【机设】高空高速的复兴——Rh-172 Chaetura II“尖尾雨燕”全天候截击机(1)设计历程(9)
进气道位于中机身最前端,前机身下方。前机身则搭接在机身主梁顶端,并通过8个接头与进气道结构相连接。这种布局可确保充分利用机头产生的斜激波对进气进行预压缩,从而在高空高速环境下获得更好的进气效率,同时在起降所不可避免的大攻角姿态下确保正常进气,且相比两侧进气布局机身横截尺寸较小,有利于降低波阻。进气道为外压可调超声速进气道,这是为了提高超声速下的进气效率的同时,利用外压进气道唇口外侧产生的激波加载,在超声速飞行时产生乘波效应进而提高升力。除此之外机头前端也采取升力体设计,二者结合的升力作用使全机在超声速下相较其他机型气动中心没有明显后移,甚至还略有前移。
两侧发动机短舱基本上是合金钢结构,但靠外一侧为复合材料蒙皮,因为在这一位置安装有侧向武器舱和共型阵雷达天线。发动机短舱包括整体油箱、两组辅助冲压进气道、主翼梁/发动机安装架延伸段、侧面武器舱、加力燃烧室/冲压发动机筒段、尾喷管和反推装置等结构,以及后机身两侧侧板(内翼段)和尾锥,也是机翼和平尾/腹鳍的安装点。这一部位没有布置独立的油箱,同时又靠近发动机舱整体油箱,能得到良好的冷却,且离机腹和机身侧面弹舱的武器挂点接近,离尾锥内的电子战系统距离也较近,靠近航电系统的用户点位置,因此也成为机载系统组件的集中布置区域。
3根主翼梁中,最前方一根从发动机进气道和整体贮箱整流罩的前方穿过,另2根在发动机短舱内部穿过,并在发动机位置形成环形加强框用于安装发动机。在此周围是用2.5毫米VNS-5、30X不锈钢和殷瓦钢焊接而成的整体贮箱,将整个发动机舱包裹于贮箱内部。这一贮箱可用于存贮常规的JP-7航空煤油,但更多是在执行高空高速任务时装载液态甲烷及类似的低温高吸热高热值燃料,故而为结构强度大、低温力学特性好的整体钢结构。在箱体外表面铺设有2毫米厚的聚酰亚胺多层隔热材料和5毫米厚的气凝胶隔热层,以最大限度减少低温燃料的挥发。贮箱中的低温燃料在冷却位于其中的发动机,提高其热力学性能的同时,也为全机提供3马赫以上飞行时的主要散热,低温燃料被泵送并经过冷却管线流经全机,对机载系统和机身高温迎风面进行散热并充分吸热气化,然后再被注入发动机燃烧,此时气态甲烷能够实现气-气相燃烧,因而拥有更高的燃烧效率。
在不使用低温燃料的情况下,Rh-172的最大飞行速度将被气动加热限制在2万米以上3.8马赫、2万米以下3.0马赫。