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時間:2019-08-15 18:22來源:塞上軍章 作者:中國航空
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1999年下半年,渦扇-9發動機全面國產化工作啟動,西安航空發動機廠先后攻克無余量精鍛(精鑄)工藝,數字式電子控制系統等一系列難關,西航集團公司僅用了20天時間就完成了發動機的裝配,在成功進行了兩次冷運轉后,于2000年底一次點火成功,隨即開始的150小時工藝試車于2001年圓滿結束,試車檢驗結果表明各項性能技術指標均達到要求,渦扇-9被重新命名為秦嶺發動機,2007年12月,“秦嶺”發動機正式通過生產定型。

 

第一臺具備全部知識產權的中推渦噴:渦噴14型發動機

研制歷程

80年代中期,我國航空發動機的研制能力已有了長足進步,可以生產出一大批性能較為先進的渦噴發動機來滿足空軍部隊的作戰要求,但這些發動機基本上都是在前蘇聯發動機基礎上的改進、改型,且整體技術水平落后,嚴重制約了我國航空發動機制造工業以及軍用戰機的發展。在這種背景下,為解決中國戰機所面臨的問題,我國決定開始自行研制航空發動機。渦噴14型(又稱“昆侖”)發動機就是我國自行研制的第一臺具有全部知識產權的中等推力級加力渦輪噴氣發動機。

1984年,沈陽航空發動機研究所開始研制渦噴-14發動機,1986年,完成驗證機階段工作,轉入型號研制。此時恰逢我國頒布了全新的國軍標GJB241-87“航空渦輪噴氣和渦輪風扇發動機通用規范”,因此該型發動機成為中國第一款貫徹國軍標的發動機。

 

結構與性能

“昆侖”發動機為雙轉子帶加力式渦噴發動機,采用了現在世界先進發動機都在應用的定向凝固、無余量精鑄、復合冷卻空心渦輪葉片尖端技術。這個技術的應用使我國在同等材料水平上有效地提高渦前溫度,大大提高了發動機地推力。同時,昆侖發動機還采用了帶氣動霧化噴嘴地環形燃燒室、復合氣冷定向凝固無余量精鑄渦輪葉片、高級陶瓷涂層、數字式防喘系統和狀態監控等技術,有效地提高了發動機工作的穩定性和可靠性。“昆侖”發動機總體達到了世界80年代中期的技術水平。

昆侖發動機在設計時就考慮了換發易改裝的要求,可以應用于國產殲-7和殲-8系列上。夏季飛機可以不開加力起飛。另外,昆侖發動機左右可互換。減少備份發動機的臺數,減少了發動機的采購費用。發動機壽命長,省油,減少了使用費用,發動機價格雖然比同類發動機略貴,但全壽命周期費用卻大大降低。

 

主要改型

昆侖發動機的改型有“昆侖”I、“昆侖”II型。I型是原型1號機的改型機,主要是對外部機匣、附件等外部部件進行了適應性改造,以提高其裝配性能。“昆侖”II型則是加大推力型,是目前我國最先進的渦噴發動機。2002年,“昆侖”II的加力推力達到7800千克,現已提高到加力8010千克,最大5780千克,推重比7.22。發展型昆侖3加力為8930千克,推重比為8.05。

由于“昆侖”II型發動機的安裝方式和外形尺寸與我國大量在役的渦噴7、渦噴13系列發動機基本相同,具有很好的互換性,因此可以很方便地安裝到現役各型殲-7、殲-8飛機上,從而使這兩種飛機的性能有了一個跨越式的提高,極大地提高了我海空軍航空兵的空中作戰能力。

中國第一臺大推力渦扇:渦扇10型發動機

研制歷程

渦扇-10系列發動機,簡稱WS-10,代號“太行”,是由中國航空研究院606所研制的國產第三代大型軍用航空渦輪風扇發動機,也是中國第一臺大推力渦輪風扇發動機。

八十年代初期,中國航空研究院606所因70年代上馬的殲-9、殲-13、強-6、大型運輸機等項目的紛紛下馬,與之配套的研發長達二十年的渦扇-6系列發動也因無裝配對象被迫下馬,此時中國在航空動力方面與世界發達國家的差距拉到二十年之上。面對中國航空界的嚴峻局面,國家于八十年代中期決定發展新一代大推力渦扇發動機,這就是渦扇-10系列發動機的起源。

渦扇-10工程于1987年10月立項,同年,渦扇-10系列發動機進入驗證機研制階段,1992年10月驗證機在086號飛行臺上開始試驗,97年開始型號研制(飛行前試驗階段)并進入發動機與型號匹配的突擊階段,2000年10月開始高空臺試驗。該型號發動機裝機首飛是在2001年7月,2002年6月裝單臺太行發動機的蘇27試飛臺進行了首飛,取得階段性成果,2003年12月裝兩臺WS10A的殲11A首飛,03-04年間WS10A開始試裝殲10戰斗機。2005年5月11日開始定型持久試車,2005年11月10日通過長久初始壽命試車,05年12月28日完成定型審查考核。

WS-10A渦扇發動機是WS-10的發展型號,主要裝備于J11B戰斗機。WS-10A發動機與WS-10“太行”發動機最大的區別是核心機技術不同,WS-10A的核心機是CFM56核心機技術與AL-31F的核心機技術相結合的產物。WS-10A發動機的整體性能接近F110-GE-129IPE(F110的性能改進型)。

 

 

結構與性能

渦扇10/10A是一種采用三級風扇,九級整流,一級高壓,一級低壓共十二級,單級高效高功高低壓渦輪,即所謂的3+9+1+1結構。研制該發動機機時成功地采用了跨音速風扇;氣冷高溫葉片,電子束焊整體風扇轉子,鈦合金精鑄中介機匣;擠壓油膜軸承,刷式密封,高能點火電嘴,氣芯式加力燃油泵,帶可變彎度的整流葉片,收斂擴散隨口,高壓機匣處理以及整機單元體設計等先進技術。

在“太行”的早期型上,其高壓渦輪葉片采用的是DZ125定向凝固合金,但定型批產估計會采用DD6單晶合金,渦輪盤早期型應用的是GH4169高溫合金,如今已經開始應用FGH95粉末冶金。高低壓渦輪采用對轉結構,這在第三代發動機上是極其罕見的。


 
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