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时间:2020-08-02 10:07来源:东方新观察 作者:中国航空
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  F119航发的涡轮前温度达到了1977K,估计F135航发的涡轮前温度与其在同一水平。WS-15的涡轮前温度大约是1850-1925K,已经接近了美国两种四代航发的水平,但比其低了约50-100K。这说明美国四代航发的热效率更高,使用的耐热材料更好,热部件散热处理更先进。WS-15的涡轮前温度尽管已经有了大幅度提升,但与最先进水平还有差距,说明我们在耐热材料和散热技术方面还要继续努力。

  不过,F119也是分三级跳才实现了17.4吨的最大推力。一开始其试验推力只有14.5吨;第二阶段放宽到15.6吨;最后才到17.4吨。也就是不断对涡轮前最高温度加码,达到增推的目的。而WS15由于研发时间更晚,更多地运用到了成熟的粉末涡轮盘和单晶叶片技术。尤其是6.5万吨级的模锻设备在全球排名第一。因此其涡轮盘和叶片可以长期承受更高的温度。其少量下线的第一批加力推力已经可以达到16.2吨级,超过了F119发动机第二装机批次的水平。现在第4批次可能已下线并装机试飞,已看齐F119增推版约18吨级推力。批量装机歼-20后,必然登峰造极!




  也就是说,WS15的后续批次性能已经开始比肩美国的F119,再说当今新技术日新月异,我们今后弯道超车是完全有可能的。所以,最后再提一下我国的一项新型技术,即等离子体流动控制,这一技术被美国航空航天学会列为10项航空前沿技术之一。

  据中国科学院院士李应红透露,我国在等离子体流动控制领域取得巨大进展。对于航空发动机而言,等离子体流动控制可以预防最要命的喘振,以免发动机空中停车。其实,等离子体流动控制早已被一些航空强国在研制和应用,但最主要的问题是,只能在低速下起作用,高速流场则不行。因为它对流场产生的扰动太小,在低速时有效,在高速下由于动量比较大,把激励扰动淹没了,干扰不了流场。




  为此,我国成立专项,解决等离子体流动控制怎么在高速流场下起作用。最终研究出在高速流场下产生有效激励的放电方式。基本原理就是脉冲放电,在很短的时间内产生很强的扰动,局部产生强烈的冲击波,即冲击波激励,但由于是脉冲的,平均功耗并不是很大,这样把等离子体流动控制从低速做到了高速。通过流动控制对流场进行控制,不仅可以扩大发动机的稳定裕度,还可以提升飞机气动性能。

  当然,到目前为止,飞机和发动机等离子体流动控制还是处于实验室阶段,离实际使用还有距离,不过,我们有理由相信,我国一定会在该领域取得更大的突破。

  相比传统的航空发动机技术,在等离子体流动控制领域我国与世界航空强国几乎同时起步,不存在任何差距,而且我们还有领跑的优势。

  我国未来的航空发动机,值得期待!

 


 
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