90年代的洛馬黑科技：F-16驗證先進進氣口技術

洛馬的工程師在90年代初就開始研究傳統超音速進氣口的替代方案。他們試圖取消和附面層控制有關的複雜機構：附面層隔離板、放氣系統、旁通系統。通過取消這些機構，可以減輕重量。最後的研究結果就是DSI，或叫做鼓包式進氣口。DSI去掉了附面層隔離板，進氣口也整合到前機身設計中。在進氣口前設計有一個三維的表面(鼓包)。這個鼓包的功能是作為一個壓縮面，增大壓力分布以將附面層空氣「推離」進氣道。進氣道整流罩唇口的前掠設計可使大部分附面層氣流溢出流向後機身。整個DSI沒有可動部件，沒有附面層隔離板，也沒有放氣系統或旁通系統。

換句話說，DSI實際是針對常規進氣道的進氣口部分進行的改進。精心設計的三維壓縮面配合進氣口，不僅可以完成傳統附面層隔道的功能，還可以提供氣流預壓縮，從而提高進氣道高速狀態下的效率，並減小阻力。隨著進氣道調節系統的取消，重量自然減輕。而對於未來作戰飛機更重要的一點是，取消了附面層隔道以及壓縮斜板等部件後，飛機的RCS可能大幅減小，顯然有利於提高隱身能力。

F-16C Block 25 83-1120被選中進行DSI的改裝

DSI是隨著計算機流體力學(CFD)的進步，洛馬在自己的計算機建模工具上開發並完善的。CFD是一門研究流體控制方程的數字化解決方案的科學，並可以通過空間或時間對重要的流場加以描述並進一步改善解決方案。CFD解決方案闡明了工程師們如何表現複雜的流場並對他們的設計進行性能評估。

F-16 DSI進氣口

1994年末洛馬對使用DSI的飛機構型進行了研究——並最終成為了JSF原型機的方案。該項研究的重點在於調查DSI相對於F-22或F/A-18E/F類型的後掠式進氣道的優勢。由於減少了重量(大約136千克)，DSI可以使飛機具有更好的性能；同時 DSI還通過取消複雜部件減少了生產和操作成本——每架飛機可以節省50萬美元，效益相當明顯。工程師們為了保持技術領先地位而在此期間申請了2項美國技術專利，並在1998年獲得批准。

幾乎在DSI被洛馬JSF採用的同時，工程師就明白DSI會被認為比F-22的後掠式進氣口具有更高的風險，為此他們改裝了1 架Block 30批次的F-16進行驗證來降低技術風險。F-16的進氣口是模塊化設計，改裝DSI模塊時無需對前機身和中段機身進行重大改造。DSI模塊與中機身接合部和原進氣道融合，壓縮面被置於前機身座艙下方，不會影響前機身其它部分或舭線。擴壓段前部進行了重新設計，在新的進氣口和現有擴壓段之間形成一個過渡。

F-16 DSI進氣口

1996年12月的9天內洛馬完成了12次試飛，首次試飛的重點是確定飛行包線和功能檢測，其它的試飛則重在驗證進氣道性能特點，包括在水平和機動飛行中快速移動油門位置以確定進氣道和發動機之間的相容性。

試飛覆蓋了F-16的整個飛行包線，最大速度達到了2.0M。F-16 DSI的飛行品質在所有的迎角和側滑角條件下都非常接近生產型F-16。洛馬試飛員進行了2次飛行中發動機重新啟動和164次加力點火，沒有發生故障，其中52次加力點火是在高難度機動中進行的。在整個試飛中沒有發生髮動機失速和其他異常現象。

F-16 DSI進氣口的全尺寸風洞測試模型

新的進氣道顯示其亞音速性能特別是剩餘功率方面略優於生產型進氣道，證明取消附面層隔道對整個系統是有益的。試飛員表示，軍用推力狀態和推力特性和安裝通用電氣F110-GE-129發動機的標準型F-16非常相似。考慮到整個試飛計劃的目的是驗證這種先進進氣道技術的生命力，這個結果是非常令人滿意的。

F-16的試飛驗證了進氣道的氣動性能，洛馬的JSF原型機X-35也對此進行了驗證試飛。結果表明，根據CFD分析作出的性能分析和進氣道氣流穩定性預測與現實世界中的情況是吻合的。