歼-20核心发动机技术即将完成
10年砸了1654架歼-16的钱?
2022年12月我国香港媒体《南华早报》发布了一篇文章,文章称中国为歼-20准备的涡扇-15发动机即将完成,按照文章的描述,此事得到了中国航发领域的泰斗级人物刘大响院士的证实。
歼-20的发动机问题是一个历史非常悠久的问题了,1997年时我国看到美国五代机首飞,也开始了五代机技术的前期验证。
到2007年时歼-20项目正式立项,于2011年歼-20进行了首飞。最早的歼-20在发动机上面临着一个相当大的问题,都说航空发动机是战斗机的心脏,但彼时的中国别说是能供五代机发挥性能的先进航发了,就是一般的大推,中国的国产发动机都有很多性能问题。
其中比较显著的是使用寿命,一般供战斗机使用的航发,使用寿命3千~4千小时才算正常。但2011年中国的涡扇-10系列发动机,被西方普遍认为使用约30小时就得翻修一次,这也意味着该发动机的使用寿命是以百小时计的,可能仅有200~400小时。
歼-20在首飞之际,使用的并非是国产发动机,而是俄罗斯生产的AL-31FM2航空发动机。这款发动机的循环翻修时间为400小时左右,虽然离美国F-22战机使用的F119-PW-100发动机还有很大一段距离,但好歹能用了。
随着涡扇-10的相关技术难题被逐渐攻克,涡扇-10也逐渐进入中国的服役序列,包括歼-10、歼-11B、歼-16,以及歼-20在内的战机都开始使用起涡扇-10系列发动机。
中国在役战机的发动机已经全部完成了国产化,以前使用AL-31FM2的战机也开始退役。不过发动机全部国产化并不意味着结束,中国的目标是建设世界一流的空军,那么战机就需要采用更先进的发动机。
现在的涡扇-10和美国的F119系列比起来还是有很大差距,那么中国唯一的选择就只有涡扇-15。其实涡扇-15的立项时间是非常早的,中国在为五代机进行技术积累的上世纪90年代,它就有相关项目了。
歼-20立项,它作为歼-20的配套发动机也几乎是同时立项。也就是说,涡扇-15从立项到现在,已经过去了超过15年时间。至于涡扇-15为什么直到现在都没服役,互联网上有说法称是涡扇-10系列表现的性能超出了我国的预期。
扇-10B后续具有的矢量能力,使得歼-20的性能非常强悍。这种情况倒逼涡扇-15进行了一次回炉重造,因为涡扇-15若是性能指标相较于涡扇-10没有跨越式进步的话,服役就完全没有意义了。涡扇-15的技术难题基本被攻克,后续等待它的是各种调试。这个过程是非常快的,长则三五年,短则一两年。
因此如果后续发展顺利的话,涡扇-15在2025年之前就能开始服役量产了,届时歼-20的性能又将提升一个台阶。
《南华早报》的这篇文章还提到了另外一个问题,那就是中国先进航发的投入相当巨大,过去10年已经投入了差不多9000亿人民币。这笔钱以美元人民币1:6.8的汇率计算,差不多是1323亿美元。按照我国歼-16战斗机单价8000万美元计算,能够造1654架歼-16。
当然这笔钱也不单单是涡扇-15消耗掉的,我国涡扇-10系列发动机,给运输机、轰炸机使用的涡扇-20发动机,以及给民用飞机使用的长江-2000,也应该属于此列。
不过即使是我国所有航发一起消耗的资金,也能说明先进航发的研发有多耗钱,这也导致了只有中美俄英这四个国家在航发领域有或高或低的建树。
美国在上世纪研发五代机的时候,对五代机的发动机进行过竞标。通用电气公司拿出了YF120,该发动机就是一款自适应变循环发动机。不过美国最终没有采纳该发动机,原因无外乎是其不确定性和昂贵。
所谓自适应变循环发动机,是指能通过物理方式改变自身核心机结构的航发。这种航发能概念自身涵道比,而涵道比又关系到了一款航发的爆发力和燃油效率。也就是说,一款完美的自适应变循环发动机,可以在省油、高爆发力状态下进行切换。如果这种发动机能服役,那无疑将使战斗机达到接近运输机的航程,也能在战时让战斗机有歼-20、F-22这样的速度和机动性。
不过内部结构物理变化意味着复杂,复杂意味着容易出故障和昂贵,因此美军最终并没有采纳YF120。
然而时间到了21世纪,随着航空技术的发展,各军事强国愈发认识到了自适应变循环发动机的优势,大众都认为六代机上应该搭载此类发动机。所以美国现在对于自适应变循环发动机投入很大,也有不少的消息。
而中国对于该类发动机,还没有比较官方的消息,这也引发了很多国人的担忧。但其实我国很可能早就有相关项目了,珠海航展上我国就展示过六代机的相关模型,这说明我国其实对于六代机早就有了想法。
自适应变循环发动机作为为六代机配套的发动机,我国不可能在六代机已经立项的情况下,不研发这种发动机。
1、?介绍下涡扇10b与涡扇15这两款发动机的情况与性能对比。
2、?介绍下涡扇10b与涡扇15这两款发动机的情况与性能区别。
3、?介绍下涡扇10b与涡扇15这两款发动机的情况与性能相比。
4、涡扇-10B发动机。
1.涡扇10B:涡扇10B将采用矢量喷管技术,并使WS-10B比WS-10A加长了38公分。
2.涡扇10B的目标是:推力达14000公斤以上,推比达1以上,全寿命达4000小时以上。
3.耗油率:开加力为:02k-08k千克/公斤/小时。
4.不开加力为:0.78k-0.80k千克/公斤/小时。
5.推重比:5。
6.涡扇15:涡扇15比太行先进一代推比10一级为第四代研制的大推力涡扇发动机。
7.涡扇15目前已经完成核心机的研发,要真正生产定型还需要5-8年时间,最大推力达到18000KG左右。
8.加力推力:161865-181373N。
9.扩展资料涡轮风扇发动机由风扇、低压压气机(髙涵比涡扇特有)、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组成。
10.其中高压压气机、燃烧室和高压涡轮三部分统称为核心机,由核心机排出的燃气中的可用能量,一部分传给低压涡轮用以驱动风扇,余下的部分在喷管中用于加速排出的燃气。
11.风扇转子实际上是1级或几级叶片较长的压气机,空气流过风扇后,分成两路:一路是内涵气流,另一路是外涵气流,风扇后空气经外涵道直接排入大气或同内涵燃气一起在喷管排出。
12.涡轮风扇发动机组合了涡轮喷气和涡轮螺桨发动机的优点。
13.涡扇发动机转换大部分的燃气能量成驱动风扇和压气机的扭矩,其余的转换成推力。
14.涡扇发动机的总推力是核心发动机和风扇产生的推力之和。
15.这种有内外二个涵道的涡轮风扇发动机又称为内外涵发动机。
16.涡扇发动机可以是分开排气的或混合排气的,可以是短外涵的或长外涵(全涵道)的。
17.风扇可作为低压压气机的第1级由低压涡轮驱动,也可以由单独的涡轮驱动。
18.涡扇发动机的推力由两部分组成:内涵产生的推力和外涵产生的推力。
19.对于高涵道比涡扇发动机,风扇产生的推力占78%以上。
20.流经外涵和内涵的空气流量之比称为涵道比或流量比。
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