راهکار طراحان برای جلوگیری از بروز مشکل در سرعت های پایین به کار گیری قطعات متحرک در ورودی هوا بود.

به عنوان مثال با به کار گیری یک رمپ متحرک در پشت صفحه جدا کننده و جلوی ورودی هوا در جنگنده هایی مثل اف ۴ فانتوم و میگ ۲۳ فلاگر به جنگنده کمک میکند که در پرواز سرعت بالا و سرعت پایین کنترل جریان هوای ورودی را به شکل متناسب تغییر دهند.

این تغییر با کاهش سطح ورودی و ایجاد اثری مانند ورودی هوای مخروطی مانع از رسیدن هوا با سرعت بیش از یک ماخ به موتور می‌شوند


#PKA
@DBAlbatross

شماتیک کار رمپ هیدرولیکی سرعتگیر هوا در ورودی هوای جنگنده فانتوم (نمای بالا به پایین)
در جنگنده میگ ۲۳ هم از سیستم کاملا مشابهی استفاده شده است.
لازم به ذکر است که عملکرد این رمپ به شکل کاملا خودکار انجام می‌شود.


#PKA
@DBAlbatross

ورودی هوای جنگنده های خانواده MiG-23


#PKA
@DBAlbatross

با توسعه رمپ های کنترل جریان هوا در ورودی موتور و ترکیب آن با خروجی های قابل باز و بسته شدن به منظور کنترل فشار سیستمی طراحی شد که در بسیاری از جنگنده های مشهور تاریخ هوانوردی مورد استفاده قرار گرفت.

سیستم Convertible ramp intake که در جنگنده هایی مثل MiG-25/29/31 و جنگنده های غربی مثل تایفون و F-14 تامکت استفاده شده، بیشترین توان تطبیق پذیری ورودی هوا با مانور و سرعت جنگنده را نتیجه داده است.

تصویر : شماتیک مکانیزم ورودی هوای جنگنده F-14 Tomcat


#PKA
@DBAlbatross

Convertible ramp intake
در جت مسافربری مافوق صوت کنکورد


#PKA
@DBAlbatross

لازم به ذکر است که زاویه ای که برای ورودی هوای این جنگنده ها در نظر گرفته شده برای اطمینان از رسیدن هوای کافی به موتور در شرایط مانور با زاویه حمله بالا طراحی شده است.

به همین دلیل است که اصولا پرواز با زاویه حمله بالا کاری بعید برای یک جنگنده با ورودی هوا در بالای بدنه به نظر می‌رسد.


#PKA
@DBAlbatross

جنگنده تایفون را میتوان اوج پیچیدگی طراحی ورودی هوا به شمار آورد به شکلی که ورودی هوای این جنگنده از ورودی کاملا متغیر برای افزایش سطح ورودی هوا در شرایط هوای رقیق(ارتفاع بالا) و سرعت های بسیار پایین بره میبرد.

همچنین برای کنترل فشار، درچه های خروجی در کناره مونور قابل مشاهده هستند.(bleed air)



#PKA
@DBAlbatross

برخی جنگنده ها نیز برای شرایط خاص از ورودی هوا در بالای بدنه بهره میبرند.

به عنوان مثال در جنگنده میگ ۲۹ به دلیل فاصله کم موتور و زمین، ورودی هوایی در بالای بدنه تعبیه شده که "صرفا" روی زمین با بسته شدن ورودی هوای اصلی، تنفس موتور از بالا صورت می‌گیرد.


#PKA
@DBAlbatross

نزدیک بودن موتور به زمین میتواند باعث تشکیل جریان گردابی و ورود ورتکس به موتور و در نتیجه ایجاد خلا در کمپرسور شود.


#PKA
@DBAlbatross

استفاده از قطعات متحرک زیاد و نیاز به مواد سنگینتر برای پایدار کردن تمامی این قطعات در کنار افزایش قابل توجه سطح مقطع راداری موجب شده که برای جنگنده های مدرن‌تر و به خصوص نسل ۵ ها، استفاده از ورودی هوا با رمپ های کنترل کننده و ورودی متغیر به ندرت دیده شود.

تصویر : ورودی هوای جنگنده Su-57 که محل نصب رمپ ها قابل مشاهده است .


#PKA
@DBAlbatross

در قسمت آخر بررسی ورودی های هوا در جنگنده های جت به شکل مختصری به وجود برجستگی بر سر راه ورودی هوا و جمع‌بندی برخی جنگنده های مدرن میپردازیم.


#PKA
@DBAlbatross

همینطور که اشاره شد وجود یک برجستگی بر سر راه هوا به جنگنده هایی مثل اف ۱۰۴ استار فایتر و اف ۱۱۱ آردوارک برمیگردد.

اما این بخش مخروطی در آن زمان صرفا برای افزایش اطمینان پذیری موتور در پرواز سوپرسونیک طراحی شده بود و از عدم ورود لایه مرزی ناشی از بدنه در این جنگنده های با قرار دادن یک لایه جدا کننده اطمینان حاصل شده بود.
لازم به ذکر است در جنگنده ای مانند میگ ۲۱ به جای در نظر گرفتن تیغه جدا کننده، محل ورودی هوا به جلوی بدنه منتقل شد.

عکس: ورودی هوای جنگنده اف ۱۰۴ استارفایتر


#PKA
@DBAlbatross

در این شکل ورودی هوا، به دلیل انحراف بخش افزاینده ای از هوا با افزایش هر چه بیشتر سرعت، هوای ورودی کاهش پیدا میکند.

این نوع ورودی هوا از رساندن هوای کافی به موتور در سرعت های بسیار بالا (فرضا بالای یک و نیم ماخ) ناتوان است.

تصویر: دماغه جنگنده سوخو ۲۲


#PKA
@DBAlbatross

با توسعه روش هوای شبیه سازی و مدلسازی، وجود این برجستگی به شکلی دستخوش تغییر شد که جریان هوای مرزی ناشی از بدنه با بالا و پایین منحرف شده و به تیغه جداساز نیازی نباشد.

به همین دلیل سطح مقطع راداری در این طرح کاهش چشمگیری پیدا میکند و همچنین وزن سازه کلی (به دلیل نبود قطعات نیازمند پایدار سازی) کاهش پیدا میکند.

اما این شکل طراحی ضعف های تامین هوا در سرعت های بسیار بالا را (مشابه میگ ۲۱) به دوش میکشد. به همین دلیل این جنگنده ها به هیچ عنوان نمیتوانند در عملکرد سرعت بالا با جنگنده های دارای مکانیزم Convertible ramp intake رقابت کنند.


#PKA
@DBAlbatross

برای جنگنده های رادار گریز که نیاز است بازدهی ورودی هوا در سرعت بالا هم فاکتور مهمی قلمداد شود. طراح ناگزیر است علاوه بر تیغه جداکننده، سیستم Bleed air را در ورودی هوا بگنجاند.(به منظور کاهش سرعت هوای ورودی به موتور)

در جنگنده F-22 رپتور، طراحی با همین دید انجام شده و خروجی های هوای کاهنده فشار در دوطرف محل سوختگیری با بوم قابل مشاهده است.

سیستم مشابهی نیر در جنگنده سوپرهورنت به کار گرفته شده است.


#PKA
@DBAlbatross