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涡扇发动机最大优点

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涡扇发动机最大优点

本篇文章给大家谈谈《涡扇发动机最大优点》对应的知识点,希望对各位有所帮助。

本文目录一览:

  • 1、战斗机的涡喷发动机和涡扇发动机有什么区别?哪一种更先进?
  • 2、涡喷发动机比涡扇发动机先进吗?
  • 3、涡喷和涡扇哪个更先进?
  • 4、涡扇发动机和涡喷发动机哪个更先进
  • 5、波音和空客技术那么牛,他们可以制造航空发动机吗?
  • 6、请教世界上哪几种战机用发动机最先进?

战斗机的涡喷发动机和涡扇发动机有什么区别?哪一种更先进?

涡扇气流通道有两个:内涵和外涵。内涵要经过风扇、压气机、燃烧室、涡轮和喷口;外涵直接通过风扇后排出。如果是带加力的发动机(如F-22等军用飞机的的发动机:F-119等)那外涵气流还要经过加里燃烧室。现在民航几乎没有使用涡喷的(亚音速是经济性不好),CFM56,GE90,PW4000,RB211,Trent等,都是典型的不带加力的涡扇发动机。

涡喷气流通道只有一个。高速的时候效率较高。但是,十分废油。现在连战斗机都很少用纯涡喷的。早期的喷气发动机涡喷居多。如 707 用的 JT3D 就是涡喷发动机。

与涡喷发动机相比,涡扇发动机热效率高,油耗低,因而能够获得较大的推重比。这些是涡喷发动机无论如何都难以达到的。其实涡喷发动机和涡扇发动机的核心机是基本相同的,所不同的是涡扇发动机是在涡喷发动机的基础上增加了几级涡轮,这些涡轮带动一排或几排风扇,风扇后的气流一部分进入压气机(内涵道),燃烧后从喷口喷出,另一部分则不经过燃烧,而通过外涵道直接排到空气中。所以,涡扇发动机的推力是风扇抗力和喷口推力的总和

涡喷发动机比涡扇发动机先进吗?

与涡喷发动机相比,涡扇发动机热效率高,油耗低,因而能够获得较大的推重比。以下是关于发动机的相关介绍:概念:发动机(Engine)是一种能够把别的形式的能转化为机械能的机器,包括如内燃机(往复活塞式发动机)、外燃机(斯特林发动机、蒸汽机等)、喷气发动机、电动机等。如内燃机通常是把化学能转化为机械能。分类:内燃机,外燃机,外燃机,就是说燃料在发动机的外部燃烧,燃气轮机,喷气发动机。

涡喷和涡扇哪个更先进?

涡喷和涡扇哪个更先进? 涡喷和涡扇没有可比性,在一定条件下比较才有意义。比如对于现代战斗机来说,涡扇远远优于涡喷,主要是推重比和燃油经济性好。但当速度越来越快时,涡喷的优势就越明显,涡扇的风扇这时候就成了负担。所以就有了变循环发动机的优势来整合两者。更多相关资料如下:涡喷和涡扇的区别:导管不同。涡流喷射只有一个旁路;涡轮风扇发动机有两个旁路。燃烧室前面只喷压气机,涡扇除压气机外还有风扇。对于从涡扇流入发动机的空燃气,一部分流入外涵道,一部分进入燃烧室,所有的涡喷都进入燃烧室。涡喷发动机的推力是由喷管的排气产生的,但排气的速度、温度、压力都很高。发动机前置安装:在涡扇发动机的前部安装一个风扇,利用风扇的排气产生推力。发动机是一种能将其他形式的能量转化为机械能的机器。它不仅适用于发电机,也指包括发电机在内的整机。 @2019

涡扇发动机和涡喷发动机哪个更先进

这个没有可比性,要在一定的条件下比较才有意义.比如对于现代的战机来说,涡扇远优于涡喷,主要是涡扇的推重比和燃油经济性好,但是当速度越来越快的时候,涡喷的优势就比较明显,这个时候涡扇的风扇反而成了累赘。所以就出现了变循环发动机来整合两者的优点。

简单地说,战机用涡扇,导弹用涡喷,无所谓谁更先进。

波音和空客技术那么牛,他们可以制造航空发动机吗?

一方面,波音和空客是整机制造商,不造发动机,它们是发动机的搬运工。另一方面,波音和空客在发动机上的造诣很深,经常能指导发动机厂商怎么造发动机。在全世界范围内,绝大多数飞机制造商,都是不自己造发动机的。比如俄罗斯的苏霍伊联合体,乌克兰的安东诺夫联合体,巴西的巴航工业,中国的成飞沈飞,加拿大的庞巴迪,法国的达索。

图一:波音747的JT9D是当时世界上推力最大的发动机。

为这些飞机制造商造发动机的包括通用电气、普惠、罗罗、斯奈克玛等等。这些公司的主业或主业之一就是制造航空发动机。飞机制造商跟发动机制造商往往是好基友的关系。比如波音公司跟通用电气就是好基友,而空客公司跟罗罗公司是好基友。举个例子,波音777X的发动机由通用电气独占,空客A350-1000的发动机由罗罗独占。

当然了,在绝大多数时候,飞机制造商不会在一棵树上吊死,也就是不愿意由一家发动机厂商独占。独占有好处有坏处,好处是能有更深层次的合作,坏处是一旦发动机不行,整个机队都要趴窝。所以比如A320的发动机,就由三家厂商提供,包括IAE、CFM和普惠。

图二:乔萨特对于发动机的造诣非常深,尽管他只是个飞机设计师。

上面讲发动机厂商时,并没有提到IAE和CFM,这两个公司是怎么蹦出来的呢?其实发动机厂商之间有你死我活的竞争,也有互相帮扶的合作。合纵连横的大戏,都是为了抢到订单的交易。IAE实际上是美德日以普惠为老大的合资公司,CFM实际上是通用电气和法国赛峰的合资公司。

历史 上赫赫有名的飞机设计师,往往对发动机有非常深刻的理解,能够发现发动机发展的趋势,灵活运用最新的发动机研究成果,更牛的是能控制风险,预先了解发动机可能存在的问题,并且找到解决问题的办法。从约翰逊到乔萨特都是如此。作为波音747之父,乔萨特非常清楚地判断出普惠公司JT9D出现了问题,并且派人前往普惠公司协同解决问题。

图三:波音747的大头设计源自军用运输机。

波音787是最容易辨识出来的客机,没有之一。主要就是因为它的发动机后缘采用了锯齿设计,发动机看起来象是一朵反插的菊花。锯齿设计的主要目的在于降低噪音,让来自外函道的冷空气和内函道的热空气混合更为平滑。这个设计并不是发动机厂商自行作主的,而是波音公司、NASA和发动机厂商的多方合作,缺一不可。

波音和空客是著名的飞机生产商,技术确实牛,但航空发动机,航电设备,甚至座椅,机上厨房,卫生间等都不生产,也就是说,它们就制造一飞机壳儿,很多人说咱们中国商飞制造的ARJ-21和C919购买了很多国外的设备,就制造一壳儿,就说咱们的飞机不是“纯”国产,那其实波音,空客也是一样。

比方说,波音著名的客机波音747,发动机来自三个厂家供客户选择,分别是:

普惠的PW JT9D-7A,通用电气的GE CF6-45A2,英国罗尔斯罗伊斯公司的RR RB211-524B2,整个飞机有450万个零部件,生产商包括6个国家1500家大型企业,还有15000家以上的中小企业参与了协作分工生产。波音公司如果每个零件都自己制造,那根本生产不出飞机来。

那有人可能说,造个壳儿算造飞机?对,造壳儿就是造飞机,能把壳设计出来,造出来,把各家生产的设备整合为一体,协调合作,形成操控良好,性能优异的整体,就是飞机制造厂商的工作。

飞机发动机是现代工业的皇冠,造发动机的厂商也很牛,不断地造出更高精度,更大推力,更加省油,更长使用寿命,更环保的发动机,但它们都不造飞机,这就是术业有专攻,各有各的专长,分工合作好了就行了。

但从另一方面讲,一个大国有可能做到整架飞机都是国内众多企业合作生产零部件,比如现在的美国,它的配套能力很强,如果需要,它完全可以全国产。

民用客机则需要先进稳定的子系统,保证客机的整体先进性,因为客机面对各航空公司的选择,安全,节能,易维护,寿命长,舒适,环保等都是很挑剔的因素,采用国际合作方式很正常。(N)

其实这个问题,就跟为什么我们不造芯片差不多,就是我们不是不能造芯片,而是我们现阶段造不出来先进的芯片,落后的产品造出来根本就没有竞争力,自然也就没有市场。

波音与与空客其实很像“苹果”,就很多“产品”都是各零部件供应商提供零件,最后在一起组装,不一样的是“苹果”很多零部件比如“芯片”是自己设计的,但不是自己生产,而是交给台积电代工。

图注:我们为波音制造的垂尾。

波音、空客也是一样,很多零部件都是由别人代工的,比如波音目前最先进的“波音787”就是由9个国家,12家公司参与生产的,我们的沈飞、西飞也有波音的零部件加工项目,而飞机发动机更是直接采用其他厂商的产品,比如美国“GE”通用电气、“普惠”普拉特.惠特尼、“罗罗”罗尔斯.罗伊斯的产品。

图注:目前全世界主要的几家航空发动机制造/提供厂商。

那为什么波音和空客不自己生产飞机发动机呢?

“天真”个人看法不是它们造不了,而是造出来没有竞争力!就像我们芯片一样,不是造不了,而是造出来没有市场竞争力!还不如直接采用三大航发厂商的产品,就像各大电脑厂商都采用“英特尔”的芯片一样。

而为什么像波音、空客这样的航空巨头生产出来的“航空发动机”都没有市场竞争力呢?

首先二战那种老式的“活塞”发动机我们不谈,我们现在只谈现在先进的“大涵道比涡扇发动机”;

制造先进喷气航空发动机的关键在于材料、加工工艺及设计制造,波音、空客在航发材料上应该没有问题,自己不行也可以直接采购本国内的产品,关键在于加工工艺和设计制造。

我们都知道航发的原理很简单,以涡扇发动机为例:就是风扇、低压压气机(高涵道比涡扇特有)、高压压气机、燃烧室、驱动压气机的高压涡轮、驱动风扇的低压涡轮和排气系统等组成。

但是原理简单,工程化很困难,尤其是大推力先进航发的加工制造极其困难,目前先进航发多达数万个零部件,每个零部件的加工工艺要求都不近相同,甚至可以毫不夸张的说,给你个先进航发在没有操作手册的时候,连如何拆解都困难。

图注:目前最先进的大涵道比涡扇发动机,波音777X应用的“GE9X”

对于那些有先进航发制造经验的企业来说,一个航发数万个零部件,比如A、B、C、D、E、F、G……它们知道如何加工、如何装配,可是对没有先进航发制造经验的企业来说,不要说如何加工、如何装配了,甚至连哪个是A哪个是B都不知道,这就需要一步步从头摸索,按我们通俗的话来说,就是“技术累积”。

其次,每个航发的零部件都是有“公差”的,就每个零部件加工的时候,会有一定的大小差别,是不可能完全一样的,那这个差别是多少?没制造过航发的企业不知道,最后装配在一起的总差别又是多少,还是不知道。

这就对以后航发的可靠性提出了难题,航发不是 汽车 发动机, 汽车 发动机出问题的时候, 汽车 大不了停在路边不开就是了,而用航发的飞机不行,飞机飞到一半航发出问题了,那飞机也就完了,以前我们歼10用三姨夫的时候,大多数事故都是“三姨夫”出问题,为这事我们没少和毛子扯皮!

所以航发需要进行漫长而又严格的各种测试,而正如前文所说,先进航发有多达数万个零件,同时航发的使用环境又极其严酷,涡轮叶片工作环境是在上千度的高温下,保持每分钟数万转的稳定运行,每秒钟的进气流量都是按“公斤”计算的,这么严酷的工作环境与这么多的零件想要确保不出问题是极其、极其困难的。

就拿我们来说,上世纪80年代就开始仿制英国的“贝斯”发动机,按理说对航发是有一定设计制造经验的,可是等到研制WS10这种第三代大推力小涵道比航空发动机的时候就遇到了难题,设计出来了也造出来了,但就是可靠性不行,尤其是“喘振”的问题,来回的折腾。

而主要原因是什么呢?一个是设计的问题,一个就是加工工艺的问题(跟材料屁关系都没有,具体原因可能涉密就不谈了)

图注:WS10以前迟迟

出不来,根本就不是材料的问题,而是设计跟工艺的问题。

而这种难题不是单靠工业规模和工业加工能力就可以轻易改变的,就拿我们隔壁的鬼子来说,工业加工能力不可谓不强吧?

可是自己费劲巴力造了个5吨推力的“小推”就能乐的屁颠屁颠的。

图注:鬼子“心神”

上用的“XF5-1”一个5吨的小推,曾让鬼子兴奋了好几年。

这个关键还是“技术累积”的问题,只有自己有丰富的航空发动机设计制造经验,才能知道用那些设计来避免可能出现的问题,用那些技术加工工艺才能提高航发的性能和可靠性。

所以在“天真”看来,如果波音与空客想造航空发动机的话,以目前的技术条件来看应该没有问题,无非就是投资建厂而已,我们过去80年代都能造航发,作为现在国际“军工巨头”的波音、空客来说一点问题都没有。

但是……如何能造出“先进的航发”、如何能造出“先进可靠的航发”,这就不单纯是看工业制造或者工业规模的问题了,而是技术积累的问题,而相关经验欠缺的波音、空客想制造先进大推力航发都非常困难,确切的说不止是波音、空客,任何其他工业制造企业想在没有经验的情况下,就造好大推力航发,根本不可能!

波音和空客是著名的飞机制造公司,但不是航空发动机制造商。

关于飞机制造和发动机制造,在航空工程领域中有一句话:“飞机是一个国家工业的王冠,航空发动机则是王冠上的宝石”。这就说明航空发动机在航空工程行业的特殊地位,对于目前全球的航空工业布局而言,航空发动机一般都是集中在一个公司或者工厂进行研发和制造的,并不是融入到飞机制造厂或者公司。

这种现象在美国如此,在欧洲如此,在俄罗斯如此,在中国也是如此。所以波音和空客并不是致力于研发航空发动机。

实际上在全球范围内,特别是喷气式航空发动机的供应渠道中,五家公司占据了全球市场近90%的份额。

这五家公司就是美国GE、法国的snecma(斯奈克玛)、CFM(GE和snecma的合资公司)、美国普惠公司、英国罗-罗公司。

波音和空客的客机产品,基本上都是可以在上面这五家公司的发动机之间互换。

OK,关于问题就回答到这里吧。

请教世界上哪几种战机用发动机最先进?

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涡扇发动机

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。

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。

AL-41F也是俄罗斯第一种实现"全权限数字电子控制"(FADEC)的发动机,俄罗斯业已在AL-31FU上对FADEC 系统进行过验证,而AL-3lF系列则一直采用液压电子控制。

AL-4lF发动机(117S)已装备到俄军苏35战机

AL-4lF的FADEC系统与机上KSU-1-42 数字式电传操纵系统交联,能够根据飞行状态自动调节发动机的工作,从而提高飞行效率和发动机工作的可靠性。由此可见米格-39 已经具有了"综合飞行/推力控制系统"(IFPCS) ,下一步应该是将其与火力控制系统(FCS)交联在一起,实现综合火力/飞行/推力控制系统(IFFPCS) .

这一点俄罗斯专家在其1999年以前公开的第五代战斗机讨论中并未提及(其讨论侧重于各分项目应当具有的指标与特性),但它确实是真正的第五代战斗机应当具有的特征,依赖干IFFPCS ,作战飞机将能够以最佳飞行时间、最佳任务航迹、最佳燃由消耗等为优化目标自动对飞机进行能量管理,实现作战过程全自动化,大幅提高其生存能力和作战效能。

第五名:涡扇-10B太行发动机 国家:中国

行WS-10/10A相当于当初F100-PW-100阶段,而太行改WS-10B则已经相当于当初F100-PW-220阶段。太行改WS-10B发动机整体性能接近和部分超过F110-GE-129IPE (F110的性能改进型)WS-10B发动机在"太行"发动机的基础上研制的,涡扇10B与涡扇10/10A之间的通用零部件达70%.使用通用部件不仅减小了研制的冒险性,还将显着地减少后勤保障费用。

太行改WS-10B的核心机以"太行"核心机为基础重新研制的,在设计过程中三大核心部件既高压压气机、环形燃烧室、高压涡轮等大量的参照并借鉴了AL-31F核心机的设计方法,结构细节设计和制造工艺。 大胆倡导采用了航空动力许多前沿设计技术成果和大量应用新材料、新工艺,从而突破了120余项关键技术。

中国展示的涡扇10发动机

重点围绕WS-10B核心机的三大高压部件既高压压气机、环形燃烧室、高压涡轮等的工程设计,试制与试验以及其相关的强度、控制等系统进行综合应用研究,研制过程遵循"部件试验在前,整机试车在后。的原则,完成了大量的三大核心部件和子系统的试验。

对核心机进行了大量的地面和高空性能试验,对可靠性与耐久性方面的进行大量试验,大幅度的提高热端部件寿命。对其它部件、系统、成件等作了适应性改进,对附件位置、管线和防冰系统作了必要的修改。为减轻重量进一步扩大了钛合金的应用范围。对加力燃烧室和尾喷管进行优化设计,采用新的耐高温合金材料,改进冷却设计,减轻重量 .

歼10B战机未来将配置涡扇10B发动机

优化设计了高压涡轮叶片的结构细节设计,为不带冠设计,强化气膜加对流复合冷却技术。利用增大空气流量、提高部件效率、减少漏气和损失等技术措施,来一定幅度的提高推力。风扇是采用后2级整体叶盘结构。由于运用三维计算流体力学进行设计,风扇效率显着提高,压比为3.6;采用整体叶盘,消除了燕尾槽和阻尼凸台等处的应力集中,简化了结构,减少了零件数,减轻了重量,减少了泄漏结构和系统。

加力燃烧室和尾喷管以及大部分发动机附件从"太行"发动机的设计方案衍生而来,并改进了冷却技术和重新设计了部分结构设计,使结构更简单,减轻了重量,提高使用寿命寿命、同时维修性也得到改善,降低了使用和维护成本,为适应J11B的机体,对附件位置、管线和防冰系统作了必要的修改。

第六名:AL-31FN涡扇发动机 国家:俄罗斯

AL-31FN涡扇发动机进行展示

AL-31F是由俄罗斯留里卡"土星"科研生产联合体研制的带加力燃烧室的涡扇发动机。该联合体前身是留里卡设计局,组建于1946年,是前苏联的主要战斗机发动机设计局。在上世纪60年代,留里卡研制了AL-21F系列涡轮喷气发动机,其最大加力推力达11000daN.1970~1974年投入生产,广泛用于苏-17、苏-20、苏-22、苏-24和米格-23战斗机上。在AL-21基础上,1976年(另一说法是1973年)留里卡开始研制AL-31F发动机。1985年该发动机研制达标后,用于苏-27、苏-30和苏-35战斗机。

AL-31F的结构形式是双转子加力式涡扇发动机。推力范围:加力12250daN,中间7620daN.每台价格300万美元。AL-31F有一些改进型,其中包括带矢量推力喷管的改进型AL-31FP发动机。

从总体上讲,作为苏-27战机的专用动力装置AL-31F发动机,其性能是优良的,具有明显优势。

(1)尺寸小,推力大。其涡轮具有有效的冷却系统和良好的热力学特性;压气机增压快速,发动机结构紧凑,保证飞机有较高的推力和良好的机动性。

(2)稳定性高。可使用在苏-27飞机的各种飞行高度和速度下,即使飞机在以M2的速度进入平螺旋、直螺旋、翻转螺旋和进气道喘振的情况下,发动机工作仍然极其稳定。喘振消除系统、空中自动点火系统、主燃烧室和加力燃烧室的再次启动系统等可保证在使用机载武器时动力装置的工作可靠性。

AL-31F发动机专门为苏27战机而研制的

(3)维修简便。该发动机采用单元体结构,由14个单元体组成,因此,如果出现某些损坏,不需要全部更换,只替换下有故障的单元体即可。这样,在使用条件下进行发动机维修时,可更换其中的6个单元体。

(4)使用寿命长。AL-31F可根据其技术状况而使用,只要发动机还正常,就可以一直使用下去,而现代化水平的诊断设备可保证飞行安全。但其使用寿命也有一个限度,一般认为该发动机第一次维修前的使用寿命可达1000h,总使用寿命应该不少于10年。

第七名:EJ-2000涡扇发动机 国家:英国

EJ-2000涡扇发动机

EJ200是欧洲四国联合研制的先进双转子加力式涡轮风扇发动机,用于欧洲联合研制的90年代战斗机EFA(现编号EF2000)。参加研制工作的有英国罗·罗公司、德国发动机涡轮联合公司、意大利菲亚特公司和西班牙涡轮发动机工业公司,各占份额33%、33%、21%和13%.

1985年8月,先由英、德和意大利三国集团发起EFA计划,同年9月西班牙加入该集团。1986年12月,负责EJ200发动机研制的欧洲喷气涡轮公司(Eurojet Turbo GmbH)在慕尼黑注册。1988年11月签订发动机研制合同,同时首台EJ200设计验证机在德国慕尼黑运转。1989年12月,三台设计验证机共积累运转650h,达到设计验证机要求。1991年10月EJ200原型机首次运转。计划将制造20多台原型机用于地面和飞行试验。预计1996年可能交付生产型EJ200.

在发动机设计要求中,除要达到高推重比(10)和低耗油率外,特别强调高的可靠性,耐久性和维修性以及低的寿命期费用。例如:平均故障间隔时间大于100EFH*,空中停车率小于0.1/1000EFH,维修工时不大于0.5MMH**/EFH.

该型发动机主要装备在台风战斗机

采用的新技术主要有:损伤容限和高效率的宽弦叶片、三维有粘的叶轮机设计方法、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、刷式封严和具有故障诊断和状态监控能力的FADEC.在开始执行EJ200研制计划之前英国罗·罗公司专门研制了XG-40验证机,以便在实际发动机环境下验证新的设计技术。为EJ200打下技术基础。

除欧洲战斗机EF2000外,EJ200发动机其他可能的用途有:垂直/短距起落欧洲战斗机2000、"狂风"战斗机改装、F/A-18、意大利马基航空公司与巴西航空工业公司合作研制的AMX、"阵风"、巴基斯坦的F-7和印度的LCA战斗机

第八名:M88涡扇发动机 国家:法国

M88涡扇发动机进行展示

M88-2发动机的结构为风扇3级,第一级带凸肩。高压压气机6级,采用三维设计技术,前3排整流叶片可调,在第4和第5级之间设引气口,高级负荷。相比基于类似核心设计的F404发动机,M88-2少一级高压压气机,其总压比为24.5,F404则为26,同样改进自F404的RM12也达到了27.5.由此可以看出,因为M88-2少一级高压压气机给总压比带来了不利影响,不过级数减少也能部分减轻结构重量和几何长度,适当缩小载机的发动机舱轮廓。

M88-2风扇压大约在4以内,高于F404的3.641;而高压压气机压比则为6.125,低于F404的7.14.级压比方面,M88-2为1.35,只略高于F404的1.324,更加低于RMl2.考虑到M88与F404的高压段有很大的继承性,两者性能参数上的差异表明法国在压气机设计上仍然有所不足。

相比之下,F414发动机采用3级风扇、7级高压,达到30以上的总压比。EJ200发动机的总压比为26,虽然不算太高,但只用了3级风扇、5级高压结构,比同样总压比的F404减少了2级。

燃烧室采用了低污染的双环腔带多孔气膜冷却结构,与通用动力公司同系列产品的结构与特点类似。目前,苏霍伊SSJl00支线客机已确定以M88核心机为基础,发展SAM-146大涵道中等推力发动机。M88-2燃烧室上构造的特点,显示了它身上有着无可否认的F101发动机血统。

M88发动机已装备阵风战斗机

涡轮部分高低压涡轮均为单级结构,都使用气膜冷却,高压涡轮叶片具备主动间隙控制,叶片材料使用AMl单晶合金。由于采用了高温高负荷设计,其涡轮进口温度高达1850K.

涡轮盘采用粉末冶金制造工艺,轮盘材料试验型为Astroloy粉末冶金,生产型为N18合金。加力燃烧室为整体式,由中心单圈环形稳定器和9根径向火焰稳定器组成。尾喷管为引射式,喉部面积和引射喷口面积均可调,喷口调节片用碳化硅基陶瓷材料制造。发动机采用双余度全权限数字化发动机控制系统(FADEC),可在3秒内从怠速加速到全加力状态,在飞行包线范围内无顾虑操作。外涵机匣则采用树脂基复合材料PMR-15制造。

全机分为21个模块设计,每个模块都能由简单工具拆装更换,达到减少备件数量、快速更换、简化维修程序和时间的目的,整机拆卸及维修总共只需4小时。

第九名:WS-13涡扇发动机 国家:中国

WS-13涡扇发动机

俄方负责培训技术人员和部分工人,培训完一批工人连设备一起运回,安装调试进行生产,合理安排各部件生产进度,交叉并行进行。 由中俄双方在 RD-33 的设计基础上,对局部结构设计进行改良,命名为天山 -21,后请空军司令员马晓天中将命名为"泰山" .引进了改良后的 RD-33 的大部分生产工艺设备对一条 WP-13 生产线进行技术改造

WS13 是在 RD33 的基础上结合推比八的中推的技术而研制的小涵道比加力型涡扇。

三级轴流式宽弦实心钛合金的风扇叶片,经两极电化学处理的整体叶盘结构,风扇前有计算机控制的可变弯度导流叶片,扩大风扇稳定工作范围。8 级轴流式高压压气机 ( 前三级为可调导流叶片 ) 单级低压涡轮采用空心气冷转子叶片,单级高压涡轮为单晶涡轮叶片和导向器叶片,环形燃烧室,有叶尖间隙控制的 空气热交换器,综合数字式全权限控制系统。

齿轮箱和附件位于发动机的下方,具有性能先进的微型涡轮辅助动力装置,大部分零部件可以利用RD-33的,部分只需略加改良,小部分是新研制的外廓尺寸相近。引进了改良后的 RD-33 的大部分生产工艺设备对一条 WP-13 生产线进行技术改造。

WS13A :大涵道比非加力型涡扇,涵道比 2.0 ,推力 10KN ,油耗 0.62 ,总压比 23 ,涡轮温度 1800K ,推重比14 ,大修间隔 800H ,寿命 2400H ,预计 2006 年开始批量生产,列装机型: 中客 ARJ21 、中运。

WS-13涡扇发动机已装备到枭龙战机

WS13 泰山:用于 FC - 1 " 枭龙 " 、 FBC - 1 "飞豹" 后期动力。 WS13 是在 RD33 的基础上结合推比八的中推的技术而研制的, 长 4.14 米,最大外直径 1.02 米交付使用质量 1135 千克,发动机 加力推力 86.37 千克。

改型发动机加力耗油率为 2.02 ,不加力推力为 56.75KN ,不加力耗油率为 0.73 ,巡航推力 51.2KN ,巡航耗油率 0.65 ,进气量 80kg/s ,涵道比 0.57 总压比 23 ,大修间隔 810H ,涡轮进气口温度 1650K ,寿命 2100H ,推重比 7.8 .预计2012年开始批量生产。

第十名:RD-93涡扇发动机 国家:俄罗斯

RD93发动机

RD-93型发动机是用于米格-29战机的RD-33涡扇发动机的改进型,由俄罗斯圣彼得堡克里莫夫公司研发,莫斯科切尔内舍夫机械制造厂正在量产。 RD-93发动机的推力较大,最大推力49.4千牛,加力81.4千牛,可使飞机在16500米的高度维持每小时2000公里的速度。

RD-33是第一种量产型发动机,使用于MiG-29和MiG-29UB双座教练型上。第一具于1976年开始出厂递交飞机公司。第一代RD-33的翻修间隔(Time Between Overhall,TBO)为300小时,第二代之后提高至1600小时,第三代将可以达到2000小时。

歼31目前装备的发动机就是RD93发动机

RD-33改良型,提升涡轮前的燃烧温度,同时也提高推力输出。使用在MiG-29K与MiG-29M上。

RD-93(俄文为PД-93)加力式涡轮风扇发动机是在RD-33(俄文为PД-33)的基础上,为适应飞机设计的需要,将上置的附件机匣改为置于发动机下部的改进型,发动机中各部件的结构(除适应附件机匣位置改动而带来的中传动装置中从动锥齿位置有变动外)两型完全一样。

关于《涡扇发动机最大优点》的介绍到此就结束了。

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文章名称:《涡扇发动机最大优点》
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