對於隱身戰鬥機來說,紅外隱身已經被放在與雷達隱身同等重要的地位,降低本機紅外特徵不僅能縮短被紅外傳感器和紅外製導導彈引導頭髮現和鎖定的距離,還有利於通過發射紅外干擾彈來擺脫導彈追蹤。

尾噴管是戰鬥機上最大的紅外輻射源,降低尾噴管紅外輻射的關鍵就是降低管排氣溫度和尾噴管表面溫度,這樣才能避免隱身戰鬥機成爲紅外傳感器嚴重耀眼的目標。

在軸對稱圓形噴管的紅外隱身設計上,F-35“閃電II”戰鬥機F135發動機是一個典型例子。其發動機尾噴管由兩層收斂-擴散魚鱗片組成,末端都爲鋸齒外形。這個鋸齒形尖端除了能將後方入射雷達波偏轉向兩側非關鍵方向,降低RCS之外,還能產生渦流,加速灼熱噴流與外界冷空氣之間的摻混,降低排氣溫度。

此外兩層魚鱗片之間還具有一圈冷卻空氣通道,從F135發動機的外涵道引入冷卻空氣對魚鱗片進行降溫,有效降低外層魚鱗片表面溫度。

另一個典型例子就是俄羅斯蘇-57戰鬥機正在試飛的“產品30”發動機。作爲該機的第二階段發動機,俄羅斯人對“產品30”寄予厚望,這種發動機除了在推力、可靠性、服役壽命等方面大幅增強外,尾噴管隱身性能也將大幅改觀。

與F135的尾噴管一樣,“產品30”尾噴管魚鱗片同樣採用鋸齒設計,利於雷達和紅外隱身。但在尾噴管冷卻設計上,俄羅斯人的解決方案卻十分特別,在尾噴管根部開了一圈覆蓋有細金屬屏蔽網的引射進氣口,直接通過引射作用將冷空氣導入兩層魚鱗片之間來降低噴管溫度。

之所以採用這種有些複雜和累贅的設計,是因爲“產品30”的關節式矢量噴管將可上下偏轉的收斂-擴散噴管與加力燃燒室分成兩個獨立部分,發動機內外涵氣流都通過尾噴管排出,所以無法利用外涵冷氣流直接冷區尾噴管,只能另闢蹊徑單獨設立冷區通道了。

至於我國的殲-20,預測將會使用已經經過殲-10B驗證的軸對稱全向矢量尾噴管,這種噴管在結構上更加接近傳統軸對稱噴管,所以在冷卻設計上會有更大自由度,無需像“產品30”這樣累贅。(作者署名:阿姆斯壯)

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