DSI进气道,即无附面层隔道超音速进气道,其工作原理是通过进气道内的鼓包对进入的空气进行预压缩。当飞机以高速飞行时,靠近机身表面的空气会因为摩擦形成流速较慢的附面层。如果这部分气流被吸入进气道,不仅会影响进气效率,还可能导致发动机故障。
为了处理附面层,传统进气道通常采用隔板或复杂的内部结构,但这会增加重量和阻力,不利于隐身。DSI进气道的鼓包设计则能在高速飞行时将附面层气流剖开,避免其进入进气道。
与此同时,鼓包的设计使得进入的空气在撞击发动机叶片前进行减速,这个预压缩过程能将空气和进气道壁的边界层保持在进气道外,从而减少雷达电磁波的进入,提高隐身性能。但预压缩存在一个平衡点,飞机的速度会影响进气道的进气效率和隐身效果。一般来说,DSI进气道在亚音速至2马赫速度范围内工作效果最佳。速度过高或过低,隐身能力会逐渐衰退。
因此,鼓包的大小、形状和位置需要在设计时充分考虑各种速度范围和仰角变化下的进气效率。这需要极高的计算流体力学水平、大量高速风洞试验和高加工精度,通常只有使用复合材料才能达到要求。
我国在掌握该技术后,将其广泛应用于歼10B/C、歼20、FC-31、枭龙等战机上。这些战机不仅具备卓越的进气效率,还大大提升了隐身性能,增强了作战能力。