军事：歼20换发动机到底使用了哪款 这四型都有可能(6)

　　作为歼-20换国产发动机证据的网络照片

　　对于超音速战斗机来说，收敛-扩散喷口是必须的。喷流在亚音速时，收敛起加速作用；在超音速时，反而是扩散才起到加速作用。这就是拉瓦尔喷管的原理。另一方面，扩散有助于增加空气流量，增加推力，因此在起飞时喷口是张开的。但在高亚音速飞行时，喷口要收拢，确保喷流具有足够的速度。超音速时再次张开。

　　最典型的收敛-扩散喷口采用羽片结构，羽片的不同安排就成为各种发动机的喷口特征。事实上，羽片还有内外两层，不仅控制喷口面积，还可控制喉道面积，更加复杂的还可控制喉道位置，进一步优化喷流。双层羽片之间的空气流动还有助于散热，增强内羽片的耐热能力。宽羽片降低机械复杂性，羽片本身的刚度也容易保证；窄羽片有助于确保喷口的圆度，降低喷流的压力损失。

　　喷流离开喷口时，喷流不是铅笔形状的平直束，而是像钟形一样，随着离开喷口的距离而有一定的径向膨胀。这种膨胀带来一定的喷气损失，这是由于高压的喷流在横向对环境空气有很大的压力差而造成径向流动，这是不可避免的。圆形是给定面积下周长最小的形状，喷流膨胀最规则，压力损失最小。越是偏离圆形，喷流膨胀越复杂，压力损失也越大。因此，射程优先的消防龙头一定是圆喷口，覆盖面积优先的浇花龙头才可能使用扁喷口。

　　F-22那样的二维喷口是以可观的推力损失为代价的，也只有那样变态的大推力才能承受这样的推力损失。当然，二维喷口的好处是推力转向、收敛-扩散和雷达-红外隐身整合为一体。二维喷口把喷流压扁，强化了喷流与环境空气的混合，达到快速降温和降低红外特征的效果。扁平的二维喷口也对发动机后部形成较好地屏蔽，达到降低雷达特征的效果。扁平的二维喷口还有利于在气动上与飞机的后体整合，降低后体阻力，这对超音速减阻特别重要。

　　但二维喷口除了有推力损失问题，还有重量问题。单层的偏流板没有双层羽片之间空气流通的散热效果，只能借助于厚重的耐热设计。除了F-22，所有实用的推力转向都回到羽片式结构。

　　二维喷口的偏流板后缘还是浅V形的，而不是平直的。这无疑是隐身设计。其实从隐身角度出发，应该深V才对，但那样喷流的压力损失就太大了，喷流不仅沿斜边膨胀，还可能向内形成涡卷。浅V是隐身和推力之间的折中。