【簡介:】本篇文章給大家談?wù)劇抖砹_斯民用航空發(fā)動機發(fā)展史》對應(yīng)的知識點,希望對各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、俄羅斯的航空發(fā)動機的特點
2、為什么說俄羅斯的航空發(fā)動機是垃圾?
本篇文章給大家談?wù)劇抖砹_斯民用航空發(fā)動機發(fā)展史》對應(yīng)的知識點,希望對各位有所幫助。
本文目錄一覽:
- 1、俄羅斯的航空發(fā)動機的特點
- 2、為什么說俄羅斯的航空發(fā)動機是垃圾?
- 3、航空發(fā)動機被譽為工業(yè)皇冠上的明珠,俄羅斯的航空發(fā)動機是世界第一水平嗎?
- 4、為什么有人會說俄羅斯的航空發(fā)動機是世界第一水平?
- 5、世界上最著名的航空發(fā)動機
俄羅斯的航空發(fā)動機的特點
準(zhǔn)確地講,不如說下蘇聯(lián)的,蘇聯(lián)的航空發(fā)動機功率一般很強勁,推力特別大,比如看Su-25和Su-31尾噴口的火焰就知道了,因此像蘇聯(lián)的三代機配合上優(yōu)秀的氣動外形后基本都能實現(xiàn)超機動,從輕型到重型的殲擊機飛行性能都十分靈活,像蘇-33這樣的重型戰(zhàn)斗機,在短距滑躍跑道上能夠起飛也說明了發(fā)動機性能。不過因為工藝方面長期處于落后,發(fā)動機的合格率并不是很理想,而且壽命不長。比如早期的米格-25雖然能飛達(dá)三馬赫,但只是短時間,一超過時間很容易就會燒壞。而現(xiàn)今俄羅斯發(fā)動機發(fā)展緩慢,原因主要是資金不足,部分技術(shù)在別的獨聯(lián)體國家,人才流失嚴(yán)重等
為什么說俄羅斯的航空發(fā)動機是垃圾?
和世界三大航空發(fā)動機制造商的產(chǎn)品比,俄羅斯的任何航空發(fā)動機都是垃圾,這個是很保守的說法,實際差距更大。當(dāng)然,比上不足,比下有余,毛子的發(fā)動機比我們的發(fā)動機還是好很多。
航空發(fā)動機被譽為工業(yè)皇冠上的明珠,俄羅斯的航空發(fā)動機是世界第一水平嗎?
可以肯定的說,俄羅斯的航空發(fā)動機技術(shù)絕非是世界第一的水平,世界航發(fā)技術(shù)水平第一的是美國這個毫無疑問,但是俄羅斯的航空發(fā)動機也很強,這估計就是他會被人誤認(rèn)為是航發(fā)第一強國的原因。
俄羅斯的航發(fā)還是比較不錯的,比如俄羅斯現(xiàn)在已經(jīng)裝備了世界上現(xiàn)役唯一的三維矢量發(fā)動機,117S。117S是在AL41F發(fā)動機基礎(chǔ)上修改設(shè)計而來,略等于在AL41發(fā)動機尾噴外套上一圈機械擺動式的三維矢量噴口,他的推力達(dá)到了14.5噸,不論說他粗糙也好、響應(yīng)慢也罷,除了117S發(fā)動機,你找到世界上有第二個已經(jīng)服役的三維矢量發(fā)動機,最接近服役的也只是我國在殲10B上測試的那款矢量發(fā)動機。
俄羅斯的航發(fā)也非常具有創(chuàng)新性,性能非常完善,種類繁多。比較有趣的一個是圖95轟炸機上裝備的HK12MB渦漿/渦噴發(fā)動機,該發(fā)動機有11噸的最大推力,這沒什么,關(guān)鍵是他有兩種產(chǎn)生動力的方式。在巡航階段或者低速飛行階段,他和世界其他渦漿發(fā)動機一樣,是依靠渦輪驅(qū)動槳葉的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生發(fā)動機的推力起飛,不過他是兩套葉片,是反轉(zhuǎn)式槳葉,產(chǎn)生的升力更大,這雖然特殊也還沒有什么難以置信的。
可是HK12MB發(fā)動機在起飛進(jìn)入高速飛行后,則停止將動力輸出到槳葉上,而是直接將渦輪中的熱空氣噴出,變成一個真正的渦噴發(fā)動機,此時他的槳葉依然在旋轉(zhuǎn),只不過是自己的低速旋轉(zhuǎn),并不產(chǎn)生推力。此時如果環(huán)境理想,圖95這架大型轟炸機的飛行速度會接近高亞音速,進(jìn)入快速突防的模式。該發(fā)動機集渦漿的省油和渦噴的動力直接優(yōu)勢為一體,設(shè)計非常巧妙。
俄羅斯研發(fā)過的推力最大的航空發(fā)動機是安225運輸機上的D18T發(fā)動機,或者是圖160轟炸機上的NK-321發(fā)動機,這兩款發(fā)動機的最大推力分別是23噸和24噸。雖然NK321的最大推力更大,但是那是他的加力狀態(tài),在不加力的情況下最大推力只有13.7噸,而D18T發(fā)動機沒有加力模式,在普通工作狀態(tài)下的最大推力就達(dá)到了23噸,所以說他們誰的推力大都可以。
相比而言,美國要比俄羅斯強不少。相比于俄羅斯推力最大的戰(zhàn)斗機發(fā)動機117S來說,美國推力最大的戰(zhàn)斗機發(fā)動機是F135發(fā)動機,他的推力為18噸,多出117S發(fā)動機3.5噸的推力,而且壽命還要比117S更高,操作反應(yīng)更加靈敏,可以和戰(zhàn)斗機組成飛火推一體化能力,發(fā)動機本身采用全權(quán)限數(shù)字化操作,有FADEC系統(tǒng),都比俄羅斯的117S要領(lǐng)先不少。
而美國研發(fā)過的推力最大的發(fā)動機則是民用航空領(lǐng)域的GE9X大涵道比渦扇發(fā)動機,推力達(dá)到了47噸,超過俄羅斯推力最大發(fā)動機20多噸,基本為他的二倍,而且同樣壽命要比俄羅斯發(fā)動機更長,故障更少,不過體積要大不少。這里只舉了美國航發(fā)的兩個典型的例子,其實美國的好發(fā)動機還有很多,除了F135,美國的F119發(fā)動機推力也比117S要大,F(xiàn)119是F22戰(zhàn)斗機的發(fā)動機,單臺推力為15.5噸,依然比117S這個蘇57和蘇35S的發(fā)動機推力要大1噸。
所以要說俄羅斯的發(fā)動機世界第一很牽強,但是要說俄羅斯是一流航發(fā)強國倒也沒錯,但肯定不是第一。
為什么有人會說俄羅斯的航空發(fā)動機是世界第一水平?
世界第一,無稽之談。無論是發(fā)動機的壽命,大修時間,故障率,推力都不如美國。何來世界第一水平一說呢?事實上,俄羅斯發(fā)動機的技術(shù)直接繼承于前蘇聯(lián)。其發(fā)動機的各項性能指標(biāo)之所以與美國發(fā)動機有較大差距,主要有兩個原因。第一:先天條件限制,也就是說俄羅斯在材料,技術(shù)上與美國有差距。第二:冷戰(zhàn)時期,前蘇聯(lián)認(rèn)為在空戰(zhàn)時,戰(zhàn)斗機損失后,發(fā)動機也就無用了,因此發(fā)動機夠用就行,不需要糾結(jié)性能強不強。
都說是理念不同,其實主要是前蘇聯(lián)的相關(guān)材料和技術(shù)不行。絕大多數(shù)人都以為,前蘇聯(lián)的發(fā)動機性能指標(biāo)不如美國,是因為理念不同導(dǎo)致的。但是冷戰(zhàn)時期,明知對方的軍力和自己旗鼓相當(dāng),戰(zhàn)爭哪是那么容易發(fā)生的。所以說,不要為前蘇聯(lián)的技術(shù)不行找借口。
而俄羅斯的發(fā)動機技術(shù)直接來自前蘇聯(lián)時期的積累,既然前蘇聯(lián)的技術(shù)都不如美國,那么俄羅斯的技術(shù)自然不如美國了。目前來說,美國的F135發(fā)動機的最大推力已經(jīng)搞到20噸了,反觀俄羅斯的產(chǎn)品-30發(fā)動機,技術(shù)水平估計超上F119都是一大關(guān),更別提趕上最新的F135了。況且美國的下一代變循環(huán)發(fā)動機技術(shù)積累完全不是俄羅斯能比的。
無論是材料還是制造工藝俄羅斯與美國都有差距,單晶葉片,粉末盤,渦前溫度等等,沒有長時間的積累,是制造不出來的。說到制造工藝,美國更是遠(yuǎn)超俄羅斯。
世界上最著名的航空發(fā)動機
航空發(fā)動機為我們的載人航天航空事業(yè)提供動力,航空發(fā)動機也是人類史上非常重要的發(fā)明之一,那么世界上最著名的航空發(fā)動機有哪些?以下是我整理的航空發(fā)動機相關(guān)內(nèi)容,歡迎閱讀!~
世界上最著名的航空發(fā)動機
第一名:F135渦扇發(fā)動機 國家:美國
F135渦輪扇發(fā)動機由美國普拉特·惠特尼公司研制的新型發(fā)動機,最大推力超過18噸(4萬F135渦輪扇發(fā)動機磅)。 F-135發(fā)動機是在F-119(F-22戰(zhàn)斗機使用)的基礎(chǔ)上發(fā)展研制而成。由于海軍陸戰(zhàn)隊與英國皇家海軍預(yù)計采用的F-35B必須能夠垂直起降,因此F-135也可以加上向下彎折的矢量推力噴嘴。
F135渦扇發(fā)動機
但是這個噴嘴只有在垂直起降的場合使用,可以大大地縮短起飛/降落距離。其他F-35則不使用這項設(shè)計。
F135使用了F119的核心機,配合高效的6級高壓壓氣機,1級高壓渦輪和高效的風(fēng)扇(由一個2級的低壓渦輪驅(qū)動)。F135采用了BAE系統(tǒng)公司的全權(quán)數(shù)字式發(fā)動機控制系統(tǒng)(FADEC),為了提高發(fā)動機的可靠性和可保障性,F(xiàn)135大量采用外場可替換部件(LRC),其零部件數(shù)量比F119減少了大約40%。
該發(fā)動機主要裝備的是F35戰(zhàn)斗機
按照計劃.F135一PW一100將作為F-35A空軍型的動力系統(tǒng);F135一PW一400將作為F-35C海軍型的動力;而F135一PW一600將作為F-35B海軍陸戰(zhàn)隊型的動力。
F135發(fā)動機推比10.5、加力推力19噸級別、軍推13噸級別、質(zhì)量1700千克,其19噸的加力推力目前沒有任何實際裝備戰(zhàn)斗機的加力式渦扇發(fā)動機能夠企及。
不過值得一提的是,F(xiàn)135相對于F119雖然推力大幅度提高,但是實際上是在同樣核心機基礎(chǔ)上用流量、高速性能換推力。F135雖然推力超群,但是其高速性能卻是下降的。
第二名:F119渦扇發(fā)動機 國家:美國
F119是普·惠公司為美國第四代戰(zhàn)斗機研制的先進(jìn)雙轉(zhuǎn)子加力式渦輪風(fēng)扇發(fā)動機,其設(shè)計目標(biāo)是:不加力超音速巡航能力、非常規(guī)機動和短距起落能力、隱身能力(即低的紅外和雷達(dá)信號特征)、壽命期費用降低至少25%、零件數(shù)量減少40~60%、推重比提高20%、耐久性提高兩倍、零件壽命延長50%。在80年代初確定的循環(huán)參數(shù)范圍是:涵道比0.2~0.3;總增壓比23~27;渦輪進(jìn)口溫度1577~1677℃(1850K~1950K);節(jié)流比1.10~1.15。
在F119上采用的新技術(shù)主要有:三維粘性葉輪機設(shè)計方法、整體葉盤結(jié)構(gòu)、高紊流度強旋流主燃燒室頭部、浮壁燃燒室結(jié)構(gòu)、高低壓渦輪轉(zhuǎn)向相反、整體式加力燃燒室設(shè)計、二元矢量噴管和第三代雙余度FADEC。此外,還采用了耐溫1070~1100℃的第三代單晶渦輪葉片材料、雙性能熱處理渦輪盤、阻燃鈦合金Alloy C、高溫樹脂基材料外涵機匣以及用陶瓷基復(fù)合材料或碳-碳材料的一些靜止結(jié)構(gòu)。
美制F119渦扇發(fā)動機
在研制中,注意了性能與可靠性、耐久性和維修性之間的恰當(dāng)平衡。與F100-PW-220相比,F(xiàn)119的外場可更換件拆卸率、返修率、提前換發(fā)率、維修工時、平均維修間隔時間和空中停車率分別改進(jìn)50%、74%、33%、63%、62%和29%。新的四階段研制程序和綜合產(chǎn)品研制方法保證發(fā)動機研制結(jié)束時即具有良好的可靠性、耐久性和維修性并能順利轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn)。
F119發(fā)動機主要裝備F22
在研制中,為滿足提高推力的要求而增大風(fēng)扇直徑,還遇到了風(fēng)扇效率低、耗油率高和低壓渦輪應(yīng)力大的問題。預(yù)計,1994年中開始初步飛行試驗,此時F119將再積累3000地面試驗小時。1997年交付第1臺生產(chǎn)型發(fā)動機,裝F119的F-22戰(zhàn)斗機將于2002年具備初步作戰(zhàn)能力
它是裝備在F-22A戰(zhàn)斗機上的F119-PW一100發(fā)動機的改進(jìn)型號。其最大推力達(dá)191.3千牛。超過了F119-PW一100的最大推力(156千牛,約15.8噸)多達(dá)20%;F135的最大軍用推力達(dá)到128千牛,而F119-PW一100的最大軍用推力僅為104千牛。因此,F(xiàn)135是有史以來最為強勁的戰(zhàn)斗機發(fā)動機。
第三名:WS-15渦扇發(fā)動機 國家:中國
WS-15全稱渦扇15'峨眉' 渦扇發(fā)動機,是為我國第四代重型/中型戰(zhàn)斗機而研制的小涵道比推力矢量渦扇發(fā)動機。WS-15主要用于雙發(fā)重型隱身戰(zhàn)斗機殲-20。WS-15由606所、624所、614所、410廠、430廠和113廠等單位專家組織研制。'峨眉'航空發(fā)動機的技術(shù)驗證機在2006年5月首次臺架運轉(zhuǎn)試車成功。這標(biāo)志著我國在自主研制航空發(fā)動機的道路上又實現(xiàn)了歷史性跨越,在研制我國第四代中型戰(zhàn)斗機的征程上邁出了堅實的一步。2011年中航黎明完成了ws-15驗證機的交付。保節(jié)點是2020年完成研制。
WS-15渦扇發(fā)動機模型
WS-15全稱渦扇15“峨眉” 渦扇發(fā)動機,是為我國第四代重型/中型戰(zhàn)斗機而研制的小涵道比推力矢量渦扇發(fā)動機。由606所、624所、614所、410廠、430廠和113廠等單位專家組織研制?!岸朊肌焙娇瞻l(fā)動機的技術(shù)驗證機在2006年5月首次臺架運轉(zhuǎn)試車成功。
殲20戰(zhàn)機未來將配備渦扇15發(fā)動機
這標(biāo)志著我國在自主研制航空發(fā)動機的道路上又實現(xiàn)了歷史性跨越,在研制我國第四代中型戰(zhàn)斗機的征程上邁出了堅實的重大一步。2007年3月原形機首次臺架運轉(zhuǎn)試車成功,預(yù)計2013年3月發(fā)動機完成設(shè)計定型試驗,2014年7月生產(chǎn)型發(fā)動機定型。
按照飛機任務(wù)要求,“峨眉”航空發(fā)動機在循環(huán)參數(shù)選擇上采用較高的渦輪進(jìn)口溫度、中等總增壓比和比較低的涵道比。采用的新技術(shù)主要有損傷容限和高效率的寬弦葉片、三維粘性葉輪機設(shè)計方法、整體葉盤結(jié)構(gòu)的風(fēng)扇和壓氣機、單晶氣冷渦輪葉片、粉末冶金渦輪盤、刷式封嚴(yán)、樹脂基復(fù)合材料外涵機匣、整體式加力燃燒室設(shè)計、陶瓷基復(fù)合材料噴管調(diào)節(jié)片、三元矢量噴管和具有故障診斷和狀態(tài)監(jiān)控能力的雙余度式全權(quán)數(shù)字式電子控制系統(tǒng)。發(fā)動機由10個單元體組成。
第四名:AL-41渦扇發(fā)動機 國家:俄羅斯
L-41F發(fā)動機是留里卡-土星公司的產(chǎn)品,將成為俄第五代戰(zhàn)斗機通用的發(fā)動機。該發(fā)動機的發(fā)展基礎(chǔ)是留里卡設(shè)計局開發(fā)的AL-31系列, 1985 年開始研制, 總設(shè)計師是車金博士。為適應(yīng)第五代戰(zhàn)斗機的要求,AL-4lF 的推力有大幅度增加,其最大狀態(tài)推力約12000 千克(117.6千牛),加力推力的一般說法是不低于17857千克(175千牛),具體數(shù)字有18500 千克(181.3千牛)和20000千克(196千牛)等說法。
不管哪一種數(shù)據(jù),AL-41F的加力推力都高于F119-PW-100 ( F-22A的發(fā)動機)的16000千克( 156 AL-41F-1S(117S)發(fā)動機千牛)級,按照俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)計算其推重比超過11(按照美國標(biāo)準(zhǔn)則約為10)。但是與F119發(fā)動機是不能比較的。因為F119發(fā)動機是以壽命設(shè)計為主,確保12000小時的壽命。而AL-41F發(fā)動機是以犧牲壽命設(shè)計,提高推力。對于AL-41F的壽命指標(biāo)我們現(xiàn)在沒有數(shù)據(jù)。
AL-4lF 發(fā)動機進(jìn)行展示
該發(fā)動機渦輪前溫度為1828K ,低干Fll9-PW-100 、M88-1 . M88-2 (后兩者是“陣風(fēng)”的發(fā)動機)的1977K 、1843K 和1850K ,但比AL-3lF、F100-PW-100和F110-GE-100的約1665K, 1672K和1644K 有很大提高,也高于EJ200 ( “臺風(fēng)“使用的發(fā)動機)1803K 。這些性能數(shù)據(jù)說明它的確是一種典型的第五代發(fā)動機。
AL-41F也是俄羅斯第一種實現(xiàn)“全權(quán)限數(shù)字電子控制”(FADEC)的發(fā)動機,俄羅斯業(yè)已在AL-31FU上對FADEC 系統(tǒng)進(jìn)行過驗證,而AL-3lF系列則一直采用液壓電子控制。
AL-4lF發(fā)動機(117S)已裝備到俄軍蘇35戰(zhàn)機
AL-4lF的FADEC系統(tǒng)與機上KSU-1-42 數(shù)字式電傳操縱系統(tǒng)交聯(lián),能夠根據(jù)飛行狀態(tài)自動調(diào)節(jié)發(fā)動機的工作,從而提高飛行效率和發(fā)動機工作的可靠性.由此可見米格-39 已經(jīng)具有了“綜合飛行/推力控制系統(tǒng)”(IFPCS) ,下一步應(yīng)該是將其與火力控制系統(tǒng)(FCS)交聯(lián)在一起,實現(xiàn)綜合火力/飛行/推力控制系統(tǒng)(IFFPCS) 。
這一點俄羅斯專家在其1999年以前公開的第五代戰(zhàn)斗機討論中并未提及(其討論側(cè)重于各分項目應(yīng)當(dāng)具有的指標(biāo)與特性),但它確實是真正的第五代戰(zhàn)斗機應(yīng)當(dāng)具有的特征,依賴干IFFPCS ,作戰(zhàn)飛機將能夠以最佳飛行時間、最佳任務(wù)航跡、最佳燃由消耗等為優(yōu)化目標(biāo)自動對飛機進(jìn)行能量管理,實現(xiàn)作戰(zhàn)過程全自動化,大幅提高其生存能力和作戰(zhàn)效能。
第五名:渦扇-10B太行發(fā)動機 國家:中國
行WS-10/10A相當(dāng)于當(dāng)初F100-PW-100階段,而太行改WS-10B則已經(jīng)相當(dāng)于當(dāng)初F100-PW-220階段。太行改WS-10B發(fā)動機整體性能接近和部分超過F110-GE-129IPE (F110的性能改進(jìn)型)WS-10B發(fā)動機在“太行”發(fā)動機的基礎(chǔ)上研制的,渦扇10B與渦扇10/10A之間的通用零部件達(dá)70%。使用通用部件不僅減小了研制的冒險性,還將顯著地減少后勤保障費用。
太行改WS-10B的核心機以“太行”核心機為基礎(chǔ)重新研制的,在設(shè)計過程中三大核心部件既高壓壓氣機、環(huán)形燃燒室、高壓渦輪等大量的參照并借鑒了AL-31F核心機的設(shè)計方法,結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計和制造工藝. 大膽倡導(dǎo)采用了航空動力許多前沿設(shè)計技術(shù)成果和大量應(yīng)用新材料、新工藝,從而突破了120余項關(guān)鍵技術(shù)。
中國展示的渦扇10發(fā)動機
重點圍繞WS-10B核心機的三大高壓部件既高壓壓氣機、環(huán)形燃燒室、高壓渦輪等的工程設(shè)計,試制與試驗以及其相關(guān)的強度、控制等系統(tǒng)進(jìn)行綜合應(yīng)用研究,研制過程遵循“部件試驗在前,整機試車在后.的原則,完成了大量的三大核心部件和子系統(tǒng)的試驗。
對核心機進(jìn)行了大量的地面和高空性能試驗,對可靠性與耐久性方面的進(jìn)行大量試驗,大幅度的提高熱端部件壽命。對其它部件、系統(tǒng)、成件等作了適應(yīng)性改進(jìn),對附件位置、管線和防冰系統(tǒng)作了必要的修改。為減輕重量進(jìn)一步擴大了鈦合金的應(yīng)用范圍。對加力燃燒室和尾噴管進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,采用新的耐高溫合金材料,改進(jìn)冷卻設(shè)計,減輕重量 。
殲10B戰(zhàn)機未來將配置渦扇10B發(fā)動機
優(yōu)化設(shè)計了高壓渦輪葉片的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計,為不帶冠設(shè)計,強化氣膜加對流復(fù)合冷卻技術(shù)。利用增大空氣流量、提高部件效率、減少漏氣和損失等技術(shù)措施,來一定幅度的提高推力。風(fēng)扇是采用后2級整體葉盤結(jié)構(gòu)。由于運用三維計算流體力學(xué)進(jìn)行設(shè)計,風(fēng)扇效率顯著提高,壓比為3.6;采用整體葉盤,消除了燕尾槽和阻尼凸臺等處的應(yīng)力集中,簡化了結(jié)構(gòu),減少了零件數(shù),減輕了重量,減少了泄漏結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)。
加力燃燒室和尾噴管以及大部分發(fā)動機附件從“太行”發(fā)動機的設(shè)計方案衍生而來,并改進(jìn)了冷卻技術(shù)和重新設(shè)計了部分結(jié)構(gòu)設(shè)計,使結(jié)構(gòu)更簡單,減輕了重量,提高使用壽命壽命、同時維修性也得到改善,降低了使用和維護成本,為適應(yīng)J11B的機體,對附件位置、管線和防冰系統(tǒng)作了必要的修改。
第六名:AL-31FN渦扇發(fā)動機 國家:俄羅斯
AL-31F是由俄羅斯留里卡'土星'科研生產(chǎn)聯(lián)合體研制的帶加力燃燒室的渦扇發(fā)動機。該聯(lián)合體前身是留里卡設(shè)計局,組建于1946年,是前蘇聯(lián)的主要戰(zhàn)斗機發(fā)動機設(shè)計局。在上世紀(jì)60年代,留里卡研制了AL-21F系列渦輪噴氣發(fā)動機,其最大加力推力達(dá)11000daN。1970~1974年投入生產(chǎn),廣泛用于蘇-17、蘇-20、蘇-22、蘇-24和米格-23戰(zhàn)斗機上。在AL-21基礎(chǔ)上,1976年(另一說法是1973年)留里卡開始研制AL-31F發(fā)動機。1985年該發(fā)動機研制達(dá)標(biāo)后,用于蘇-27、蘇-30和蘇-35戰(zhàn)斗機。
AL-31F的結(jié)構(gòu)形式是雙轉(zhuǎn)子加力式渦扇發(fā)動機。推力范圍:加力12250daN,中間7620daN。每臺價格300萬美元。AL-31F有一些改進(jìn)型,其中包括帶矢量推力噴管的改進(jìn)型AL-31FP發(fā)動機。
AL-31FN渦扇發(fā)動機進(jìn)行展示
從總體上講,作為蘇-27戰(zhàn)機的專用動力裝置AL-31F發(fā)動機,其性能是優(yōu)良的,具有明顯優(yōu)勢。
(1)尺寸小,推力大。其渦輪具有有效的冷卻系統(tǒng)和良好的熱力學(xué)特性;壓氣機增壓快速,發(fā)動機結(jié)構(gòu)緊湊,保證飛機有較高的推力和良好的機動性。
(2)穩(wěn)定性高??墒褂迷谔K-27飛機的各種飛行高度和速度下,即使飛機在以M2的速度進(jìn)入平螺旋、直螺旋、翻轉(zhuǎn)螺旋和進(jìn)氣道喘振的情況下,發(fā)動機工作仍然極其穩(wěn)定。喘振消除系統(tǒng)、空中自動點火系統(tǒng)、主燃燒室和加力燃燒室的再次啟動系統(tǒng)等可保證在使用機載武器時動力裝置的工作可靠性。
AL-31F發(fā)動機專門為蘇27戰(zhàn)機而研制的
(3)維修簡便。該發(fā)動機采用單元體結(jié)構(gòu),由14個單元體組成,因此,如果出現(xiàn)某些損壞,不需要全部更換,只替換下有故障的單元體即可。這樣,在使用條件下進(jìn)行發(fā)動機維修時,可更換其中的6個單元體。
(4)使用壽命長。AL-31F可根據(jù)其技術(shù)狀況而使用,只要發(fā)動機還正常,就可以一直使用下去,而現(xiàn)代化水平的診斷設(shè)備可保證飛行安全。但其使用壽命也有一個限度,一般認(rèn)為該發(fā)動機第一次維修前的使用壽命可達(dá)1000h,總使用壽命應(yīng)該不少于10年。
第七名:EJ-2000渦扇發(fā)動機 國家:英國
EJ200是歐洲四國聯(lián)合研制的先進(jìn)雙轉(zhuǎn)子加力式渦輪風(fēng)扇發(fā)動機,用于歐洲聯(lián)合研制的90年代戰(zhàn)斗機EFA(現(xiàn)編號EF2000)。參加研制工作的有英國羅·羅公司、德國發(fā)動機渦輪聯(lián)合公司、意大利菲亞特公司和西班牙渦輪發(fā)動機工業(yè)公司,各占份額33%、33%、21%和13%。
1985年8月,先由英、德和意大利三國集團發(fā)起EFA計劃,同年9月西班牙加入該集團。1986年12月,負(fù)責(zé)EJ200發(fā)動機研制的歐洲噴氣渦輪公司(Eurojet Turbo GmbH)在慕尼黑注冊。1988年11月簽訂發(fā)動機研制合同,同時首臺EJ200設(shè)計驗證機在德國慕尼黑運轉(zhuǎn)。1989年12月,三臺設(shè)計驗證機共積累運轉(zhuǎn)650h,達(dá)到設(shè)計驗證機要求。1991年10月EJ200原型機首次運轉(zhuǎn)。計劃將制造20多臺原型機用于地面和飛行試驗。預(yù)計1996年可能交付生產(chǎn)型EJ200。
EJ-2000渦扇發(fā)動機
在發(fā)動機設(shè)計要求中,除要達(dá)到高推重比(10)和低耗油率外,特別強調(diào)高的可靠性,耐久性和維修性以及低的壽命期費用。例如:平均故障間隔時間大于100EFH*,空中停車率小于0.1/1000EFH,維修工時不大于0.5MMH**/EFH。
該型發(fā)動機主要裝備在臺風(fēng)戰(zhàn)斗機
采用的新技術(shù)主要有:損傷容限和高效率的寬弦葉片、三維有粘的葉輪機設(shè)計方法、整體葉盤結(jié)構(gòu)的風(fēng)扇和壓氣機、單晶氣冷渦輪葉片、粉末冶金渦輪盤、刷式封嚴(yán)和具有故障診斷和狀態(tài)監(jiān)控能力的FADEC。在開始執(zhí)行EJ200研制計劃之前英國羅·羅公司專門研制了XG-40驗證機,以便在實際發(fā)動機環(huán)境下驗證新的設(shè)計技術(shù)。為EJ200打下技術(shù)基礎(chǔ)。
除歐洲戰(zhàn)斗機EF2000外,EJ200發(fā)動機其他可能的用途有:垂直/短距起落歐洲戰(zhàn)斗機2000、“狂風(fēng)”戰(zhàn)斗機改裝、F/A-18、意大利馬基航空公司與巴西航空工業(yè)公司合作研制的AMX、“陣風(fēng)”、巴基斯坦的F-7和印度的LCA戰(zhàn)斗機
第八名:M88渦扇發(fā)動機 國家:法國
M88-2發(fā)動機的結(jié)構(gòu)為風(fēng)扇3級,第一級帶凸肩。高壓壓氣機6級,采用三維設(shè)計技術(shù),前3排整流葉片可調(diào),在第4和第5級之間設(shè)引氣口,高級負(fù)荷。相比基于類似核心設(shè)計的F404發(fā)動機,M88-2少一級高壓壓氣機,其總壓比為24.5,F(xiàn)404則為26,同樣改進(jìn)自F404的RM12也達(dá)到了27.5。由此可以看出,因為M88-2少一級高壓壓氣機給總壓比帶來了不利影響,不過級數(shù)減少也能部分減輕結(jié)構(gòu)重量和幾何長度,適當(dāng)縮小載機的發(fā)動機艙輪廓。
M88-2風(fēng)扇壓大約在4以內(nèi),高于F404的3.641;而高壓壓氣機壓比則為6.125,低于F404的7.14。級壓比方面,M88-2為1.35,只略高于F404的1.324,更加低于RMl2??紤]到M88與F404的高壓段有很大的繼承性,兩者性能參數(shù)上的差異表明法國在壓氣機設(shè)計上仍然有所不足。
M88渦扇發(fā)動機進(jìn)行展示
相比之下,F(xiàn)414發(fā)動機采用3級風(fēng)扇、7級高壓,達(dá)到30以上的總壓比。EJ200發(fā)動機的總壓比為26,雖然不算太高,但只用了3級風(fēng)扇、5級高壓結(jié)構(gòu),比同樣總壓比的F404減少了2級。
燃燒室采用了低污染的雙環(huán)腔帶多孔氣膜冷卻結(jié)構(gòu),與通用動力公司同系列產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與特點類似。目前,蘇霍伊SSJl00支線客機已確定以M88核心機為基礎(chǔ),發(fā)展SAM-146大涵道中等推力發(fā)動機。M88-2燃燒室上構(gòu)造的特點,顯示了它身上有著無可否認(rèn)的F101發(fā)動機血統(tǒng)。
M88發(fā)動機已裝備陣風(fēng)戰(zhàn)斗機
渦輪部分高低壓渦輪均為單級結(jié)構(gòu),都使用氣膜冷卻,高壓渦輪葉片具備主動間隙控制,葉片材料使用AMl單晶合金。由于采用了高溫高負(fù)荷設(shè)計,其渦輪進(jìn)口溫度高達(dá)1850K。
渦輪盤采用粉末冶金制造工藝,輪盤材料試驗型為Astroloy粉末冶金,生產(chǎn)型為N18合金。加力燃燒室為整體式,由中心單圈環(huán)形穩(wěn)定器和9根徑向火焰穩(wěn)定器組成。尾噴管為引射式,喉部面積和引射噴口面積均可調(diào),噴口調(diào)節(jié)片用碳化硅基陶瓷材料制造。發(fā)動機采用雙余度全權(quán)限數(shù)字化發(fā)動機控制系統(tǒng)(FADEC),可在3秒內(nèi)從怠速加速到全加力狀態(tài),在飛行包線范圍內(nèi)無顧慮操作。外涵機匣則采用樹脂基復(fù)合材料PMR-15制造。
全機分為21個模塊設(shè)計,每個模塊都能由簡單工具拆裝更換,達(dá)到減少備件數(shù)量、快速更換、簡化維修程序和時間的目的,整機拆卸及維修總共只需4小時。
第九名:WS-13渦扇發(fā)動機 國家:中國
俄方負(fù)責(zé)培訓(xùn)技術(shù)人員和部分工人,培訓(xùn)完一批工人連設(shè)備一起運回,安裝調(diào)試進(jìn)行生產(chǎn),合理安排各部件生產(chǎn)進(jìn)度,交叉并行進(jìn)行。 由中俄雙方在 RD-33 的設(shè)計基礎(chǔ)上,對局部結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行改良,命名為天山 -21,后請空軍司令員馬曉天中將命名為“泰山” 。引進(jìn)了改良后的 RD-33 的大部分生產(chǎn)工藝設(shè)備對一條 WP-13 生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)改造
WS13 是在 RD33 的基礎(chǔ)上結(jié)合推比八的中推的技術(shù)而研制的小涵道比加力型渦扇。
三級軸流式寬弦實心鈦合金的風(fēng)扇葉片,經(jīng)兩極電化學(xué)處理的整體葉盤結(jié)構(gòu),風(fēng)扇前有計算機控制的可變彎度導(dǎo)流葉片,擴大風(fēng)扇穩(wěn)定工作范圍。8 級軸流式高壓壓氣機 ( 前三級為可調(diào)導(dǎo)流葉片 ) 單級低壓渦輪采用空心氣冷轉(zhuǎn)子葉片,單級高壓渦輪為單晶渦輪葉片和導(dǎo)向器葉片,環(huán)形燃燒室,有葉尖間隙控制的 空氣熱交換器,綜合數(shù)字式全權(quán)限控制系統(tǒng)。
WS-13渦扇發(fā)動機
齒輪箱和附件位于發(fā)動機的下方,具有性能先進(jìn)的微型渦輪輔助動力裝置,大部分零部件可以利用RD-33的,部分只需略加改良,小部分是新研制的外廓尺寸相近。引進(jìn)了改良后的 RD-33 的大部分生產(chǎn)工藝設(shè)備對一條 WP-13 生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)改造。
WS13A :大涵道比非加力型渦扇,涵道比 2.0 ,推力 10KN ,油耗 0.62 ,總壓比 23 ,渦輪溫度 1800K ,推重比14 ,大修間隔 800H ,壽命 2400H ,預(yù)計 2006 年開始批量生產(chǎn),列裝機型: 中客 ARJ21 、中運。
WS-13渦扇發(fā)動機已裝備到梟龍戰(zhàn)機
WS13 泰山:用于 FC - 1 “ 梟龍 “ 、 FBC - 1 “飛豹” 后期動力。 WS13 是在 RD33 的基礎(chǔ)上結(jié)合推比八的中推的技術(shù)而研制的, 長 4.14 米,最大外直徑 1.02 米交付使用質(zhì)量 1135 千克,發(fā)動機 加力推力 86.37 千克。
改型發(fā)動機加力耗油率為 2.02 ,不加力推力為 56.75KN ,不加力耗油率為 0.73 ,巡航推力 51.2KN ,巡航耗油率 0.65 ,進(jìn)氣量 80kg/s ,涵道比 0.57 總壓比 23 ,大修間隔 810H ,渦輪進(jìn)氣口溫度 1650K ,壽命 2100H ,推重比 7.8 。預(yù)計2012年開始批量生產(chǎn)。
第十名:RD-93渦扇發(fā)動機 國家:俄羅斯
RD-93型發(fā)動機是用于米格-29戰(zhàn)機的RD-33渦扇發(fā)動機的改進(jìn)型,由俄羅斯圣彼得堡克里莫夫公司研發(fā),莫斯科切爾內(nèi)舍夫機械制造廠正在量產(chǎn)。 RD-93發(fā)動機的推力較大,最大推力49.4千牛,加力81.4千牛,可使飛機在16500米的高度維持每小時2000公里的速度。
RD93發(fā)動機
RD-33是第一種量產(chǎn)型發(fā)動機,使用于MiG-29和MiG-29UB雙座教練型上。第一具于1976年開始出廠遞交飛機公司。第一代RD-33的翻修間隔(Time Between Overhall,TBO)為300小時,第二代之后提高至1600小時,第三代將可以達(dá)到2000小時。
殲31目前裝備的發(fā)動機就是RD93發(fā)動機
RD-33改良型,提升渦輪前的燃燒溫度,同時也提高推力輸出。使用在MiG-29K與MiG-29M上。
RD-93(俄文為PД-93)加力式渦輪風(fēng)扇發(fā)動機是在RD-33(俄文為PД-33)的基礎(chǔ)上,為適應(yīng)飛機設(shè)計的需要,將上置的附件機匣改為置于發(fā)動機下部的改進(jìn)型,發(fā)動機中各部件的結(jié)構(gòu)(除適應(yīng)附件機匣位置改動而帶來的中傳動裝置中從動錐齒位置有變動外)兩型完全一樣。
關(guān)于《俄羅斯民用航空發(fā)動機發(fā)展史》的介紹到此就結(jié)束了。