17吨级推力的中推变循环发动机已经在研

核心提示17吨级推力的中推变循环发动机已经在研第6代战斗机采用自然变循环大推力发动机这基本已经成为大国的共识。由于把外涵道的冷气流直接引入内涵道燃烧,变循环发动机在热力学基本原理上就天然更加合理,因此其燃烧做功效率更高;不但推力巨大而且相对更省油。

17吨级推力的中推变循环发动机已经在研

第6代战斗机采用自然变循环大推力发动机这基本已经成为大国的共识。由于把外涵道的冷气流直接引入内涵道燃烧,变循环发动机在热力学基本原理上就天然更加合理,因此其燃烧做功效率更高;不但推力巨大而且相对更省油。

自然变循环发动机相对于以前代次的涡扇发动机还有一个巨大的进步,这就是涡轮系统本身不再是气流的阻碍,而且后燃器的设置也变成了不是绝对不可省略的存在。这样就会导致自然变循环发动机不存在军用中间推力与加力推力之间的巨大差值。

而且高空高速下燃烧效率更高,风车阻力也更小。因此完全符合第6代战机普遍高举高打。作战全程巡航速度接近或者超过2马赫的设置指标。真正对变循环发动机深入研发,并且成果可观的自然还是2大国,最多可能还有能力跟进的就剩一个罗罗,其他各方在这个领域恐怕连边都摸不着。

因此对自然变循环发动机的最大推力指标,此时已经不再特别追求加力极值。最终大致是18吨级、22吨级、25吨级三个档次。现在2大国基本都已经达到或超过了18吨级推力这个第一档;已初步具备用来装上6代机首飞的标准。

未来批量装机版则定位在20到22吨级,最终到6.5代时达到25吨级的理想状态。因此对应的推重比就是12、15与17。实际上最早的一批自然变循环,也就是曾经装载YF23上,轻易飞出1.7马赫巡航速度的F120发动机的绝对推力值并不大,只有13吨左右。

按照惯常的推重比指标,只算是8.5的标准,但是F120最大的独门绝技是在高空高速下仍然基本不减推力,在2万米高空仍然有11吨以上的绝对推力值。因此才能飞出极高的超巡马赫数;这是过去所有的普通涡扇都做不到的。

而从F120到目前正在研发的主力变循环型号,不论指标有多高。绝大部分都仍然都属于大推的范围。那么是否还有中推型号的变循环同时在研?这个疑问是可以肯定的。因为既然J35已经成了海基基本装备,那么就必然要上大批量。

而陆基版也会生产不少,大量的大型无人机也会用到。还有一个出口问题。这样中推发动机就不再是过于枭龙时代可有可无;可以临时用国外型号“临时对付”的状况。而必须与6代机的御用变循环型号一样成为研发的第二个重中之重。

虽然WS19A已经在向14吨级迈进,已达到全球4代中推中的顶尖水平。但是仍然无法与标准的变循环发动机一决高下。因此中推也必须同步,进入第5代超级变循环的行列中。到这里有人可能要说,为何一定要在舰载机上缠着中推不放,J15到J15T不是也一直用大推吗?

为什么不搞大推上舰?甚至最终发展成变循环的大推上舰。这里主要还是一个最大拦阻极限的问题。不论滑跃起飞还是电磁弹射起飞,都可以逐步发展到40吨级。未来出现电磁弹射起飞的50吨级大型无人舰载机也不要感到奇怪。 因此在起飞阶段,大推力发动机可以尽情发挥。

但是,拦阻降落的最高极限却几乎是40年来都没有多大的提高。不论是油缸拦阻还是电磁拦阻,基本都不会超过23吨级的极限。可见的未来最多升级到25吨级。这就导致无论起飞期间的舰载机多么动力强劲,完成任务归来的飞机,都必须乖乖的“瘦身”到23吨级以下。

否则即使,拦阻阻尼装置本身受得了,那么进行拦阻的钢丝绳的弹性系数也受不了。这就导致起飞期间的J15T无论多重,返航拦阻前必须减重到23吨级,还要确保留下足够的安全内油。如果携带一批贵重的弹药返航,就必须提前扔到海里。

而采用中推重型模式,仅仅2台发动机就可以减掉1吨级的返航自重,无论转化成安全余油还是贵重弹药都是最值得的。为此第5代中推变循环必须同步研发,早期版本可以到15吨级推力,批量装机版至少17吨级推力。J35A才算是足够强大!

太行发动机和美国航空发动机差距还有多大

据我所知,所谓变循环发动机就是改变发动机的工作循环。包含多种类型,例如j58(黑鸟的发动机),是串联tbcc的原型,是涡轮和冲压的一种变循环发动机。日本的hypr也是。我们现在讲的变循环多指自适应循环发动机,如f120。这类发动机的优势在于低速时变成涡扇,省油,高速变涡喷,保留较好的推力性能。当然还有诸多中间模态,是与飞机推力需求相关的。而这类变循环发动机的功能的实现都需要改变结构,例如开关涵道,改变流路等等。我个人认为变循环与变结构是一种交集的关系。

题主来自非双一流航空航天学科的西工大,因此水平有限,望包涵,赐教。

太行”涡轮风扇发动机的面世,它填补了国产先进涡扇发动机的空白,是中国首台具有自主知识产权的高性能、大推力、加力式涡轮风扇发动机。“太行”涡轮风扇发动机已经批量装备在我军歼11B/BS/BH、歼16重型双发战机上,W10“太行”航发已出现新批次改型。

歼11B战斗机使用的是我国国产的太行(WS10A/B)发动机。这是中国航空发动机历史上的重大突破,它打破了欧美俄三家独大的局面,使得我国有了真正意义上的国产发动机。不可否认的是,太行发动机的推力能够与同级别的和美国F-101、F-110发动机相比较,但是可靠性和寿命等还存在一定的差距。

要知道涡扇10是我国近期才装备服役的新国产发动机,那么同样级别的美国F110发动机是哪一个年代的呢?答案是上世纪80年代。最新的涡扇-10B发动机,在推力等参数上类似于美国1991到93年投入使用的F110-GE-129发动机,但是寿命差距较大。

也就是说,中国航空发动机部分领域相当于美国1990年左右水平,整体落后世界最先进的美国三十年左右时间,比欧洲落后20年左右。所谓的20多年的差距,主要是按相近型号和性能来讲的。因为美国现在最先进的F119和F120涡扇机已采用了变循环、矢量喷管等技术,而国外的涡扇发动机是上世纪80年代前后列装的。

我国的WS9于上世纪90年代末才研制成功,WS10于21世纪初定型,整体和国外这些涡扇机的定型时间相差约20年。但是,在我们的WS10B、WS15A上,也有许多地方都采用了F119等发动机的设计理念和制造工艺,甚至有比他们更先进的理论创新

就是粉末激光成型技术、3D激光打印成型技术、钛合金加工技术、新型耐高温合金材料、新型陶瓷材料、隐身涂料这些都是近十年发展起来的,这些先进的技术和材料,中国都已经掌握。所以,不能仅仅通过定型时间来简单的说明我国发动机的现状。

总之,我们的发动机正向着国际先进水平进发,同时,也有一些更加先进,国外还没有的航空推进理论,我们也正在研究,预计到2020--2030年,我国在研制先进航空发动机方面就能扬眉吐气。

 
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