進(jìn)入新世紀(jì)后,中國航空發(fā)動(dòng)機(jī)被列為重大科技專項(xiàng),投入天量資金來全面投入研發(fā)。
目前中國航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域即將迎來開花結(jié)果的豐收時(shí)刻,那么我們現(xiàn)在的航發(fā)水平究竟處于世界當(dāng)中的何種地位呢?下面是世界十大軍用戰(zhàn)斗機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)排名,中國三款型號上榜。
第一名:F135渦扇發(fā)動(dòng)機(jī) 國家:美國
F135渦輪扇發(fā)動(dòng)機(jī)由美國普拉特·惠特尼公司研制的新型發(fā)動(dòng)機(jī),最大推力超過18噸(4萬F135渦輪扇發(fā)動(dòng)機(jī)磅)。
F-135發(fā)動(dòng)機(jī)是在F-119(F-22戰(zhàn)斗機(jī)使用)的基礎(chǔ)上發(fā)展研制而成。
由于海軍陸戰(zhàn)隊(duì)與英國皇家海軍預(yù)計(jì)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(fā)動(dòng)機(jī)
但是這個(gè)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(xiàng)設(shè)計(jì)。
F135使用了F119的核心機(jī),配合高效的6級高壓壓氣機(jī),1級高壓渦輪和高效的風(fēng)扇(由一個(gè)2級的低壓渦輪驅(qū)動(dòng))。
F135采用了BAE系統(tǒng)公司的全權(quán)數(shù)字式發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)(FADEC),為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性和可保障性,F(xiàn)135大量采用外場可替換部件(LRC),其零部件數(shù)量比F119減少了大約40%。

該發(fā)動(dòng)機(jī)主要裝備的是F35戰(zhàn)斗機(jī)
按照計(jì)劃.F135一PW一100將作為F-35A空軍型的動(dòng)力系統(tǒng);F135一PW一400將作為F-35C海軍型的動(dòng)力;而F135一PW一600將作為F-35B海軍陸戰(zhàn)隊(duì)型的動(dòng)力。
F135發(fā)動(dòng)機(jī)推比10.5、加力推力19噸級別、軍推13噸級別、質(zhì)量1700千克,其19噸的加力推力目前沒有任何實(shí)際裝備戰(zhàn)斗機(jī)的加力式渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)能夠企及。
不過值得一提的是,F(xiàn)135相對于F119雖然推力大幅度提高,但是實(shí)際上是在同樣核心機(jī)基礎(chǔ)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(fā)動(dòng)機(jī) 國家:美國
F119是普·惠公司為美國第四代戰(zhàn)斗機(jī)研制的先進(jìn)雙轉(zhuǎn)子加力式渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī),其設(shè)計(jì)目標(biāo)是:不加力超音速巡航能力、非常規(guī)機(jī)動(dòng)和短距起落能力、隱身能力(即低的紅外和雷達(dá)信號特征)、壽命期費(fèi)用降低至少25%、零件數(shù)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(huán)參數(shù)范圍是:涵道比0.2~0.3;總增壓比23~27;渦輪進(jìn)口溫度1577~1677℃(1850K~1950K);節(jié)流比1.10~1.15。
在F119上采用的新技術(shù)主要有:三維粘性葉輪機(jī)設(shè)計(jì)方法、整體葉盤結(jié)構(gòu)、高紊流度強(qiáng)旋流主燃燒室頭部、浮壁燃燒室結(jié)構(gòu)、高低壓渦輪轉(zhuǎn)向相反、整體式加力燃燒室設(shè)計(jì)、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(jī)匣以及用陶瓷基復(fù)合材料或碳-碳材料的一些靜止結(jié)構(gòu)。

美制F119渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)
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(dāng)平衡。
與F100-PW-220相比,F(xiàn)119的外場可更換件拆卸率、返修率、提前換發(fā)率、維修工時(shí)、平均維修間隔時(shí)間和空中停車率分別改進(jìn)50%、74%、33%、63%、62%和29%。
新的四階段研制程序和綜合產(chǎn)品研制方法保證發(fā)動(dòng)機(jī)研制結(jié)束時(shí)即具有良好的可靠性、耐久性和維修性并能順利轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn)。
F119發(fā)動(dòng)機(jī)主要裝備F22
在研制中,為滿足提高推力的要求而增大風(fēng)扇直徑,還遇到了風(fēng)扇效率低、耗油率高和低壓渦輪應(yīng)力大的問題。
預(yù)計(jì),1994年中開始初步飛行試驗(yàn),此時(shí)F119將再積累3000地面試驗(yàn)小時(shí)。
1997年交付第1臺生產(chǎn)型發(fā)動(dòng)機(jī),裝F119的F-22戰(zhàn)斗機(jī)將于2002年具備初步作戰(zhàn)能力它是裝備在F-22A戰(zhàn)斗機(jī)上的F119-PW一100發(fā)動(dòng)機(jī)的改進(jìn)型號。
其最大推力達(dá)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(dá)20%;F135的最大軍用推力達(dá)到128千牛,而F119-PW一100的最大軍用推力僅為104千牛。
因此,F(xiàn)135是有史以來最為強(qiáng)勁的戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)。
第三名:WS-15渦扇發(fā)動(dòng)機(jī) 國家:中國
WS-15全稱渦扇15"峨眉" 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),是為我國第四代重型/中型戰(zhàn)斗機(jī)而研制的小涵道比推力矢量渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。
WS-15主要用于雙發(fā)重型隱身戰(zhàn)斗機(jī)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(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)驗(yàn)證機(jī)在2006年5月首次臺架運(yùn)轉(zhuǎn)試車成功。
這標(biāo)志著我國在自主研制航空發(fā)動(dòng)機(jī)的道路上又實(shí)現(xiàn)了歷史性跨越,在研制我國第四代中型戰(zhàn)斗機(jī)的征程上邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。
2011年中航黎明完成了ws-15驗(yàn)證機(jī)的交付。
保節(jié)點(diǎn)是2020年完成研制。

WS-15渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)模型
WS-15全稱渦扇15“峨眉” 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),是為我國第四代重型/中型戰(zhàn)斗機(jī)而研制的小涵道比推力矢量渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。
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(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)驗(yàn)證機(jī)在2006年5月首次臺架運(yùn)轉(zhuǎn)試車成功。

殲20戰(zhàn)機(jī)未來將配備渦扇15發(fā)動(dòng)機(jī)
這標(biāo)志著我國在自主研制航空發(fā)動(dòng)機(jī)的道路上又實(shí)現(xiàn)了歷史性跨越,在研制我國第四代中型戰(zhàn)斗機(jī)的征程上邁出了堅(jiān)實(shí)的重大一步。
2007年3月原形機(jī)首次臺架運(yùn)轉(zhuǎn)試車成功,預(yù)計(jì)2013年3月發(fā)動(dòng)機(jī)完成設(shè)計(jì)定型試驗(yàn),2014年7月生產(chǎn)型發(fā)動(dòng)機(jī)定型。
按照飛機(jī)任務(wù)要求,“峨眉”航空發(fā)動(dòng)機(jī)在循環(huán)參數(shù)選擇上采用較高的渦輪進(jìn)口溫度、中等總增壓比和比較低的涵道比。
采用的新技術(shù)主要有損傷容限和高效率的寬弦葉片、三維粘性葉輪機(jī)設(shè)計(jì)方法、整體葉盤結(jié)構(gòu)的風(fēng)扇和壓氣機(jī)、單晶氣冷渦輪葉片、粉末冶金渦輪盤、刷式封嚴(yán)、樹脂基復(fù)合材料外涵機(jī)匣、整體式加力燃燒室設(shè)計(jì)、陶瓷基復(fù)合材料噴管調(diào)節(jié)片、三元矢量噴管和具有故障診斷和狀態(tài)監(jiān)控能力的雙余度式全權(quán)數(shù)字式電子控制系統(tǒng)。
發(fā)動(dòng)機(jī)由10個(gè)單元體組成。

第四名:AL-41渦扇發(fā)動(dòng)機(jī) 國家:俄羅斯
L-41F發(fā)動(dòng)機(jī)是留里卡-土星公司的產(chǎn)品,將成為俄第五代戰(zhàn)斗機(jī)通用的發(fā)動(dòng)機(jī)。
該發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展基礎(chǔ)是留里卡設(shè)計(jì)局開發(fā)的AL-31系列, 1985 年開始研制, 總設(shè)計(jì)師是車金博士。
為適應(yīng)第五代戰(zhàn)斗機(jī)的要求,AL-4lF 的推力有大幅度增加,其最大狀態(tài)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(shù)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(shù)據(jù),AL-41F的加力推力都高于F119-PW-100 ( F-22A的發(fā)動(dòng)機(jī))的16000千克( 156 AL-41F-1S(117S)發(fā)動(dòng)機(jī)千牛)級,按照俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算其推重比超過11(按照美國標(biāo)準(zhǔn)則約為10)。
但是與F119發(fā)動(dòng)機(jī)是不能比較的。
因?yàn)镕119發(fā)動(dòng)機(jī)是以壽命設(shè)計(jì)為主,確保12000小時(shí)的壽命。
而AL-41F發(fā)動(dòng)機(jī)是以犧牲壽命設(shè)計(jì),提高推力。
對于AL-41F的壽命指標(biāo)我們現(xiàn)在沒有數(shù)據(jù)。
AL-4lF 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行展示
該發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪前溫度為1828K ,低干Fll9-PW-100 、M88-1 . M88-2 (后兩者是“陣風(fēng)”的發(fā)動(dòng)機(jī))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(fēng)“使用的發(fā)動(dòng)機(jī))1803K 。
這些性能數(shù)據(jù)說明它的確是一種典型的第五代發(fā)動(dòng)機(jī)。
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