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原标题:【黄大仙六肖期期中特】性能怎么样,澎湃有力

浏览次数:104 时间:2019-10-16

  出品:科普中国

在这种背景下,1996年初,江和甫协同刘大响院士负责组织“九五”国防重大背景的预研项目——某新型涡扇发动机关键技术预研工作。组织完成R-79发动机的核心机的测绘仿制工作;R-79发动机的高压压气机、燃烧室、涡轮三大核心部件等比例的测绘仿制工作。进行理论方法、计算方法和试验方法的探索研究;以突破先进部件关键技术为主,重点围绕三大高压部件等比例全尺寸试验件的工程设计和试制及试验以及其相关的强度、控制等系统进行综合应用研究,在三大核心部件的测绘仿制中,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。

问:涡扇15的推力怎么样?性能怎么样?

  策划:白 璐

航空发动机作为“航空之花”,可以说是航空技术和工业积累的完整体验。而中国的现代化工业起步比国外晚,技术也比较落后,这让中国的航空发动机水平和中国航空整体水平相比较低,但按照水桶理论,中国航空发动机的短板影响了整个航空工业的实力,而我国在外销战斗机有些机型使用国外发动机,也有被国外扼喉的可能,发展中国的先进发动机是中国航空工业急需解决的问题。最近,一组歼20战斗机照片,引起国内外媒体高度关注,那就是正在陕西西安试飞的歼20战斗机的发动机发生很大变化,据悉,一架歼20战斗机的两台发动机不同,其中一台是国产去呢FWS-10B“太行”改进型发动机。黄大仙六肖期期中特 1歼20据了解,目前,歼20战斗机除了这架实验飞机之外,其它飞机全部装备俄制AL-31FN发动机,不过,中国航空人一直没有在这个问题上放松,早在2013年,中科院出炉一份战略研究报告,报告中披露了在未来10年中国可以研发一款航空发动机,可以改变中国航空发动机落后现状。而这款航空发动机采用了全新原理,使用自主创新的新型增压原理,可大大提升发动机的推重比。目前来说,中国的“涡扇-10”太行发动机的推重比在8左右,而最新的“涡扇-15”峨眉发动机的推重比在10左右,和国际先进的航空发动机相比仍然有差距,比如美国F22上使用的F119发动机推重比达10.2,而F35使用的F135发动机达到了11.7。而中国的全新技术采用系统发展压缩系统气动、结构设计方法,构建新的高推重比航空发动机体系,在这个体系的帮助下,中国可以通过新原理研发新型航空发动机,推重比可以达到15。除了战斗机用小涵道比高推重比的涡扇发动机外,中国在大涵道涡扇发动机、直升机用涡轴发动机等方面依然和世界有较大差距。运20和直10等先进机型都是由于发动机的不足而不能发挥全部的能力。而近些年,中国也加强了和国外先进发动机制造工厂的合作,试验新型大涵道比涡扇发动机以及新型的涡轴发动机。未来中国航空工业存在的先进机型造出来却要等先进发动机的现状可能会扭转。现在距离2013年的报告已经过去3年,中国的航空发动机行业又有了更新的进步。军事专家雷泽告诉记者,虽然最近有消息称,中方自行研制的FWS-10B“太行”改进型发动机获得了成功,已经设计定型,但FWS-10B发动机的最大推力只有不到13.3吨,而俄制AL-31FN-M1发动机达到了14.6吨,这些发动机对于歼20战斗机来说,推理上还远远不够,未来歼-20的原配发动机——WS-15发动机还需要进一步加快研制速度。歼-10战斗机使用的发动机叫做太行发动机,也叫涡扇10系列发动机。太行发动机的研制始于上世纪八十年代末,2005年12月28日完成设计定型审查考核,历时18年。太行发动机是中国首个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,它结束了国产先进涡扇发动机的空白。太行发动机由中国606所研制,是国产第三代大型军用航空涡轮风扇发动机。采用大推力函比及全自动数字化控制系统,最大推力不超过12000公斤。目前主要用于装备中国第三代高性能歼-10战斗机。从歼20首飞发动机声音判断,绝对是新型的大涵道比发动机,它的涵道比超过歼10、SU27和F22三种战机。流传的视频显示了“歼-20”的起飞过程,从中看到,起飞时并没有看到发动机尾部的喷火,这足以显示中国“歼-20”的发动机喷口红外隐身技术已达到了世界一流。据资料显示,F-22同样使用了先进的红外隐身技术,通过喷流冷却矩形喷口,垂尾、平尾、尾撑向后延伸,可遮蔽发动机喷口的红外线辐射。在炽热喷流飞出尾喷口前就得到了降温,因而红外特征显着降低。而歼20的发动机喷口竟然如此完美,很多外军专家看后都表示不可思议。有消息称,歼20用的发动机是WS-15大推力发动机!但外界对该型发动机的性能表示怀疑,其中噪音最大的要数来自美国,在美国人眼里中国应该是一事无成才对,就凭中国闭门造车能够研制出最新一代航空发动机简直就是天方夜谭。果真如此吗,这只能说美国人高傲自大惯了,说句最通俗的话就是,美国的误判已经形成其的专利,没必要去争辩。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发动机技术数据:最大加力推力:16186.5daN,中间推力:10522daN,加力耗油率:2.02kg/daN/h,中间耗油率:0.665kg/daN/h,推重比:8.86,空气流量:138kg/s,涵道比:0.382,总增压比:28.71,涡轮进口温度:1477℃,最大直径:1.02m,长度:5.05m,质量:1862.3kg。WS-15发动机在试飞时的推重比是8-9,而后期发展计划是10,水平大体在中上游。单按推重比和推力来算,排名如下美F-119为11.7俄AL-41为11.1美F-135为10+欧EJ-200为10.2中WS-15为9-10研发背景中俄于1992年春天开始展开艰苦谈判,在经过3年的拉锯之后,因为俄罗斯的经济状况很差,用于军工科研的经费很少很少,又因为在92年明斯克马丘丽莎会议雅克-141被终止后,R-79发动机没有了使用对象,又没有其他的战斗机使用此发动机,所以“联盟”航空发动机科研生产联合体的经济状况很差,在这种状况下,1995年6月,中俄签订了转让R-79发动机生产许可证的协定。1996年8月,俄罗斯的“联盟”航空发动机科研生产联合体向中国方面交付了R-79发动机的全套设计图纸及技术资料 ,特别是引进了制造R-79发动机核心机的生产设备及生产制造工艺资料。遗憾的是用于雅克-141的R-79B-300发动机矢量喷管技术却没有得到。后来,1998年亚洲金融危机时俄罗斯经济也陷入多重危机,中国此时不仅购买了用于雅克-141的R-79B-300发动机矢量喷管技术,同时也取得了莫斯科联盟航空发动机科技集团研制的推力为20吨的R179-300发动机设计方案和R-79M的设计图纸和技术资料。R179-300发动机这台发动机是为垂直起飞歼击机雅克141研制的R-79V-300发动机的进一步发展。在这种背景下,1996年初,江和甫协同刘大响院士负责组织“九五”国防重大背景的预研项目——某新型涡扇发动机关键技术预研工作。组织完成R-79发动机的核心机的测绘仿制工作;R-79发动机的高压压气机、燃烧室、涡轮三大核心部件等比例的测绘仿制工作。进行理论方法、计算方法和试验方法的探索研究;以突破先进部件关键技术为主,重点围绕三大高压部件等比例全尺寸试验件的工程设计和试制及试验以及其相关的强度、控制等系统进行综合应用研究,在三大核心部件的测绘仿制中,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。624所在取得了莫斯科联盟航空发动机科技集团研制的推力为20吨的R-79-300发动机设计方案和R-79M的设计图纸和技术资料后, 研制了YWH一30—27核心机,YWH一30—27核心机就是以R-79发动机核心机为基础进行深度开发的.CJ-2000是以YWH一30—27核心机为基础进一步开发的,WS-15是CJ-2000的型号研制的代号。而就歼20试飞是在万众瞩目,且还有美国防长眼睛在盯着的情况下,能毫不犹豫一飞升天,说明了我们的发动机设计人员已有了充分的自信,这种自信将成为中国四代提前列装中国空军的一种保证,相信歼20试飞已经获得了很大的数据收获,同时为中国新一代战机和航空发动机打下坚实的烙印,向世界证明,中国军工世界一流,并有望与美英法争夺新一代航空发动机桂冠。

黄大仙六肖期期中特 2

  作者:瑷敏工作室

涡扇-15推力预计在90多kN,最大加力推力约150多kN,这几乎和美国典型的第四代战机F-22搭载的F119相近。而目前世界推力最强的战机发动机是F-35搭载的F135发动机,它的最大推力在124.5kN,最大加力推力高达191.3kN。涡扇-15成熟后我们基本不用担心歼-20的动力问题了。

据相关媒体报道,2015年底四川江油某型号发动机经过一个多月调试,顺利完成首次试验试车。而军事爱好者也猜测这款神秘的发动机或许就是歼-20上搭载的涡扇-15。空军装备研究院专家张文昌表示,第四代战机必须有第四代发动机做保障。歼-20如果要比肩F-22,其发动机性能也必须达到一定标准,不然超音速巡航、超常规机动都是妄谈。

在我国的战斗机发动机中,俄罗斯苏-27搭载的AL-31F发动机是一款里程碑式的发动机。它由俄罗斯“土星”科研生产联合体股份公司研制,是三代机发动机的典型代表,这种发动机尺寸小、推力大、稳定性强,易于维护。然而随着美国进入四代机时代,AL-31F也渐渐廉颇老矣,而且苏联解体后,俄罗斯军工至今未恢复元气。

而2018年珠海航展上,歼-10B搭载的矢量发动机做出一系列包括“眼镜蛇”机动在内的高难度表演动作,更让大家对我国新型发动机充满期待。从三代发动机向四代发动机演进过程中,整个研发难度也呈指数级增加,所以对于研发周期我们还需要有耐心,尤其现代战机讲究“飞发一体化”控制,发动机采用全权限数字化控制系统,这些都不是朝夕之功可以实现。

ws15属于国家重点科技项目,全过程属于严格保密。

不过,根据有关部门公布的一些数据可得知,涡扇15的推重比是9,最大推力可达18吨。如果涡扇15一旦量产,将会使中国的歼20在原基础上再提升一个档次,使其成为最先进的五代战机。

不过从实验到量产其中也有教大的困难,还要通过不断努力早日实现量产、装备。

  监制:光明网科普事业部

涡扇-15是我国为歼20研发的专属战机,但是由于在发动机领域方面,我国的底子很薄,因此WS-15发动机总有点雷声大雨点小的感觉,总是有消息冒出来说这款发动机取得了重大突破,但是这些年看来显然是遇到了瓶颈。WS-15是一款和美国F119差不多性能的发动机,但要想研究出来很真不容易。

歼20的服役是我国战斗机发展的一次巨大飞跃,但还存在一个众所周知的短板,那就是发动机和超音速巡航能力,解决了发动机问题,超音速巡航+超机动性其实都迎刃而解。歼20的设计采用了鸭翼布局+小展弦比大三角翼,拉长机身,这样翼展比较小有利于高速飞行,尤其在1.2~1.8马赫下有着飞行性能优势,但是与之配套的WS-15发动机却还在研发,只能暂时采用AL-31FN或WS-10B发动机机型过渡,这两款发动机推力差不多,用于三代机倒是足够了,但是无法满足四代机的超音速巡航能力的要求,如果WS-15研发成功,歼20必将完成一次质变,那才是歼20的完美形态!

但是很无奈现在歼20的发动机还装备的是WS-10B,这款发动机去年在珠海航展上公开亮相,歼10B试验机装备这款发动机进行了惊艳的表演,具有了矢量推力能力的WS-10B做出了眼镜蛇机动、落叶飘等超机动失速表演动作,即便如此,这款发动机本质上仅仅只是一款三代发动机,与美国的F100、F110属于同代产品,推动比大约只有8,也算是世界先进发动机了,但是想想美国的F100早在1974年就装备F15了,与之相比WS-10太行发动机仅仅在2010年才装备,整整落后了36年时间,也就是说装备歼20的发动机仅仅只是美国40年前的技术,这与歼20是不匹配的!

而与之匹配的WS-15发动机目前来说,他的所有性能数据都是保密的,国内媒体其实都是参考F119性能进行了推论,推力上预计在110~120KN,最大加力推力能达到180+KN,推重比达到10以上。不过个人觉得初版的WS-15肯定无法达到这个性能,当年美国F22的发动机F119量产型号最大推力其实也就155KN,经过后来的改进升级最终版才达到了173KN以上。

WS-15应该会有类似的经历,一次性达到18吨最大推力有些不现实,因此要分两步走,第一步达到16吨后,装备歼20后慢慢改进让其达到18吨最大推力,这样装备2台WS-15发动机的歼20将完成一次质变,必将弥补超音速巡航能力以及更强的超机动性。如果WS-15研发成功并装备歼20,无疑将是我国发动机产业的一个彻底翻身仗,多年来一直被军迷诟病的心脏病问题将得到彻底的解决。

黄大仙六肖期期中特,除了推力和矢量喷口技术外,WS-15发动机另一个重要的技术就是隐身处理,目前美国的F135发动机的尾喷口处理就很好,而我国WS-15只需要按照美国的设计抄作业就好,利用我国最新研制的特殊材料,以及锯齿处理等来提高发动机的隐身能力和红外特征,让这款发动机尾部的隐身能力得到改善和加强,包括尾喷口的红外辐射强度也会得到极大的降低!

当然即使以上问题全部解决了,也不代表我国发动机就赶上美国的F119了,美国这款发动机的寿命可是高达8000小时,改进后的版本寿命更是延长到12000小时,这个WS-15真不是一下子就能解决的,初步估计初代WS-15发动机寿命在4000~6000小时,整体性能能够达到F119的水平,但是寿命上与之差距较大,还得通过不断的努力还缩小和美国的差距!

而且目前普惠公司公布最新的F135发动机最大推力成功突破200KN大关,再次刷新世界记录。不仅如此,美国去年还开启了下一代战机的发动机计划,而且已经与普惠、波音两大巨头签订了合同,预计过不了几年,战斗机发动机又得有一次巨大的突破,所以说即使我国WS-15研发成功了,追赶美国的脚步还得继续,还得抄美国的作业,还得奋起直追才行!!!

涡扇15怎么样了?谁知道啊,只能网上找告诉你。因为你的问题太知识范畴,也可以自己去找,网太发达了。

WS15全称涡扇15"峨眉" 涡扇发动机,是为我国第五代战斗机而研制的小涵道比推力矢量涡扇发动机,主要用于双发隐身战斗机歼20。由606所、624所、614所、410厂、430厂和113厂等单位专家组织研制,在2006年5月首次台架运转试车成功。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。

技术数据

加力推力:161865-181373N

中间推力:10522daN

加力耗油率:1.98kg/daN/h

中间耗油率:0.67kg/daN/h

推重比:9.7-10.87

空气流量:138kg/s

涵道比:0.25

总增压比:30.5

涡轮进口温度:1850K

最大直径:1.02m

长度:5.05m

质量:1633.7kg

这里没有自己的想法,只有看着比较可靠的来抄一下。从这里来看涡扇15性能很好,很快即将面世。

涡扇15发动机是我国研发过的推力最大的战斗机发动机,他的推力达到了18吨级,比目前我国推力最大的发动机太行WS10B发动机的14吨还要多4吨,体现出我国战斗机发动机的材料和结构设计都出现了重大进步,毕竟这个推力的发动机涡轮前温度必定已经达到了1800度左右。

图为我国展示正在测试中的新型三维矢量发动机。

涡扇15发动机是歼20急需的发动机,目前研发进展到了台架测试阶段。虽然很多军事专家都认为歼20战斗机即便是没有涡扇15战斗机也能具备很强大的作战能力和先进的超级机动能力,但是经过这次歼10B战斗机的超机动展示后,人们都越发觉得,如果歼20战斗机也能配备这样一台发动机,那么战斗力还将会跃升一个台阶。

该发动机的尾喷口可以做大角度的矢量动作,军事专家都认为这就是涡扇15了。

好消息就是歼10B战斗机上测试的三维矢量发动机也在歼20战斗机上开始测试了。此次珠海航展上的一个隐藏着的亮点就是,似乎出现了一台我国正在研发中的,从未出现过的,带有三维矢量尾喷口的新型航发,他看上去就是军迷期待的涡扇15的样子,带有一个比现在的歼10B上这款矢量发动机更加精致,且具有隐身能力的三维矢量喷口,其发动机机体也非常简单精致,显示出很高的机械设计工艺水平。

图为早先在网络上的涡扇15发动机CG图。

很多人都认为那就是涡扇15了,他和涡扇15此前出现在网络上的模型CG图几乎一致,如果这就是涡扇15,那么好消息就是他能够如期赶上歼20的大批量生产了,毕竟歼20已经小批量生产了两年时间,如果也许明年就要开始大规模生产了,此时如果涡扇15能够赶上进度,则有助于我国迅速建立起在五代机领域的数量和质量双重优势。

网络上的CG图和此次航展上出现的疑似涡扇15相似度在90%以上。

中国歼20比F-22更大,涡扇15发动机推力比F-119发动机更强,这可能是许多人接受不了的事儿,主要是中国头一次反超,大家可能不习惯。涡扇15暂时是坐二望一吧,世界上推力第二大的战斗机用发动机。涡扇15用于装备歼20,最大加力推力传说是18吨,大于美国F-22战斗机装备的F-119发动机,其最大推力约为17.5吨。小于美国F-35战斗机装备的F-135发动机,其最大推力约20吨。

涡扇15的推力这么大,是因为歼20本身比F-22大一圈也要更重一些,大有大的好处,就是能够多装油,而且能够布置大型的弹舱,缺点就是需要大推力的发动机来补。涡扇15发动机的18吨推力也算是勉勉强强,以后还需要提高到19到20吨左右。想要让歼20的性能更上一层楼,就必须得这么干。

涡扇15的推力小于F-135一点儿都不丢人。因为涡扇15是一种真正的为超音速巡航准备的发动机,它的涵道比很小。F-135推力比较大,是因为它的涵道比比较大,涵道比大了以后发动机的推力就会变大,但是F-35想要做超音速巡航那就不可能了,这是互相矛盾的两码事。

俄罗斯苏57战斗机所用的产品30发动机,推力据说在17.5吨到18吨之间,但这个事儿还没有实锤落定。产品30的进度,目前是要比涡扇15要快的,已经装在苏57战斗机上做测试,而涡扇15目前可能也还没有装到歼20上做测试。

比涡扇15进度还快的,还有日本用于装备F-3第五代隐身战斗机的XF9-1发动机。但是咱们用不着自己吓自己。说什么日本航空发动机技术比中国还强。XF9-1的最大加力推力为15吨,比涡扇15足足低了3吨。日本用这个这么烂的发动机,不可能攒一款比歼20更强大的战斗机。

不吹不黑,涡扇15肯定不是完美的。在服役初期,可靠性和寿命不会比美国发动机更好。如果能做到4000小时,我们就该笑开花,但是这跟美国发动机8000,甚至12000小时的寿命,还是有很大区别。但这一点问题不大,中国制造现在是质量越来越好,中国航空发动机的使用寿命和可靠性也都会赶上来。

有道是“只要发动机推力够,板砖也能飞上天!而在过去几十年,高性能航空发动机缺失一直是制约我国航空工业发展的最大“瓶颈”之一,可能在刚开始的二三战机上面还不明显,但到了第四代战机歼-20以及F-31上则表现的尤为突出!

在F-22、F-35以及苏-57等其他国家的第四代战斗机都采用第四代小涵道比大推力涡扇发动机时,我国的歼-20使用的还是涡扇-10B以及AL-31F第三代发动机,即便歼-20战机在气动设计上尽量弥补了发动机推力不足造成的性能缺失,但对比直接采用第四代发动机仍然有很大的差距!

其实歼-20战机的专属发动机涡扇-15早在歼-20研制之初就同步立项研制了,只是我国在航空发动机方面的“短板”根深蒂固,又加上涡扇-15的设计标准太高直指世界一流水平,所以研制进程比较缓慢,一直到现在还没正式换装使用!不过从近些年流出的消息来看,涡扇-15的问题都已经逐个突破!

早在12年的时候就传出涡扇-15的地面试验最大推力达到18吨,超过了F-22战机所用F119-PW-100发动机的16吨,与早期F-35所用F-135发动机以及苏-57所用“产品-30”发动机的18吨持平,这也说明涡扇-15发动机在推力上达到了世界第一梯队的水平!

另外,从珠海航展展出的涡扇-15发动机模型以及歼-10所搭载的涡扇-10B矢量发动机来看,涡扇-15也必将是矢量推力发动机,而且是“三元矢量”,三元矢量发动机尾喷口可以实现360度的偏转,会使得战机的机动性方面比二元矢量更具优势!

除此之外,我国DD405单晶空心耐高温涡轮叶片生产合格率也已经达到了50%,该单晶叶片的成功也将使得涡扇-15等发动机的涡轮前温度1900K,这将大幅度提升的国产发动机的使用寿命!当然了在使用寿命上相比于F-135发动机的8000-12000小时,还是会有一定的差距的!

总之,涡扇-15发动机目前在设计、推力以及材料上都已经不落后于美俄等最先进的发动机,只是剩下在使用寿命上还有提升的空间!

WS-15非常神秘,官方媒体没有正式披露其是否存在,媒体也不可能有具体数据,甚至到目前为止,连一张清晰的照片都没有见到,媒体对其性能的描述多基于猜测。

鉴于近年来我国在航空发动机方面的巨大投入,并且太行发动机已经大批量装备使用,已经经历了十几年的了。三代机的成熟必然意味着会进入到四代发动机的研制,因此,外界推测一定存在四代发动机研制项目是非常自然的事。

而推测WS-15项目存在的直接证据无疑是J-20。J-20在动力需求上应该达到什么样的水平,如果能够回答这个问题,那么,WS-15的性能就大致能够被推测出来。不过,很遗憾,J-20的数据依然是保密的,其实目前公开的数据也大多是推测的。虽然可以依靠外形是得知其大致的参数水平,但是,对于了解其动力需求依然不够。

空重、阻力特性等只能依靠推测。从图片大致可以知道J-20体积比F-22要大得多,空重估计也远高于F-22,采用小展玄比机翼设计,应该是侧重超音速飞行的设计。并不强调超机动飞行,不过因为采用鸭翼设计,其超机动性能其实也非常好,尽管一定程度牺牲了隐身性能。

因此,尽管与F-22性能需求上存在差异,但是,对发动机性能的需求应该是一样的,类似于F119级别的发动机是能够满足J-20需求的。发动机涵道比应该会比F119稍大一些,以获得更高一些的推重比,从而满足J-20更重的机体,这种权衡,或许也因为J-20不需要追求过高的超音速巡航速度,代之以更远射程的空空导弹来制敌。

攻击对方慢速飞行的预警机和其他特种飞机应该是J-20的主要任务,并非要用它来对付F-22。如果能够装备类似于F119性能的发动机,J-20对付F35应该是轻松的事情。

因此,WS-15的性能大致是这样的:推重比大概在11.5到12.5之间,最大推力16吨到17吨之间,能够满足J-20做1.0至1.2马赫的超音速巡航飞行。

【纯属个人观点 水平有限 一定有荒唐之处 鶇飞天】

涡扇15“峨眉” 推力矢量涡扇发动机,是中国航空工业目前已研发的小涵道比涡扇发动机当中推力最强、整体技术性能指标最高、具有世界先进水平的一款涡扇发动机。是为我国第五代隐形战斗机而研制的小涵道比推力矢量涡扇发动机,主要用于装备我国第五代重型双发空优型隐身战斗机歼-20。由606所、624所、614所、410厂、430厂和113厂等单位专家组织研发。首台于2006年5月运转试车成功,2011年中航黎明完成了涡扇-15验证机的交付,保节点是2020年完成研制,2021年开始量产装备。

图为:涡扇-15航空发动机CG图:目前,我国第五代重型双发空优型隐形战机歼-20在航空发动机的主要选择上仍是从俄罗斯进口的AL-31F涡扇发动机。这款航空发动机虽然成熟可靠,但在最大推力上落后于美国F-22隐形战机所装备的F-119推力矢量涡扇发动机。据悉,F-119的最大推力达17.5吨,推重比为11;而AL-31F仅为13吨,推重比为9,且工作寿命只有700~800小时,远低于F-119的8000小时的工作寿命标准。航空发动机的落后使得歼-20在相关机动性能如超音速巡航、近距离格斗方面性能上的发挥上或多或少受到了一定的限制,这也是歼-20自问世以来一直饱受外界诟病之处。

图为俄制AL-31F涡扇发动机:图为美国F-119推力矢量涡扇发动机:目前在我国第四代战机歼-10C上测试的国产太行涡扇-10B推力矢量涡扇发动机也已经开始在歼-20上试装。相较于俄制AL-31F,涡扇-10B在推力上要增强10~15%左右,预计最大推力达到14吨左右,推重比为9。并且在工作寿命上得益于我国在涡扇发动机核心部件单晶合金涡轮叶片制造工艺上的长足进步,涡扇-10B的工作寿命要翻上一番,可达1500~2000小时。

图为歼20装备的涡扇-10B发动机:涡扇-10B是我国基于进口俄罗斯AL-31发动机的技术基础上,结合我国在航空发动机领域的突破性进展研发而来的深度改进型。短期之内,涡扇-10B足以为歼20提供充沛的动力,但从长远来看,涡扇-10B也只能是歼20动力的一个过渡期选择,未来的众望所归应该是涡扇15推力矢量发动机,届时歼20才能完全发挥战力 ,问鼎世界最强五代战机。从涡扇-10B已具备的性能上我们可看到涡扇-15未来所具有的一些先进技术特征:三元推力矢量喷口、高性能单晶合金涡轮叶片,数控电子一体化控制系统。据悉,涡扇-15的最大推力高达18吨,推重比为10,达到了美国F-119推力矢量发动机的水平。涡扇-15采用了我国新一代高性能单晶合金涡轮叶片,叶片工作温度高达1800摄氏度,涡扇-15工作寿命可达到4000小时以上,大修寿命则达到6000小时以上,达到了F-119(工作寿命达8000小时,大修寿命达10000小时)60%以上的水准,相较于我国以往航空发动机只有数百上千小时寿命的水平已有了显著性提高,这对一向被外界以“短命”诟病的中国航空发动机无疑是巨大的飞跃。

图为涡扇-15正在进行相关技术性能的测试:在推力矢量方面,涡扇-15采用了三元推力矢量喷口设计,喷口全程可调整至收敛、扩张、上下偏转、侧转等不同姿态。其三元矢量喷口在俯仰方向可作+/-10°偏转。从+10°到-10°的行程中只需1.5秒钟,有利于战机快速调整俯仰飞行姿态。喷口装有先进的陶瓷基复合材料的尾喷管调节片,具有耐高温性能好、工作周期长的特点。矢量喷口设计在飞行当中可赋予战机优越的近距离机动性能,令战机轻而易举做出爬升、俯冲、翻滚、眼睛蛇机动等多种高难度机动动作。对比美国F-119采用的二元推力矢量喷口设计只能够让战机爬升、俯冲的情况,涡扇-15的三元推力矢量喷口设计在战机之间的近距离格斗中更具有实战意义。

图为涡扇-15的锯齿状三元矢量喷口:涡扇-15采用数控电子一体化控制系统,发动机推力大小和矢量喷口姿态调整由(FADEC)双余度全权限数字电子控制系统控制,按照涡扇具体转速和核心机压比例对发动机工作状态和输出功率做出适当调整,从而大幅提高工作效率。FADEC可对发动机每个核心部件实施独立控制,而后通过系统终端整合为一体,具有良好的故障隔离功能,有效避免了发动机运转当中因某个部件发生故障而导致的空中停车事故发生,极大提高了发动机的可靠性、增强了战机飞行的安全性能。

涡扇-15目前在推力及整体性能方面与美国F-119推力矢量涡扇发动机大体相当。也许会有人要问:美国最新的F-135涡扇发动机推力已高达20吨以上,涡扇-15何时能够达到这个水平?对此小编只能说:航空发动机被誉为“工业皇冠上的明珠”,涉及相关产业链长,涵盖国民工业部门广、相关研发投入的人力物力巨大。要求要有深厚的人才储备、技术积累及巨大的资金投入。航发领域不存在所谓的弯道超车,只能靠自己一步一个脚印脚踏实地的逐步提高。中国基于起步发展时间较晚的缘故及整体技术水平较为落后的根本基础,从涡扇-15来看能实现这样的巨大发展已属不易。对此,我们要相信中国的航空发动机发展之路是充满光明的,是值得我们去期待的。

涡扇15的推力及性能如何?目前各媒体上出现的数据五花八门,基本上都没有可靠的来源,完全都是靠猜。那么要想得到比较靠谱的数据,还是要找到相对可靠的数据来源。经过一番寻找之后,笔者找到了一份2014年公开发表的论文。

这篇论文讨论的是第四代舰载机发动机的性能指标,其中提到表2数据为第四代舰载机发动机相对与某推重比10一级发动机的改变量,参考发动机为俄罗斯的AL-41F(下限)和美F135-PW-400(上限)发动机。

我们对这个四代舰载机的发动机没什么兴趣,因为这个可能只是随便搞的一个理论推算。但我们比较感兴趣的是这个某推重比10一级发动机,因为这个某字意味着这台发动机是真实存在的。因为AL-41F和F135-PW-400发动机的加力推力和中间状态推力是已知的,所以我们可以反向推算这个某推重比10一级发动机的性能指标。AL-41F的加力推力为170KN,中间状态推力为113.9KN。F135-PW-400的加力推力为191.3 KN,中间状态推力为128.1KN。由此我们可以推算出某推重比10一级发动机的加力推力在150.04KN~150.98KN,中间状态推力为103.47KN~104.59KN。因为全世界范围有能力研制推重比10一级发动机的国家屈指可数,只有中美俄三家。而且已经已经排除了F135,由推力数据可知,这个某推重比10一级发动机实际上只剩下两种可能性,这台发动机要么是美国F22配套的F119发动机,要么是我国的WS15发动机。从这些数据来看,这台推重比10一级发动机显然不是F119。因为F119的中间状态推力为105KN,加力推力155.7KN,而且F119已经服役多年, 那么这台发动机只能是我国在研的WS15发动机。

从上面数据来看,中间状态推力为104KN左右,加力推力150KN左右。那么我们能确定这个就是WS15的性能指标吗?显然不能,因为此时是2014年,而WS15的验证机是在2011年交付的,那么2014年WS15应该处在技术验证机阶段。而按照我国发动机研制的惯例,验证机阶段发动机的考核指标不是100%,而是96%。也就说量产型的WS15中间状态推力应该在108KN左右,加力推力在156KN左右。从这些性能指标来看WS15的性能指标已经不低于美国的F119,配合J20优秀的气动设计,可以肯定J20装备WS15发动机后,无论超音速巡航速度还是最大飞行速度各项性能指标都会超过F22。而且从中间状态推力和加力推力的比值来看,WS15的涵道比和F22相当甚至还要更小一点。以上是对WS15技术指标的分析,大家可以做个参考。

涡扇15发动机还凑合吧,比普惠的F135动力加速性差一些,也没人家合资品牌耐用,不过国产涡扇15性价比高啊,后期保养便宜,配件也好买,为了支持民族品牌,推荐你入手涡扇15!!!

  太行,是一个永恒的话题。这个号称“天下之脊”的山脉,中国第一台大推力涡扇发动机以此命名,其含义不言自明。航空工业被比作现代工业的“皇冠”,而在航空装备中,最受关注的当属航空发动机,因此更被称为现代工业“皇冠上的明珠”。

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  长期以来,一直有人不理解,为什么我们造得出“长征”火箭、“神舟”飞船,造得出“北斗”卫星、“枭龙”、“猛龙”,却偏偏造不出先进的航空发动机。

  如今,随着国产改进型“太行”发动机的试验成功,该型发动机已经经历了无数次地面和空中考核,得到了试飞员“该型发动机性能优于国外同类发动机”的高度认可。航空发动机本就不是一日之功,“太行”如今已成我国航空工业自主创新的代名词,这样一颗澎湃有力的 “中国心”,对我国空军和航空工业的建设发展具有里程碑式的重要意义。

  将登太行雪满山

  航空发动机这一“工业之花”,是高度技术密集型产品,但长期以来,我国研制的航空发动机多为苏制或欧美发动机的仿制或逆向工程,那么自主研发的发动机就真的没有吗?当然有,但其中有半途而废的涡扇6,也有时至今日仍处于攻坚期的诸多型号。这并不是说我国的航空发动机工业不行,而是因为这是一个需要经验和积累的行业,中国航空工业人从零开始白手起家,达到今天的水平已实属不易。

  2005年12月28日,我国自行设计研制、具有自主知识产权的第一台大推力涡扇发动机——“太行”呱呱坠地。正如诗中所言,“将登太行雪满山”,真的研制出“太行”发动机,其难度可谓超乎想象。我国航空工业人历经数十年艰苦攻关,突破了数十项核心关键技术,攻克了200多个重大障碍和技术难题,才在世纪之初研制出这颗强健的“中国心”。“太行”发动机采用了带进气可变弯度导向叶片的三级风扇、多级静子可调的压气机,带有复合冷却技术叶片的高压涡轮、弯-扭组合气动设计的低压涡轮、平行进气和分区分压供油的加力燃烧室,设计性能已经达到较为先进水平。

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  我国的航空发动机事业,是从上个世纪70年代开始初步摸索,到上个世纪80年代才正式起步的。那时候,我国在航空动力方面与西方发达国家的差距已经拉到20年以上。上个世纪50、60年代,我国虽然从苏联引进了几型发动机进行生产,但苏联只转让生产图纸,且多为即将淘汰的落后型号,即使我们花再大的代价也买不来航空发动机的核心技术,自主创新是唯一出路。“太行”发动机也叫涡扇10系列,从1978年开始预研,1987年正式立项,2001年在一架苏-27战斗机上完成首次试飞,直到2005年完成设计定型审查考核,2006年3月24日正式设计定型,前后历时19年之久。“太行”发动机的研制成功,标志着我国在自主研制航空发动机领域实现重大跨越,对加速我国航空发动机事业跨越式发展打下了坚实基础,也对加强国防现代化建设具有十分重要的意义。

  终究是一颗“中国心”

  大推力发动机是战机的“心脏”,在这方面我国长期依赖国外进口,突破技术瓶颈装上“中国心”,是航空工业多年的夙愿。目前,“太行”发动机改进型号已经完成了全权限数字电子控制系统的研制,可从发动机的传感器中获取数据,对发动机进行改变喷口面积、监控发动机状态、诊断故障等一系列复杂控制,同时推力也增加到了14吨。改进型的“太行”发动机已经装备于歼-10C战机上,技战术指标进一步增强。从此之后,包括歼-11、歼-16、歼-20等后续型号战机都将获得一颗智能的“中国心”,同时还有14吨级的澎湃动力。

  从航空发动机发展来看,基本可分成三大类。推力在3吨以下的为小推力发动机,推力在6-9吨的为中推力发动机,大推力发动机的推力一般在11-15吨级,“太行”无疑是一款大推力级发动机。依据装配对象的不同,“太行”系列包括涡扇10、涡扇10A、涡扇10B、涡扇10C、涡扇10D等诸多型号。其中,老版本的“太行”是一种采用三级风扇、九级整流、一级高压、一级低压也就是所谓的“3+9+1+1”结构的大推力高推重比低涵道比先进发动机,加力燃烧室采用V形加径向混合型火焰稳定器,尾喷管是收敛-扩张可调喷管控制系统,下一步将进一步换装国产全向推力矢量喷管。

  当然,一提起“太行”,就有一个在中国军迷口中流传甚广的“‘太行’行不行”的故事。确实,在诞生之初“太行”发动机质量上一直不稳定,对我国主力战机的飞行安全带来了一定隐患,这主要与当时中国航空工业所掌握的技术水平有关。现如今的航空发动机多工作在高温、高压、高转速条件下,工作寿命要有数千小时,可靠性也要很高,这对设计、加工以及航空材料的要求非常高,即使涡轮盘上出现零点几毫米的安装误差,发动机的性能也会降低10%。早期的“太行”发动机尚未使用国外第三代航空发动机广泛采用的单晶涡轮叶片和整体粉末冶金涡轮盘,更加剧了航空发动机落后于飞机型号的局面。

  目前,在此前“太行”发动机初始型号上未曾使用的单晶涡轮叶片和整体粉末冶金涡轮盘等关键技术,均已突破技术瓶颈开始规模化生产,将进一步提升中国航空发动机的整体制造水平。目前,改进后的“太行”发动机推重比已经得到显著提升,同时还存在相当巨大的改进空间。航空发动机的研制本就是一个不断改进的过程,从设计定型到成熟动辄二十年甚至更长。稳步前进的“太行”有实力成为国产新一代战机的主要动力。

  厚积只为瞬间爆发

  2007年1月,配装“太行”发动机的国产歼-11B重型战斗机顺利完成定型审查,标志着中国在自主研制航空发动机方面实现了从中等推力到大推力的跨越,从涡喷发动机到涡扇发动机的跨越,从第二代发动机到第三代发动机的跨越。可以说,经过长达数十年的补课,历经数十年的辛酸,厚积的我国航空发动机工业只为这一刻的瞬间爆发。

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  歼-11B

  航空发动机之所以被比作现代工业“皇冠上的明珠”,就是因为其在一定程度上集中了现代工业的顶尖技术和工业成果。航空发动机的研制,必须借助大量的经验数据,且这些数据只能靠自己试验获得。这其中,购买原材料、加工试验件、研制试验设备、研究试验技术都需要消耗大量的物资和能源。这也难怪过去50年,美国投入航空发动机的预研经费就超过1000亿美元,尤其是装备美国F-22战机的F119发动机,从最初的部件研究到具备完全作战能力历经32年,其中仅验证机研制和原型机研制就投入了多达31亿美元。当然,航空发动机研制虽然“烧”钱,但研制成果运用的时间也很长,国际上经常出现一些型号的航空发动机成型后三四十年还在使用,我们研制“太行”发动机也必须经历这样一段艰辛过程。

  “太行”发动机的研制成功,绝不仅仅是一种型号的发动机这么简单。“太行”发动机不仅可作为战斗机的动力之源,其未来的大涵道比加力改型可用于轰炸机,大涵道比无加力型可用于大型运输机,衍生而来的船用燃气轮机可以作为驱逐舰等大型水面舰只的主动力。在研制过程中,我们充分吸取了“美军标制”和俄制发动机的技术经验,意味着国产海空主战装备的“心脏病”将得到全面解决。同时,“太行”的诞生过程也是锻造中国研发航空动力顶尖人才的过程,我国从此开始拥有一支能够独立研制大推力航空发动机的人才队伍和创新团队,这对于我国航空动力事业来说是无比重要的起点。

  如果一种战机的零配件都需要大量依靠进口,就必然会影响生产效率。“太行”的问世为实现国产新型战机动力装置自给提供了保障,加速了人民空军航空武器装备的跨越式发展,同时也有助于提升我国在国际军火市场的竞争实力。目前,我国已经开始研制第四代涡扇15高性能航空发动机,将优先满足歼-20、歼-31、运-20及未来大型轰炸机的使用需求,为国产战机追赶世界先进水平奠定坚实的基础。(以上图片来源于网络)

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