
F-22 进气口后上方的格栅,靠前的是泄放边界层的出气口,靠后的是调节进气量的出气口(超音速时,进气太多,要放掉一点)


这里可以清楚地看到 F-35 的 DSI 进气口,边界层被鼓包从中间“破开”,被迫向鼓包的两侧分开,最后从后缩的进气口唇口和机身连接处泄放


F-16 DSI 验证机

FC-1 的 04 号机模型上,也出现了 DSI 的影子,但这个 DSI 不彻底,没有锯齿形的唇口,不知道效果会怎么样
歼-10 是中国航空工业之花,在可预见的未来,将和歼-11 共同担当中国空军的中流砥柱。但是,由于种种原因,歼-10 的气动外形不是围绕隐身而设计的。如果展开想象的翅膀,或许可以给歼-10“整容”一下,使之在总体气动布局不大变的前提下,更适合隐身的要求。歼-10 的单垂尾具有重量轻、飞控系统设计简单的优点,但形成一个很大的垂直平面,而且和机身形成 90 度内角。如果将高耸的单垂尾改成较低的双垂尾,侧面的雷达投影面积将减小。如果双垂尾外倾,雷达投影面积将进一步减小,如果外倾不太厉害,带来的偏航力矩和横滚力矩的偶合可以较容易地由副翼补偿,启动损失不致太大。双垂尾还可以在着陆时同时向内或向外翻,作减速板使用。

歼-10 一直是尤抱琵琶半遮面,官方一直吞吞吐吐,民间的照片倒是满天飞
歼-10 的进气口是另一个可以做隐身修形的地方。歼-10 的进气口和机身下侧之间有一块突前的边界层分离板,前缘正好和前进方向垂直。有公开报导说,中国也在研究 DSI,如果能够应用到歼-10 上就好了。进气口的唇部应该做成锯齿状。进气道应该成 S 形,避免入射雷达波直接照射到压气机正面。如果这样改动太伤筋动骨,退而求其次,可以考虑采用雷达屏障那样的技术,应该比较适合于从现有飞机的改进。理论上,雷达屏障也可以应用于歼-11。

高山作品:装备 DSI 和保形油箱的歼-10 双座型
歼-10 也应该采用 F-22 那样的菱形截面前机身,在可能的情况下,沿机身纵向形成一条折线,在一定程度上达成类似 B-2 的效果。座舱盖也应该采用整体的,避免风挡框架面对前进方向形成的回波。机内武器舱恐怕是不行了,那改动实在太大了。
这些变化都是说着容易,做起来很不容易的。双垂尾要求对后机身整个重新设计,实际上整个飞机的气动都要重做过。DSI 进气道和机身、发动机的配合是一个难题,目前只有 F-35 采用,别的都是研究阶段,没有到产品阶段。雷达屏障也不是轻而易举的事,何况要求发动机增加推力,以补偿进气损失。中国在提高航空发动机性能方面,还没有达到游刃有余的地步。菱形截面的前机身起一定的边条作用,处理好了,增加机动性,处理不好,飞行控制会成问题。整体式座舱盖在材料、工艺上的难题就不说了,重量就不好解决,而且这块玻璃要求抗鸟撞,还要在光学性能上不亚于光学玻璃,要求极高。欧洲的台风、阵风和美国的 F-18E 都采用有框的座舱盖,说明整体座舱盖不是那么容易得。歼-10 在做了以上的修形后,其差别和现在的基本型相比,不会比歼-8I 和歼-8II 小,然而,这些地方做好了,歼-10 的隐身性能可以有一个飞跃。

这个整块的座舱盖据说要两百多磅重呢
结语
无数研究表明,就现阶段的技术而言,外形是隐身的最重要的手段。除了外形设计外,吸波涂层也可有效地削弱雷达回波。吸波涂层分吸收性和干涉型。吸波型涂层采用电损耗型或磁损耗型材料,将入射的电磁波能量转换为热,和黑色无光漆对光的作用类似。实际上,黑色无光漆并不能完全吸收光线,否则人们也看不见涂黑色无光漆得物体了。同样,吸收型吸波对吸收雷达波的能量的效果也是有限的,这也是单靠吸波材料不能达到隐身的目的的原因。干涉型吸波涂层一般为电磁波长四分之一厚度的涂层。入射的电磁波达到涂层表面时,转成 90 度垂直射向基体,然后以 90 度垂直反射回来,以入射角的补角离开涂层表面。理想情况下,涂层不吸收电磁波能量,电磁波在铁氧体层内穿行了半个波长后,波形移了 180 度,即和入射波波形相同,但正负相反,因此和后续的入射波互相抵销。干涉型吸波涂层对有效波长范围内的雷达波吸波效果很好,但只对很窄的波长范围有效果。实用上,要将多层吸波型和干涉型涂层结合起来,才可满足实战需要。
在光学波段,有一种单向镜子,在镜子的一侧可以看到另一侧,但在另一侧看到的则是镜子的反光。如果可以制成对雷达波的单向镜面材料,将透射的一面面向雷达入射的外面,反射的一面面向非隐身基体材料的一面,中间填充一定的吸波材料,这样尽管吸波材料的吸波作用有限,入射的雷达波还是被陷在单面镜和基体之间,来回反射几次后终于被吸收,而把“泄露”出来的散射回波降到最少。
除了吸波涂层,机身前缘面向敌方雷达的部位也可采用吸波结构,这就是设法将入射的雷达波关进一个“陷阱”,同时在陷阱里填充吸波材料,把团团转的雷达波吸收掉。
