파가 터빈 날개에 손상을 주거나 위험한 진동을 일으켜 추력 상실이나 엔진 고장으로 이어질 수 있기 때문이다. 따라서 초음속으로 이동하는 항공기에서 흡입구로 들어가는 공기는 제트 엔진의 압축기와 터빈 날개에 도달하기 전에 아음속까지 속도를 줄여야 한다. 또한 공기 흐름은 최적의 속도와 부피에 있어야 최대 추력을 제공할 수 있다.[2]

인렛트

현대 전투기는 흡입구 설계를 통해 다양한 방법으로 이를 달성한다. 흡입구는 컴프레서의 상류에 위치하며 엔진 그물 추력에 강한 영향을 미친다. 잘 설계된 입구는 흐름을 바로 잡고, 비교적 일정한 속도와 부피로 저충전 공기를 압축기에 공급한다. 이는 여객기 등 아음속 항공기에서는 기류가 난류하는 고속, 고속 G 기동훈련을 하지 않는 데서 쉽게 달성할 수 있다.[3] 아음속 항공기의 인렛은 간단하고 짧다. 즉, 드래그를 최소화하도록 설계된 개구부.[4]

초음속 군용 제트기에서 인렛은 보통 훨씬 더 복잡하고 충격파를 사용하여 공기를 느리게 하고, 이동 가능한 내부 베인은 흐름을 형성하고 제어한다. 초음속 비행속도는 흡입계통에 충격파를 형성하고 압축기에서 회복된 압력을 감소시키기 때문에 일부 초음속 흡수는 원뿔이나 램프와 같은 장치를 사용하여 충격파를 보다 효율적으로 사용함으로써 압력회복을 증가시킨다. 이러한 인렛의 복잡성은 최고 속도의 증가와 함께 증가한다. 마하 2 이상의 속도에는 훨씬 더 정교한 흡입구 설계가 필요하다. 이것은 대부분의 현대 전투기를 마하 1.8-2.0의 최고 속도로 제한한다.[citation needed]

디버터리스 인렛

DSI 범프는 압축 표면의 기능을 하며, 마하 2까지의 속도에서 경계층 공기의 대다수가 유입구로 들어가지 못하도록 하는 압력 분포를 생성한다. 본질적으로, DSI는 복잡하고 무거운 기계 시스템을 제거한다.

역사

DSI에 대한 초기 연구는 1950년대에 안토니오 페리에 의해 수행되었고, 1990년대 초에는 록히드 마틴에 의해 컴퓨터 유체 역학을 이용하여 더욱 발전하고 최적화되었다. 최초의 록히드 DSI는 1996년 12월 11일 기술 시연 프로젝트의 일환으로 비행되었다. F-16 블록 30 전투기에 설치돼 항공기 본래의 취수 전환기를 대체했다. 수정된 F-16은 최대 속도가 마하 2.0(Mach 2.0은 F-16의 청정 인증 최대 속도)이며 일반 F-16과 유사한 취급 특성을 보였다. 아음속 특정 잉여 전력도 소폭 개선된 것으로 나타났다.

DSI 개념은 1994년 중반 무역 연구 항목으로 JAST/JSF 프로그램에 도입되었다. 그것은 전통적인 "담배" 스타일의 흡입구와 비교되었다. 무역 연구에는 추가 CFD, 시험, 중량 및 비용 분석이 포함되었다. DSI는 이후 록히드마틴 F-35 라이트닝 II의 설계에 통합되었으며, 모든 성능 요구사항을 충족하면서도 기존 인렛에 비해 낮은 생산 및 유지보수 비용을 보였다.[1]

혜택들

중량 및 복잡성 감소

전통적인 항공기 기내에는 무거운 움직이는 부품이 많이 들어 있다. 이에 비해 DSI는 모든 이동 부품을 제거하여 이전의 전환 플레이트 인렛에 비해 훨씬 덜 복잡하고 신뢰성이 높다. 움직이는 부품을 제거하면 항공기 무게도 줄어든다. [5]

스텔스

DSI는 전환기와 항공기 피부 사이의 레이더 반사를 제거하여 관측할 수 있는 매우 낮은 특성을 개선한다.[1] 또한, "범프" 표면은 레이더에 대한 엔진의 노출을 감소시켜 레이더 전파에 대한 엔진 팬의 추가적인 차폐를 제공하기 때문에 레이더[6] 반사의 강력한 원천을 현저하게 감소시킨다.

분석가들은 DSI가 항공기의 전면 레이더 단면을 축소하는 데 레이더 흡수 물질의 적용 필요성을 감소시킨다고 지적했다.[1][7]

DSI를 탑재한 항공기 목록

활동적인

미래

참조

  1. ^ Jump up to: a b c d Hehs, Eric (15 July 2000). "JSF Diverterless Supersonic Inlet". Code One magazine. Lockheed Martin. Retrieved 11 February 2011.
  2. ^ http://kakunhome.tripod.com/aviation.htm
  3. ^ JSF프로그램 대학발표회
  4. ^ 흡입구 설계흡입구 유형, NASA.
  5. ^ F-35 JSF 기술
  6. ^ "패스트 히스토리: 록히드의 다이버터리스 초음속 흡입구 테스트베드 F-16" 2013년 9월 7일 웨이백 머신 aviationintel.com, 2013년 1월 13일
  7. ^ "J-20의 스텔스 시그니처는 알려지지 않은 흥미로운 포즈를 취하고 있다." 웨이백머신에 2013-05-15가 보관되어 있다. 항공 주간. 2013년 1월 13일 검색됨
  8. ^ "歼-10B改进型". AirForceWorld.com. Archived from the original on 2013-08-05. Retrieved 2013-08-01.
  9. ^ "JL-9 Trainer Jet gets DSI inlet, Guizhou China". AirForceWorld.com. Archived from the original on 5 August 2013. Retrieved 29 Aug 2011.
  10. ^ "파리 에어쇼 2011 - 중국 언론이 공개한 해군 항공 훈련기" home.janes.com, 2012년 2월 15일.
  11. ^ "AMCA could fly undetected during dangerous missions". OnManorama. February 5, 2020. Retrieved 2020-02-06.
  12. ^ "What's new in TEDBF 2.0:LEX, Canards, DSI, Folding wings, Stealthy nose".

외부 링크