本文是飞行进化论的进气道篇，前篇在这里，因为文章中有许多概念需要解释篇幅较长，除非是本篇第一次提到，否则不会在本文没有进行过多的解释，因此建议先阅读前篇。

       在了解进气道之前，我们应先认识到在飞行中，除了发动机自身外，究竟有那些条件会影响发动机效率。

对于发动机来说，影响发动机效率的主要原因有两个:

1.进气道前的附面层气流(也有将其称为边界层气流的）

关于附面层气流，其实产生的道理也很简单，气流是粘性流体。当飞机在气流中运动时，气流与飞机表面、气流与气流之间都会相互作用，产生摩擦力，这些相互作用发生在整个机翼周围非常薄的流动区域形成很慢速的气流，气流速度为约为来速度的99%。因为气流流速不一样，对于发动机来说，就是状态完全不同的气体被发动机吸入了，这样的“乱流”会严重干扰发动机的工作，而乱流程度的一个量就是总压恢复系数，即进气道出口气流的总压和未受扰动气流的总压之比。

2.超音速下的超音速气流

关于超音速气流我们都知道，因为超音速气流同音速下的气流的流体性质有很大区别，螺旋桨飞行器因为这个原因往往很难超过音速，而喷气式发动机则可以。这是动力上的音速，但是我们也知道，早期喷气机也不能超音速。除去自身气动音速外，进气道也在其间起到了至关重要的作用。事实上，喷气式发动机的压气机也一样是扇叶，凭什么我螺旋桨超音速下无法工作你，喷气式发动机的扇叶就可以工作了?事实上确实不能，不过好处是对于喷气式发动机来说，因为拥有进气道，便可以通过进气道对气流进行调整，使发动机在理想状态下工作。

                   经典进气道设计

       当然了一开始这些都不是什么问题，比如附面层气流，因为附面层气流实际上刚开始是很薄很小的，从前缘到后缘边界层才会逐渐变厚，因为一开始飞机要么是发动机挂载翼下，要么飞机就是机头进气的，根本就没有影响，比较如果连进气道本身的附面层都会对发动机产生影响的话也就别玩了。至于超音速气流那更就是没有的事情了，我飞都飞不过音速，哪来的超音速气流?因此亚音速飞机进气道都是长这样的，

进气道的功能就是让发动机得到较为均匀的空气，减少和避免乱流、分流气团。

当然实际上把进气道的长度加长也不是不可以，主要是加长进气道容易增重，不好控制重量。

        只是后来随着导弹的发展，空战的距离进一步增加，飞机有了装备大口径雷达的需求，机头被腾出来安装了雷达，从机头到进气道的一段距离也足以让附面层变得足够厚产生影响。这个时候就不得不考虑附面层的影响了，那么怎么解决? 很简单，直接将进气道和机身分离开不就行了?

至于超音速来流，我们需要通过进气道将来流变成亚音速，因为在速度降低流量不变的情况下，流体密度就会增加，所以这个减速的过程也被称为压缩。怎么压缩?靠激波，通过激波气流进行加速，我们知道激波分为两种，一种是与物体前部接触的斜激波，

另一种是直接将物体减速到亚音速的脱体激波。

我们需要气流减速到亚音速是否意味着我们要用脱体激波?不是的，脱体激波虽然一下子就把气流降低到亚音速了，但是对气流能量损失过大一般都通过斜激波进行减速，一般通过一道斜激波，然后经过数道反射将气流降低到音速以下

      通过斜激波对气流进行压缩的主要分为两个流派，分别是锥派和楔派，锥派的就是所谓的进气锥式进气道。

       首先拉开超音速飞行高效飞行帷幕的是锥派。所谓锥派，就是进气道形成的激波是锥形的

然后经过进气锥的锥形激波的气流再被进气道包裹，

在内部进行多道反射，最终将气流减速到亚音速。典型的如F104，幻影2000，米格21这样的战斗机就是进气锥。

但是这里面就存在一个问题，速度越慢，激波的倾斜角度就越大，这就意味着在速度慢的时候很有可能，进气道无法包裹整个锥形激波，意味着对发动机来说会造成进气量不足，

有什么解决方式吗？有，我移动一下进气锥不就行了？这也就是所谓可调进气锥的由来，通过讲进气锥后移，在此使激波面可以被整个进气道包裹，来保证在飞机的所有飞行状态下都具有良好的工作效率。

进气锥设计就只有这些了吗？不止，

米格21的进气道是双锥的，双锥有什么好处吗？有，减速更快，单锥进气道是可以靠后面的进气道来多次反射让气流减速的，但是如果速度太快，很有可能单锥进气道的进气道的长度无法给气流降低足够的速度，因此便有了双锥进气道。双锥进气道可以保证让进气锥在给气流减一次速后再减一次，大大提高了进气效率。

       锥派拉开了超音速进气道的帷幕，楔派自然不敢落后，所为楔派，就是激波面呈楔形的流派。

和锥派同理，楔派也分可调和不可调的，比如说XB70的进气道就是一种不可调节进气道。

三代机主流使用的进气道是二元可调进气道，

典型的如协和超音速客机使用的就是这种进气道。

这样做的好处我觉得主要是，相比于进气锥，二元可调进气道的进气道外边的形状可以更规则，因此可以做可动结构。

这样的话可以调节进气截面，保证发动机的进气量是该速度下最合适的。

       其实还有一种流派比较奇特，我原因将其称为摆派，就是不通过进气道对气流进行压缩，而是直接通过机头对经过进气道的。

好处呢，自然是省去了复杂的可变结构，但是缺点也不少，主要是不能提供足够有效的压缩，因此高速下效率不高，不过没关系，当时研究表明，三代机之间的BVR(超视距空战）可能更多发生在跨音速段(一倍音速左右，大概0.8-1.3)，不需要追求那么极致的压缩效率，通过机头对要进入进气道的气流进行预压缩就足够堪用。因此三代机里面有很多直接采用了皮托进气道的飞机，如F16,阵风等等。

     进入新时代之后，我们看新研制的五代机什么的，似乎都不是进气锥或者二元可调进气道了，全都是什么DSI鼓包式进气道或者加莱特进气道。难度锥派和楔派的争斗已经消失了吗？其实并没有，他们也都进化了。

     首先点出新科技树的派系是楔派，他们创造了加莱特进气道，英文名称CARET，也被称为双斜切乘波进气道。乘波？每次，加莱特其实是乘波体进气道。怎么说？F/A18E/F超级大黄蜂是第一款采用了加莱特的进气道的战斗机。

我们观察一下，有没有感觉这进气道很像楔形乘波体的下表面？

没错，加莱特进气道和楔形乘波体一样，通过两个斜面形成一道斜激波，然后再被平面包裹。

听起来很美好，那么有什么好处没有？

从效率来说，呃。。。实际上是没有的，因为归根到底还是一道激波嘛，而且因为双斜切，导致进气道不好搞可动了，因此双斜切进气道只能对某一特点速度进行最佳优化，不如可调斜板。

那为什么更先进的飞机还要采用这种进气道呢？主要是相比于二元可调进气道，加莱特进气道的双斜切可以是不垂直的，能减少二面角反射，因此更隐身。

如果我想全都要呢？

嘛，也不是不行。苏57的进气道就是全新的可调加莱特进气道。如专利同所示，双斜切是存在的。可调截面也是存在的。

而专利图后面也有激波面的反射图片，确实是像乘波体那样的两个斜面合成一道激波然后多次反射。

有人会说光专利图算不了什么，而且苏57究竟是怎么做到的呢？正面看，确实感觉侧边的进气道不是直的

至于从侧面看，确实是凹凸不平的。

因此基本可以判断，苏57为可调斜板留下了空间。这一定程度上体现了苏57极度重视高速性能，事截击机(截击党的魔怔，不要在意)

       DSI进气道又称无附面层隔道超音速进气道。当楔派已经开始玩起了乘波体这种高端大气上档次的玩意。本来在三代机中已经很少见的进气锥的生存空间就更小了，加莱特一出，出场几乎就更小了。怎么办？不就是乘波体吗？我也来！

        是的，你没猜错，DSI进气道也是乘波体，不过和加莱特不同，DSI鼓包是锥导乘波体。

可以理解为一个完整锥形激波的一部分，且不是从尖头分开的，而是在上表面的一部分劈开的。

DSI进气道的好处是，没有附面层隔板，也就没有了附面层隔板造成的腔体反射。那我直接把完整的进气锥贴在机身上不就行了？不可以，因为如果单纯把进气锥贴在机身上的话，进气锥的头部会形成均匀且压力相比前者较低的高压区域，气流会均匀地流过圆锥体，起不到推开附面层的效果。而如果我从锥形激波上表面一部分劈开的话，因为鼓包前面比较钝，压力更加集中。也就直接将附面层推至两端的低压区。同时为了保证附面层气流被挤开的同时激波面还能被进气道所包裹。DSI进气道往往得长成这个样子。

关于DSI是否可以做成可调节的，我觉得是有可能的。虽然DSI的一个很大优势就是因为是固定的，所以减轻了很多重量，可调节会造成增重，看起来有点本末倒置。事实上可调节DSI鼓包和可调进气锥差不多，能使进气道的优化速域更广。即使是有了增重的缺点，相比于原版进气锥一样也有没有空腔反射带来的隐身优点。而且印象中可调DSI的技术路径有什么充气调节，受到压力被动自适应调节的，感觉即使增重也增加有限。减重优势应该会继续存在。应该说，可调DSI进气道在理论上是有可能且有意义的。

        另外就是，之前有人和我讨论说，DSI鼓包可以做成等熵的，等熵的DSI鼓包效率比其他的进气道效率都高。我:？？？然后我思索了一下，想到了，进气道是压缩，喷口是膨胀，我们知道拉瓦尔喷管是一种典型的等熵喷口，也就是内能转化为动能理想效率到达100％。等熵进气道是否就是动能转化为内能的过程中效率为100％？但是我看着DSI鼓包怎么看也不像拉瓦尔喷口啊。我就看了看等熵鼓包长啥样。

发现是由连续的曲面组成的，应该是通过无数打连续的斜激波形象一道正激波 

这个时候我想到了另一种等熵喷口。塞式喷口。

基本上可以理解为，将塞式喷口翻过来，把膨胀过程改成压缩过程，然后贴在进气道上。至于说是不是只有DSI鼓包可以这样设计，我看也不尽然。正如塞式喷口也有这样的

我想也许有其他形状的等熵喷口也并非不可能。

目前来看，在进气道领域加莱特和DSI鼓包分布占据了半壁江山。但是两者都有缺点，加莱特因为没有取消附面层隔板，带来的空腔反射仍然无法避免。DSI鼓包因为是个曲面也容易散射雷达波。(两者较其轻还是DSI更优)，而加莱特已经点出了可调的科技树，DSI也得赶快跟上啊。总而言之，未来可期，让我们看看为了恐怖直立猿们为了征服天空能整出什么花活吧！

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另外就是还是老规矩，超过1000阅读量更新番外篇，进气道中的独特设计。超过2000阅读量更新该系列下一篇喷口篇。

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