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时间:2018-12-07 14:09来源:飞机维修砖家 作者:中国航空
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进入新世纪后,中国航空发动机被列为重大科技专项,投入天量资金来全面投入研发。

目前中国航空发动机领域即将迎来开花结果的丰收时刻,那么我们现在的航发水平究竟处于世界当中的何种地位呢?下面是世界十大军用战斗机航空发动机排名,中国三款型号上榜。

第一名:F135涡扇发动机 国家:美国

F135涡轮扇发动机由美国普拉特·惠特尼公司研制的新型发动机,最大推力超过18吨(4万F135涡轮扇发动机磅)。

F-135发动机是在F-119(F-22战斗机使用)的基础上发展研制而成。

由于海军陆战队与英国皇家海军预计采用的F-35B必须能够垂直起降,因此F-135也可以加上向下弯折的矢量推力喷嘴。


F135涡扇发动机

但是这个喷嘴只有在垂直起降的场合使用,可以大大地缩短起飞/降落距离。

其他F-35则不使用这项设计。

F135使用了F119的核心机,配合高效的6级高压压气机,1级高压涡轮和高效的风扇(由一个2级的低压涡轮驱动)。

F135采用了BAE系统公司的全权数字式发动机控制系统(FADEC),为了提高发动机的可靠性和可保障性,F135大量采用外场可替换部件(LRC),其零部件数量比F119减少了大约40%。


该发动机主要装备的是F35战斗机

按照计划.F135一PW一100将作为F-35A空军型的动力系统;F135一PW一400将作为F-35C海军型的动力;而F135一PW一600将作为F-35B海军陆战队型的动力。

F135发动机推比10.5、加力推力19吨级别、军推13吨级别、质量1700千克,其19吨的加力推力目前没有任何实际装备战斗机的加力式涡扇发动机能够企及。

不过值得一提的是,F135相对于F119虽然推力大幅度提高,但是实际上是在同样核心机基础上用流量、高速性能换推力。

F135虽然推力超群,但是其高速性能却是下降的。

第二名:F119涡扇发动机 国家:美国

F119是普·惠公司为美国第四代战斗机研制的先进双转子加力式涡轮风扇发动机,其设计目标是:不加力超音速巡航能力、非常规机动和短距起落能力、隐身能力(即低的红外和雷达信号特征)、寿命期费用降低至少25%、零件数量减少40~60%、推重比提高20%、耐久性提高两倍、零件寿命延长50%。

在80年代初确定的循环参数范围是:涵道比0.2~0.3;总增压比23~27;涡轮进口温度1577~1677℃(1850K~1950K);节流比1.10~1.15。

在F119上采用的新技术主要有:三维粘性叶轮机设计方法、整体叶盘结构、高紊流度强旋流主燃烧室头部、浮壁燃烧室结构、高低压涡轮转向相反、整体式加力燃烧室设计、二元矢量喷管和第三代双余度FADEC。

此外,还采用了耐温1070~1100℃的第三代单晶涡轮叶片材料、双性能热处理涡轮盘、阻燃钛合金Alloy C、高温树脂基材料外涵机匣以及用陶瓷基复合材料或碳-碳材料的一些静止结构。


美制F119涡扇发动机

在研制中,注意了性能与可靠性、耐久性和维修性之间的恰当平衡。

与F100-PW-220相比,F119的外场可更换件拆卸率、返修率、提前换发率、维修工时、平均维修间隔时间和空中停车率分别改进50%、74%、33%、63%、62%和29%。

新的四阶段研制程序和综合产品研制方法保证发动机研制结束时即具有良好的可靠性、耐久性和维修性并能顺利转入批量生产。

F119发动机主要装备F22

在研制中,为满足提高推力的要求而增大风扇直径,还遇到了风扇效率低、耗油率高和低压涡轮应力大的问题。

预计,1994年中开始初步飞行试验,此时F119将再积累3000地面试验小时。

1997年交付第1台生产型发动机,装F119的F-22战斗机将于2002年具备初步作战能力它是装备在F-22A战斗机上的F119-PW一100发动机的改进型号。

其最大推力达191.3千牛。

超过了F119-PW一100的最大推力(156千牛,约15.8吨)多达20%;F135的最大军用推力达到128千牛,而F119-PW一100的最大军用推力仅为104千牛。

因此,F135是有史以来最为强劲的战斗机发动机。

第三名:WS-15涡扇发动机 国家:中国

WS-15全称涡扇15"峨眉" 涡扇发动机,是为我国第四代重型/中型战斗机而研制的小涵道比推力矢量涡扇发动机。

WS-15主要用于双发重型隐身战斗机歼-20。

WS-15由606所、624所、614所、410厂、430厂和113厂等单位专家组织研制。

"峨眉"航空发动机的技术验证机在2006年5月首次台架运转试车成功。

这标志着我国在自主研制航空发动机的道路上又实现了历史性跨越,在研制我国第四代中型战斗机的征程上迈出了坚实的一步。

2011年中航黎明完成了ws-15验证机的交付。

保节点是2020年完成研制。


WS-15涡扇发动机模型

WS-15全称涡扇15“峨眉” 涡扇发动机,是为我国第四代重型/中型战斗机而研制的小涵道比推力矢量涡扇发动机。

由606所、624所、614所、410厂、430厂和113厂等单位专家组织研制。

“峨眉”航空发动机的技术验证机在2006年5月首次台架运转试车成功。


歼20战机未来将配备涡扇15发动机

这标志着我国在自主研制航空发动机的道路上又实现了历史性跨越,在研制我国第四代中型战斗机的征程上迈出了坚实的重大一步。

2007年3月原形机首次台架运转试车成功,预计2013年3月发动机完成设计定型试验,2014年7月生产型发动机定型。

按照飞机任务要求,“峨眉”航空发动机在循环参数选择上采用较高的涡轮进口温度、中等总增压比和比较低的涵道比。

采用的新技术主要有损伤容限和高效率的宽弦叶片、三维粘性叶轮机设计方法、整体叶盘结构的风扇和压气机、单晶气冷涡轮叶片、粉末冶金涡轮盘、刷式封严、树脂基复合材料外涵机匣、整体式加力燃烧室设计、陶瓷基复合材料喷管调节片、三元矢量喷管和具有故障诊断和状态监控能力的双余度式全权数字式电子控制系统。

发动机由10个单元体组成。

第四名:AL-41涡扇发动机 国家:俄罗斯

L-41F发动机是留里卡-土星公司的产品,将成为俄第五代战斗机通用的发动机。

该发动机的发展基础是留里卡设计局开发的AL-31系列, 1985 年开始研制, 总设计师是车金博士。

为适应第五代战斗机的要求,AL-4lF 的推力有大幅度增加,其最大状态推力约12000 千克(117.6千牛),加力推力的一般说法是不低于17857千克(175千牛),具体数字有18500 千克(181.3千牛)和20000千克(196千牛)等说法。

不管哪一种数据,AL-41F的加力推力都高于F119-PW-100 ( F-22A的发动机)的16000千克( 156 AL-41F-1S(117S)发动机千牛)级,按照俄罗斯标准计算其推重比超过11(按照美国标准则约为10)。

但是与F119发动机是不能比较的。

因为F119发动机是以寿命设计为主,确保12000小时的寿命。

而AL-41F发动机是以牺牲寿命设计,提高推力。

对于AL-41F的寿命指标我们现在没有数据。

AL-4lF 发动机进行展示

该发动机涡轮前温度为1828K ,低干Fll9-PW-100 、M88-1 . M88-2 (后两者是“阵风”的发动机)的1977K 、1843K 和1850K ,但比AL-3lF、F100-PW-100和F110-GE-100的约1665K, 1672K和1644K 有很大提高,也高于EJ200 ( “台风“使用的发动机)1803K 。

这些性能数据说明它的确是一种典型的第五代发动机。
 
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