X-35 构形方案冻结后,工程师们将注意力转向改进生产型构形。目标之一是减少这种构形的全重。于是设计人员开始研究缩短进气道和取消左右进气道之间的隔板。CFD 分析结果表面,两种方案都是可行的。于是进气口后移了大约 2 英尺。与此同时,进气道设计人员也开始研究改进进气道唇口设计以改进大迎角性能。通过将整流罩唇口前移,并取消侧唇口的顶尖(简单的说就是把折线拉成直线),使得进气口更适应不同迎角的气流,改善了进气效率。这种改进提高了性能,减小了不同迎角下气流的畸变。

这是 F-35A 型战斗机的缩比仿真模型,从这个角度,我们可以很清楚地看到位于 F-35 战斗机鼻下方形状独特的光电跟踪系统(EOTS)和外形经过优化的 DSI 进气道,当然我们也可以看到飞机进气道上狭窄的边条
根据 X-35 进气道构形,进行了一次三边形 DSI 构形的高速风洞试验。试验于 1998 年春在 NASA 的格伦的 8×6 超音速风洞进行。在 156 小时试验中采集了超过 12,000 个测试点数据。试验马赫数最大达到 M1.8。试验数据表明,超过 10 度迎角后,三边形进气口相对原来的四边形进气口具有更高的总压恢复。新的进气道满足所有的性能和畸变要求 。
JSF 最后的减小风险措施是飞行性能验证。洛•马的 X-35 试飞自 2000 年 10 月 24 日开始,DSI 在试飞过程中表现良好。现在 X-35 已成为 JSF 计划的胜利者,并改称 F-35。DSI 已成为其标志性特征之一。
总之,洛•马开发了一种革命性的发动机进气道概念,具有出色的气动性能,并取消了传统超音速进气道上的复杂结构,降低了生产和使用费用。DSI 是固定几何形状进气道,取消了附面层隔道、放气系统和旁通系统,减少了 300 磅的结构重量,每架飞机节省了 50 万美元的生产费用。在所有速度范围包括高超音速条件下,DSI 都具有出色的性能,而在机动条件下,DSI 仍然非常可靠。在过去的 10 年里,这项技术从酝酿走向成熟,其低风险已经被 F-35 所确认。
问题与未来
事实上目前 DSI 的公开资料相当有限,因此很难准确地判断 DSI 的优缺点。笔者和朋友讨论时曾提到如下问题:相对于固定式进气道,DSI 有何优势?相对于可调式超音速进气道,DSI 又有何优势?
对于 F-16 类型的正激波进气道,DSI 的减重主要集中在附面层隔道及其相应的结构加强的重量上;而对于具有双后掠特征的固定式进气道来说,要加上进气口前部附面层抽吸机构和结构的重量(对于 F-22 还有固定压缩斜板的重量)。上文中提到的“减重 300 磅”其实是非常笼统的数据,因为并未提及具体比较对象。对于可调式超音速进气道来说,除了前述部分外,DSI 还省去了复杂的进气道斜板调节机构的重量。
在进气性能方面,目前只能与进行 DSI 试飞的 F-16 进行比较。从试飞结果来看,试验型 DSI 在超音速范围内和 F-16 的正激波进气道相当,亚音速范围内略有优势——公开资料特别强调了 SEP 优势,这有可能是取消附面层隔道导致飞机阻力减小的结果。但换个角度看,F-16 进气道强调高亚音速性能,超音速性能较差,那么试验型 DSI 也具有同样的特点——换句话说,试验型 DSI 相对可调式超音速进气道没有性能优势。虽然根据洛•马的说法,DSI 的超音速性能也不错,但目前没有公开资料证实这一点。
就已知信息来看,现在的 DSI 在性能略由于固定式进气道的基础上,可以改善飞机的隐身特性,并有利于进气道——机身一体化设计。而在超音速性能方面,即使目前的 DSI 尚不尽如人意,但笔者以为并不足以严重影响 DSI 在战斗机设计中的应用。其理由是:在未来第四代战斗机服役期间,高超音速作战仍不是强调的重点;发动机推力的增大,可以在相当程度上弥补进气道的不足——这也是个发展的问题,如果给 40 年代的发动机配上今天的进气道,其推力损失的相对比例恐怕大得吓人;技术进步可以进一步改善 DSI,包括并未证实的超音速性能。


最近曝光的 J-10 最新改型也使用了 DSI 进气道
