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時間:2018-12-07 14:09來源:飛機維修磚家 作者:中國航空
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進入新世紀后,中國航空發動機被列為重大科技專項,投入天量資金來全面投入研發。

目前中國航空發動機領域即將迎來開花結果的豐收時刻,那么我們現在的航發水平究竟處于世界當中的何種地位呢?下面是世界十大軍用戰斗機航空發動機排名,中國三款型號上榜。

第一名:F135渦扇發動機 國家:美國

F135渦輪扇發動機由美國普拉特·惠特尼公司研制的新型發動機,最大推力超過18噸(4萬F135渦輪扇發動機磅)。

F-135發動機是在F-119(F-22戰斗機使用)的基礎上發展研制而成。

由于海軍陸戰隊與英國皇家海軍預計采用的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扇(由一個2級的低壓渦輪驅動)。

F135采用了BAE系統公司的全權數字式發動機控制系統(FADEC),為了提高發動機的可靠性和可保障性,F135大量采用外場可替換部件(LRC),其零部件數量比F119減少了大約40%。


該發動機主要裝備的是F35戰斗機

按照計劃.F135一PW一100將作為F-35A空軍型的動力系統;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海軍陸戰隊型的動力。

F135發動機推比10.5、加力推力19噸級別、軍推13噸級別、質量1700千克,其19噸的加力推力目前沒有任何實際裝備戰斗機的加力式渦扇發動機能夠企及。

不過值得一提的是,F135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渦扇發動機 國家:美國

F119是普·惠公司為美國第四代戰斗機研制的先進雙轉子加力式渦輪風扇發動機,其設計目標是:不加力超音速巡航能力、非常規機動和短距起落能力、隱身能力(即低的紅外和雷達信號特征)、壽命期費用降低至少25%、零件數量減少40~60%、推重比提高20%、耐久性提高兩倍、零件壽命延長50%。

在80年代初確定的循環參數范圍是:涵道比0.2~0.3;總增壓比23~27;渦輪進口溫度1577~1677℃(1850K~1950K);節流比1.10~1.15。

在F119上采用的新技術主要有:三維粘性葉輪機設計方法、整體葉盤結構、高紊流度強旋流主燃燒室頭部、浮壁燃燒室結構、高低壓渦輪轉向相反、整體式加力燃燒室設計、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合材料或碳-碳材料的一些靜止結構。


美制F119渦扇發動機

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平衡。

與F100-PW-220相比,F119的外場可更換件拆卸率、返修率、提前換發率、維修工時、平均維修間隔時間和空中停車率分別改進50%、74%、33%、63%、62%和29%。

新的四階段研制程序和綜合產品研制方法保證發動機研制結束時即具有良好的可靠性、耐久性和維修性并能順利轉入批量生產。

F119發動機主要裝備F22

在研制中,為滿足提高推力的要求而增大風扇直徑,還遇到了風扇效率低、耗油率高和低壓渦輪應力大的問題。

預計,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臺生產型發動機,裝F119的F-22戰斗機將于2002年具備初步作戰能力它是裝備在F-22A戰斗機上的F119-PW一100發動機的改進型號。

其最大推力達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20%;F135的最大軍用推力達到128千牛,而F119-PW一100的最大軍用推力僅為104千牛。

因此,F135是有史以來最為強勁的戰斗機發動機。

第三名:WS-15渦扇發動機 國家:中國

WS-15全稱渦扇15"峨眉" 渦扇發動機,是為我國第四代重型/中型戰斗機而研制的小涵道比推力矢量渦扇發動機。

WS-15主要用于雙發重型隱身戰斗機殲-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"航空發動機的技術驗證機在2006年5月首次臺架運轉試車成功。

這標志著我國在自主研制航空發動機的道路上又實現了歷史性跨越,在研制我國第四代中型戰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。

保節點是2020年完成研制。


WS-15渦扇發動機模型

WS-15全稱渦扇15“峨眉” 渦扇發動機,是為我國第四代重型/中型戰斗機而研制的小涵道比推力矢量渦扇發動機。

由606所、624所、614所、410廠、430廠和113廠等單位專家組織研制。

“峨眉”航空發動機的技術驗證機在2006年5月首次臺架運轉試車成功。


殲20戰機未來將配備渦扇15發動機

這標志著我國在自主研制航空發動機的道路上又實現了歷史性跨越,在研制我國第四代中型戰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試車成功,預計2013年3月發動機完成設計定型試驗,2014年7月生產型發動機定型。

按照飛機任務要求,“峨眉”航空發動機在循環參數選擇上采用較高的渦輪進口溫度、中等總增壓比和比較低的涵道比。

采用的新技術主要有損傷容限和高效率的寬弦葉片、三維粘性葉輪機設計方法、整體葉盤結構的風扇和壓氣機、單晶氣冷渦輪葉片、粉末冶金渦輪盤、刷式封嚴、樹脂基復合材料外涵機匣、整體式加力燃燒室設計、陶瓷基復合材料噴管調節片、三元矢量噴管和具有故障診斷和狀態監控能力的雙余度式全權數字式電子控制系統。

發動機由10個單元體組成。

第四名:AL-41渦扇發動機 國家:俄羅斯

L-41F發動機是留里卡-土星公司的產品,將成為俄第五代戰斗機通用的發動機。

該發動機的發展基礎是留里卡設計局開發的AL-31系列, 1985 年開始研制, 總設計師是車金博士。

為適應第五代戰斗機的要求,AL-4lF 的推力有大幅度增加,其最大狀態推力約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。

不管哪一種數據,AL-41F的加力推力都高于F119-PW-100 ( F-22A的發動機)的16000千克( 156 AL-41F-1S(117S)發動機千牛)級,按照俄羅斯標準計算其推重比超過11(按照美國標準則約為10)。

但是與F119發動機是不能比較的。

因為F119發動機是以壽命設計為主,確保12000小時的壽命。

而AL-41F發動機是以犧牲壽命設計,提高推力。

對于AL-41F的壽命指標我們現在沒有數據。

AL-4lF 發動機進行展示

該發動機渦輪前溫度為1828K ,低干Fll9-PW-100 、M88-1 . M88-2 (后兩者是“陣風”的發動機)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“使用的發動機)1803K 。

這些性能數據說明它的確是一種典型的第五代發動機。
 
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