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歼7的发展经验:进气口设计影响雷达安装

大家都知道, 如果不計入殲-7III和殲-7D的話, 我國“正統”殲-7系列戰鬥機的始祖都是米格-21F-13戰鬥機(殲-7III/殲-7D測繪仿製的是米格-21MF), 因此也就繼承了早期米格-21小直徑進氣口設計, 這為日後加裝雷達製造了嚴重困難。

殲-7採用典型的帶中心錐體的兩波系外衝壓式可調式超音速機頭進氣口, 而不是殲-5和殲-6戰鬥機採用的亞音速機頭進氣口, 因此殲-7的進氣口內已經看不到了固定式中央隔板, 取而代之的是一個可前後移動的椎體。

這個椎體就是激波錐, 其作用一個是調節進氣口截面積, 另一個是在超音速下產生激波,

把進氣減速到亞音速, 以較簡單的機械結構達到了較好的設計效果。

先來看第一個作用。 戰鬥機在亞音速和超音速狀態下對進氣的需求是不同的, 在速度超過音速之後, 由於進氣道對進氣的增壓作用逐步加強, 導致發動機進氣量逐漸增加, 當速度超過1.5馬赫之後, 進氣道的進氣量就遠超發動機需要, 此時就需要減少進氣, 否則會導致發動機失速、喘振或停車。 因此超音速進氣道的特徵之一就是進氣口截面積可調, 在所有速度範圍內都能保證發動機的穩定進氣。

殲-7戰鬥機的激波錐由調節錐、導筒和作動筒組成, 椎體分成35度和50度兩級錐角, 內部安裝雷達測距器天線。 激波錐可在進氣口內前後移動, 最大行程200毫米,

以此實現來調節進氣口截面積, 達到控制進氣流量的目的。 早期型殲-7的激波錐為三級可調式, 在速度小於1.5馬赫時激波錐保持收進位置, 錐體前端僅伸出進氣口60毫米。 當速度達到1.5馬赫時, 激波錐前伸到中間位置。 當速度超過1.9馬赫時, 激波錐伸出到最大位置, 此時調節錐錐體前端伸出進氣口170毫米。 從殲-7I開始, 激波錐改為無極調節方式, 更能適應各種超音速飛行條件。

再來看第二個作用。 在超音速狀態下, 殲-7的激波錐尖端會產生一個圓錐形斜激波, 通過進氣錐的前後移動, 始終把這個斜激波定位在恰好在進氣唇口前方。 同時唇口與椎體之間還會在進氣口內部形成一道正激波, 在這一外一內兩道激波的配合下,

超音速進氣就減速到了亞音速, 穩定流向發動機, 這就是所謂的兩波系超音速進氣口。

雖然這種機頭超音速進氣口結構簡單, 進氣也不受附面層的干擾, 但由於佔據了機頭位置, 導致殲-7只能在玻璃鋼透波材料進氣錐內安裝一個小直徑雷達天線, 使絕大多數殲-7改型都是白天型戰鬥機。 雖然後期改型殲-7G換裝了以色列 EL/M-2001脈衝多普勒雷達的國產型, 但這種小型雷達的最大探測距離也僅為30公里, 搜索和跟蹤範圍±30度, 無法適應現代戰場的需求。

因此在我國三代和三代半戰鬥機大批服役之後, 儘管現役各型殲-7仍具有較多剩餘壽命, 但也只能退居二線執行訓練和對地攻擊任務了。

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