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為什麼戰鬥機發動機進氣口沒有與機身融合?

什麼是附面層,雖然理想狀態下空氣是直接順著機體和機翼等流動,但這只是在大尺度下(雷諾數較小)的情況。由於流體的粘性,實際在微觀尺度下(雷諾數較大),靠近機身的部分氣流會受到機身的黏滯導致越靠近機身的氣流速度越慢,存在了一個速度梯度,降低了這部分氣流的能量。這一層能量較低的氣流,就叫做附面層,或者邊界層。層流附面層和紊流附面層,平板和低速低雷諾數狀態下還僅僅是近體氣體流速降低能量下降,一旦超過轉捩點或受到曲面擾動產生負速度梯度差,進而發生附面層分離現象,導致宏觀湍流,進一步破壞氣流能量。這些紊亂的低能量氣流如果進入進氣道輸入發動機,將導致發動機進氣畸變、總壓恢復降低、壓氣機葉片失速等等,最終的結果就是輕則推力下降和喘振,重則熄火停車;附面層分離的極端情況:球體尾流現象,又稱卡門渦街,想想發動機吃這麼些丸子進去,此時就需要所謂的附面層/邊界層控制裝置,來防止機體表面的附面層紊流進入發動機,或者說是為了給發動機提供乾淨的進氣氣流改善工況。為此除了比較容易看見的隔板以外通常還有吸除系統等多種設備來消除附面層影響;通過氣動布局迴避附面層問題最早的噴氣式戰鬥機,就是德國Me-262啊英國「流星」啊什麼的,發動機推力太挫,兩台才能把飛機推上天,直接採取翼吊發動機短艙布局,一邊兒吊一個,進氣口直接對著壓氣機,自然沒有什麼附面層問題了;史上第一架實戰Jet Fighter,大德意志科技力世界第一,後來發動機推力大了,直接一台就能搞定,兩邊進氣有附面層問題不穩定,那就直接從機頭一整根進氣道通到發動機,駕駛艙直接騎進氣道上,形狀規則的進氣道里的氣流就好控制多了,發動機也可以方便地匹配,因此機頭進氣布局也不用怎麼考慮附面層處理問題。


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