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时间:2019-08-15 18:22来源:塞上军章 作者:中国航空
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1999年下半年,涡扇-9发动机全面国产化工作启动,西安航空发动机厂先后攻克无余量精锻(精铸)工艺,数字式电子控制系统等一系列难关,西航集团公司仅用了20天时间就完成了发动机的装配,在成功进行了两次冷运转后,于2000年底一次点火成功,随即开始的150小时工艺试车于2001年圆满结束,试车检验结果表明各项性能技术指标均达到要求,涡扇-9被重新命名为秦岭发动机,2007年12月,“秦岭”发动机正式通过生产定型。

 

第一台具备全部知识产权的中推涡喷:涡喷14型发动机

研制历程

80年代中期,我国航空发动机的研制能力已有了长足进步,可以生产出一大批性能较为先进的涡喷发动机来满足空军部队的作战要求,但这些发动机基本上都是在前苏联发动机基础上的改进、改型,且整体技术水平落后,严重制约了我国航空发动机制造工业以及军用战机的发展。在这种背景下,为解决中国战机所面临的问题,我国决定开始自行研制航空发动机。涡喷14型(又称“昆仑”)发动机就是我国自行研制的第一台具有全部知识产权的中等推力级加力涡轮喷气发动机。

1984年,沈阳航空发动机研究所开始研制涡喷-14发动机,1986年,完成验证机阶段工作,转入型号研制。此时恰逢我国颁布了全新的国军标GJB241-87“航空涡轮喷气和涡轮风扇发动机通用规范”,因此该型发动机成为中国第一款贯彻国军标的发动机。

 

结构与性能

“昆仑”发动机为双转子带加力式涡喷发动机,采用了现在世界先进发动机都在应用的定向凝固、无余量精铸、复合冷却空心涡轮叶片尖端技术。这个技术的应用使我国在同等材料水平上有效地提高涡前温度,大大提高了发动机地推力。同时,昆仑发动机还采用了带气动雾化喷嘴地环形燃烧室、复合气冷定向凝固无余量精铸涡轮叶片、高级陶瓷涂层、数字式防喘系统和状态监控等技术,有效地提高了发动机工作的稳定性和可靠性。“昆仑”发动机总体达到了世界80年代中期的技术水平。

昆仑发动机在设计时就考虑了换发易改装的要求,可以应用于国产歼-7和歼-8系列上。夏季飞机可以不开加力起飞。另外,昆仑发动机左右可互换。减少备份发动机的台数,减少了发动机的采购费用。发动机寿命长,省油,减少了使用费用,发动机价格虽然比同类发动机略贵,但全寿命周期费用却大大降低。

 

主要改型

昆仑发动机的改型有“昆仑”I、“昆仑”II型。I型是原型1号机的改型机,主要是对外部机匣、附件等外部部件进行了适应性改造,以提高其装配性能。“昆仑”II型则是加大推力型,是目前我国最先进的涡喷发动机。2002年,“昆仑”II的加力推力达到7800千克,现已提高到加力8010千克,最大5780千克,推重比7.22。发展型昆仑3加力为8930千克,推重比为8.05。

由于“昆仑”II型发动机的安装方式和外形尺寸与我国大量在役的涡喷7、涡喷13系列发动机基本相同,具有很好的互换性,因此可以很方便地安装到现役各型歼-7、歼-8飞机上,从而使这两种飞机的性能有了一个跨越式的提高,极大地提高了我海空军航空兵的空中作战能力。

中国第一台大推力涡扇:涡扇10型发动机

研制历程

涡扇-10系列发动机,简称WS-10,代号“太行”,是由中国航空研究院606所研制的国产第三代大型军用航空涡轮风扇发动机,也是中国第一台大推力涡轮风扇发动机。

八十年代初期,中国航空研究院606所因70年代上马的歼-9、歼-13、强-6、大型运输机等项目的纷纷下马,与之配套的研发长达二十年的涡扇-6系列发动也因无装配对象被迫下马,此时中国在航空动力方面与世界发达国家的差距拉到二十年之上。面对中国航空界的严峻局面,国家于八十年代中期决定发展新一代大推力涡扇发动机,这就是涡扇-10系列发动机的起源。

涡扇-10工程于1987年10月立项,同年,涡扇-10系列发动机进入验证机研制阶段,1992年10月验证机在086号飞行台上开始试验,97年开始型号研制(飞行前试验阶段)并进入发动机与型号匹配的突击阶段,2000年10月开始高空台试验。该型号发动机装机首飞是在2001年7月,2002年6月装单台太行发动机的苏27试飞台进行了首飞,取得阶段性成果,2003年12月装两台WS10A的歼11A首飞,03-04年间WS10A开始试装歼10战斗机。2005年5月11日开始定型持久试车,2005年11月10日通过长久初始寿命试车,05年12月28日完成定型审查考核。

WS-10A涡扇发动机是WS-10的发展型号,主要装备于J11B战斗机。WS-10A发动机与WS-10“太行”发动机最大的区别是核心机技术不同,WS-10A的核心机是CFM56核心机技术与AL-31F的核心机技术相结合的产物。WS-10A发动机的整体性能接近F110-GE-129IPE(F110的性能改进型)。

 

 

结构与性能

涡扇10/10A是一种采用三级风扇,九级整流,一级高压,一级低压共十二级,单级高效高功高低压涡轮,即所谓的3+9+1+1结构。研制该发动机机时成功地采用了跨音速风扇;气冷高温叶片,电子束焊整体风扇转子,钛合金精铸中介机匣;挤压油膜轴承,刷式密封,高能点火电嘴,气芯式加力燃油泵,带可变弯度的整流叶片,收敛扩散随口,高压机匣处理以及整机单元体设计等先进技术。

在“太行”的早期型上,其高压涡轮叶片采用的是DZ125定向凝固合金,但定型批产估计会采用DD6单晶合金,涡轮盘早期型应用的是GH4169高温合金,如今已经开始应用FGH95粉末冶金。高低压涡轮采用对转结构,这在第三代发动机上是极其罕见的。


 
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