请教F414

核心提示通用电气在F414发动机的后续改进上采用了一种新策略,那就是可以根据客户的要求提供两种工作模式,一种能延长发动机寿命,另一种能提高性能。第一种改进型被称为F414增强耐久性发动机(F414-EDE),推力与现有F414相同,但显著提高了发动

通用电气在F414发动机的后续改进上采用了一种新策略,那就是可以根据客户的要求提供两种工作模式,一种能延长发动机寿命,另一种能提高性能。

第一种改进型被称为F414增强耐久性发动机(F414-EDE),推力与现有F414相同,但显著提高了发动机的耐用性,除维修间隔时间延长,热段寿命提高到了原先的大约三倍外,耗油率还能降低3%至4%。第二种改进型被称为F414增强性能发动机(F414-EPE),发动机硬件部分与F414-EDE完全相同,只是FADEC使用不同的软件,从而压榨出比现有F414高出20%的推力。F414-EPE发动机在耐用性和热段寿命上与现有F414相同,同时油耗能降低1%至2%。

F414改进项目作为美国海军部分资助的联合技术开发计划的一部分启动于2004年,通用电气在2004年和2006年对F414增强耐久性发动机(F414-EDE)验证机进行了两次测试,在2010年和2011年进行的两次测试中,验证发动机达到了设计目标。F414-EDE EPE的改进在于低压压气机、高压压气机和燃烧室模块上,对现有F414升级没有经济性可言

F414-EDE的改进之处有以下几点:

F414-EDE的高压压气机是6级而不是现有F414的7级。通用电气在用现代三维计算流体力学(CFD)技术对F414的高压压气机气流进行分析后,决定增加每级压气机之间的间隔,并采用更先进的三维气动设计叶片进。重新设计的高压压气机和风扇使F414-EDE发动机的最大总流量提高到每秒84.8千克,比F414基本型高出10%。

F414-EDE在高压压气机和加力燃烧室上采用了先进冷却设计,改善了发动机热段和尾喷管高温部件的耐用性。

F414-EDE还进行了其他方面的一些改进,提高了对异物损伤的总容忍度。

F414-EDE增加的核心气流能使发动机在推力与F414基本型相同的情况下工作在更凉爽的环境下,为旋转部件(特别是热段)提供更高的温度裕度,延长了热段和限寿件的寿命,并增加了发动机的在翼时间。据通用电气计算,F414-EDE能使美国海军在“超级大黄蜂”机队的剩余服役时间中节约高达10亿至20亿美元的零件采购和大修成本,大幅降低飞机的生命周期成本。F414-EDE降低的3%至4%油耗相当于让“超级大黄蜂”机队每年节约1892万升航空煤油。F414-EDE的另一个优点是增加引气量用于冷却航电或驱动气动系统。

F414-EPE在硬件上与F414-EDE相同,同样具有更高的核心气流,只是FADEC(Full Authority Digital Electronic Control系统通常称为“全权限数字电子控制”)运行不同的软件,使发动机增推20%,最大推力高达11975千克(117.43千牛)。F414-EPE的油耗比现有F414低1%至2%,除了能增加引气量外,还能驱动发电机提供更多电力。F414-EPE的在役时间将与现有F414相同。

F414-EDE和F414-EPE的硬件通用性是一大卖点,客户只需对FADEC进行软件切换就能改变操作模式,比如在战时使用EPE模式,在和平时期使用EDE模式。

用比较简单的语言概括下,就是将F414发动机低压压气机、高压压气机和燃烧室模块,用新的材料和工艺进行了更换,EPE/EDE硬件相同,通过FADEC(全权限数字电子控制)进行软件切换就能改变操作模式:

1、推力不变,耐用性和寿命提高,油耗降低3%至4%的EDE模式;

2、推力增加20%,耐用性和寿命不变,油耗能降低1%至2%的EPE模式。

有可能用的是碳化硅/碳化硅(SiC/SiC)的陶瓷基复合材料,即碳化硅纤维增强的碳化硅基材料,这种材料在涂上合适的环境障涂层(EBC)后能承受极端高温,可以用来制造涡轮叶片、定子叶片或其他高温部件。使用SiC/SiC材料制造的高压涡轮叶片比镍基高温合金(如因科镍718合金)叶片轻许多,而且更加坚固。SiC/SiC叶片能承受的工作温度比高温合金叶片高上许多,仅要求环境障涂层降低叶片工作温度149摄氏度就能够承受1649摄氏度的大型喷气发动机涡轮前温度。

再次证明了军用设备进步的基础从来都是材料和工艺,只有这2个方面进步,才是真的进步

通用这个发动机是全新一代Ecotec 1.0T/1.3T双喷射涡轮增压发动机,看来一些资料说是采用单缸最优燃烧和单缸最优结构设计理念,是同类产品中首次采用单缸双喷油器设计的。发动机控制模块配置尖端32bit 处理器以及充足RAM,能智能分析和诊断发动机运行状况,配合8大智能系统,实时调整和控制发动机高效安全运行,实现性能、油耗、排放与可靠性的有机统一。所谓实践出真知,据说从开发开始用了近千台原型机进行总里程约560万公里超强度耐久试验。

通用电气公司,即美国通用电气公司(General Electric Company,简称GE,创立于1892年,又称奇异公司,NYSE:GE),是世界上最大的提供技术和服务业务的跨国公司。自从托马斯·爱迪生创建了通用电气公司以来,GE在公司多元化发展当中逐步成长为出色的跨国公司。目前,公司业务遍及世界上100多个国家,拥有员工315,000人。

 
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