4、J-20 DSI 的第四个突出优点是在超音速总压恢复上比 F-22 的 CARET 至少不差,极可能更好。
J-20 DSI 的总压恢复系数即使和 F-22 的 CARET 相当,也是优点。这是因为 J-20 的 DSI 比 F-22 的 CARET 更简单、更轻。但根据北航/601 的论文,即使 J-10B 的 DSI 进气道在没有完善前的超音速总压恢复,也略强于这个论文中的 CARET 进气道。


这篇论文的图 2(a)表示,论文所研究的 CARET 进气道在 1.8 倍音速时的总压恢复系数在 0.88 到 0.90 之间;而 J-10B 早期未完善的 DSI 在 1.8 倍音速时的总压恢复系数至少是 0.91。同一篇论文的图 3 表示,这个 CARET 进气道在 2.0 倍音速时总压恢复系数不超过 0.83;而 J-10B 早期未完善的 DSI 在 2.0 倍音速时总压恢复系数接近 0.87。J-10B 的数据来自下图所表示的:

而 J-10B 的 DSI 在经过完善后,超音速总压恢复系数很可能还有提高。
虽然北航/601 的这篇论文研究的 CARET 并不是 F-22 的 CARET,但其得出的数据对于 F-22 的 CARET 应该有参考价值,而且正如我在“J-20 的第三个突出优点”中指出的 ,这篇论文对于 CARET 在 2.0 倍音速时必须使用放气门的结论被 F-22 巨大的放气门所证实。所以,通过上面的分析,J-10B 在超音速时,其 DSI 进气道的总压恢复至少不比 F-22 的 CARET 差。而超音速巡航的 J-20,其 DSI 进气道比 J-10B 的 DSI 更强调高速性能,又是在 J-10B 之后开发出来的更新的 DSI,在超音速总压恢复上应该不比 J-10B 的 DSI 差。
所以,我认为 J-20 的 DSI 在超音速的总压恢复至少不比 F-22 的 CARET 差,极有可能比 F-22 的 CARET 更好。
5、J-20DSI 的第五个突出优点是在亚/跨音速时比 CARET 更能提供使发动机平稳工作的气流。
611 的论文在第 34 页指出:F/A-18E/F 的 CARET 在 0.80 倍音速到 1.05 倍音速并且襟翼偏转一定角度时,进气道的气流畸变大,必须用额外的办法解决。具体的解决方式是:使用抗畸变能力更强的 F414 发动机并改变边条形状从而改善进气条件。
F-22 的 CARET 进气道是否有类似问题呢?我认为可能有,因为 F-22 的 CARET 比 F/A-18E/F 的 CARET 进气条件更差——F-22 的 CARET 没有 F/A-18E/F 那样的可以改善进气条件的大边条。然而,F-22 巨大的放气门外加抗畸变能力更强的 F119 发动机克服了这个问题。在上述 611 论文中提到,如果抗畸变能力相对较弱的 F404 发动机使用 CARET,就需要使用放气门来克服 CARET 进气道的畸变。F-22 的 CARET 正好有巨大的放气门,应该可以胜任类似的工作。
相比之下,枭龙的 DSI 并无此问题。因为南航论文说得非常清楚:
枭龙飞机 Bump 进气道性能优异,总压恢复系数高,与斜板进气道比,提高 0.02~0.04;综合畸变指数低,满足进/发匹配要求;并且取消了附面层隔道和放气门系统,使得飞机阻力小、重量轻、可靠性高。
考虑到 J-20 的 DSI 是在积累了枭龙 DSI 的大量经验后发展出来的新一代 DSI,我认为 J-20 DSI 会继承枭龙 DSI 的这个优点。
发动机是中国航空最薄弱的部分。DSI 比 CARET 优越的进气道/发动机匹配很适合以 611 代表的“发动机不足气动补”的飞机开发路子。
A、J-20 的 DSI 在超音速的总压恢复系数至少不比 F-22 的 CARET 进气道差; B、J-20 的 DSI 比 F-22 的 CARET 更轻、更简单、阻力更小。
以下面的 J-20 三视图作为本文的结尾:

