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年产2Gw单晶有多少条线,有限公司年产2GW

来源:整理 时间:2022-04-30 18:41:21 编辑:管理知识 手机版

涡扇-10性能如何?为何100多架歼-16全部使用涡扇10发动机?

涡扇10性能如何为何100多架歼16全部使用涡扇10发动机

涡扇10是我国最先进的三代涡扇发动机,他也是在涡扇15服役之前,我国现役发动机中最先进的国产型号,他的装备数量非常大,机型也很多,包括歼10、歼11B、歼15、歼16、歼20等战机都使用了涡扇10太行发动机。图为太行发动机裸机图,可见其管线布置相对简单,从结构设计上比俄罗斯的AL31FN发动机要简单很多,而在发动机领域,简单有效就是先进。

一发拖两机太行发动机的研发始于上世纪90年代初,当时我国引进了大量的苏27SK战斗机,这些飞机是我国最早的第四代战斗机,除了引进的苏27SK,我国还自己研发设计了歼10战斗机,歼10是一种中型单发战斗机,苏27SK是重型双发战斗机,我国就是在当时确定了要研发一种尺寸接近俄罗斯AL31F的大推力涡扇发动机,用来解决我国四代重型战机和中型战机的动力问题,这也就是著名的“一发拖两机”。

图为使用太行WS10A发动机的歼11B和歼10C战斗机,歼11和歼10就是太行设计阶段打算装备的两款战机。太行发动机的性能指标也是按照AL31F发动机确定,但是他的核心机设计却是从美国的CFM56民用发动机的核心机逆向测绘而来,虽然这两款发动机的技术特点不同,使用领域也不同,但是美国的CFM56发动机的核心机却同样是美国用在F16和F15上的F101和F110两款经典第三代大推力涡扇发动机的核心机,虽然当时我们的科研人员无法搞清楚美国发动机核心机设计制造的依据和原理,但是我们通过逆向测绘还是取得了一些技术底子,从而为太行的研发铺平了道路。

图为两种不同的太行发动机尾喷管收敛片设计,太行在服役后还进行了许多改进,其收敛片设计的变化就体现出其技术水平的不断提高。也正是因为对CFM56发动机核心机的测绘,导致了我国此后对太行核心机的改进始终不敢放开手脚,在太行发动机上埋下了多故障的病根,在遇到问题时,也只是从子系统和附加设备上想办法解决,并不敢随便改变核心机设计。

当然,这也是当时那个技术条件下无奈之举,现在我们新设计的发动机都是从核心机开始自主设计,做到对其每一个技术细节的设计原因和结果都准确把握,此后我国设计的涡扇13和涡扇15等发动机故障都大大降低。图为太行发动机尾喷内部的结构,可以清晰看见其环绕尾喷一圈的衍射喷管。大规模服役太行发动机设计完成并进行测试之后,开始大规模进入我国空军服役,使得我国空军的第四代战斗机数量大大提高,因为不用再受引进发动机数量不足的限制,可以想怎么造就怎么造了。

一开始,使用太行发动机的战机主要是部分歼11A和全部的歼11B战斗机,一些歼10A战斗机也使用了太行发动机进行测试,但是因为故障率较高的问题,我国始终没有在歼10这种单发战斗机上大规模使用太行发动机,只是个别飞机验证了可以使用太行发动机更换俄制发动机,方便战时需要时进行更换。图为歼11B战斗机,该战机全部都使用了太行WS10A发动机。

太行发动机服役之后得到的数据是推力13吨,无故障间隔300小时,首翻时间600小时,全寿命不到2000小时,这个数据除了推力还让人满意之外,其余数据都非常差,以至于出现了推力被人为限制为12.5吨,而且还在2008年出现了大面积停飞进行检修的情况。这个局面在2012年太行WS10A发动机出现后得到了很大程度的解决,WS10A发动机推力放开到13.2吨,而且无故障间隔达到了600小时,首翻寿命达到了1200小时,全寿命达到4000小时以上,成为一种较为成熟的发动机。

图为美国CFM56发动机,太行的核心机就是测绘的这款发动机。也是从这个阶段开始,使用太行WS10A发动机的歼11B战斗机生产数量开始暴增,歼15和歼16的研发也顺利启动,我国的四代战机国产化完全突破了瓶颈限制。WS10A发动机还具有FADEC全权限数字化操作能力,使用电传飞控系统连接到全机的操控当中,配合整架战机的机动动作进行推力和收敛片调整,反应速度和动力响应都大大提高。

上图为歼11B战斗机和枭龙战斗机并飞,下图为两架歼11B战斗机海上巡航。太行B诞生到了歼16大量服役的现在,太行发动机依然在发挥巨大的作用,如今进入部队服役的歼20、歼15、歼16使用的太行发动机大都是太行WS10B发动机,这款发动机一开始是作为舰载机的发动机研发,因此也被叫做“海太行”发动机,主要特点就是推力进一步提高到最大推力14吨级,和俄罗斯的117S属于同一个级别,只比美国F22战斗机使用的F119发动机推力小1.5吨,成为一种世界上排的上号的大推。

图为歼20战斗机和歼16战斗机,他们都主要使用了太行WS10B发动机作为动力。WS10B发动机为了提高推力,部分降低了寿命,无故障间隔依然是600小时,但是首翻时间降低到1000小时左右,全寿命降低到3000小时以下。虽然如此,但是依然比刚刚服役的太行原型机要强不少,也依然可以达到“堪用”的标准。太行B发动机交付后,歼15战斗机实现了在舰首短起飞点的满载起飞能力,同时也使歼20战斗机在涡扇15发动机交付前,具备了较强的技战术性能,起码在推力和全机推重比上不输俄罗斯的苏57和美国的F35等五代机。

图为歼16战斗机,他是我国新型远程多用途战机,造价极高,接近歼20的单价。如今,歼16的生产量已经接近100架,歼20的产量也达到了每年20多架,歼15第二批次也开始了生产,四代半技术水平的歼10C战斗机也开始了大规模服役,这些战机大都使用了太行发动机,尤其是歼16,全部都是带着太行发动机服役。歼16作为一种远程机动的重型双座战机,对于战机的飞行速度、载重量、航程都有要求,过去使用俄罗斯的AL31FN2发动机虽然也可以取得不俗的战术性能,但是油耗较大,数字化程度较低,不符合现代战机的技术要求。

图为歼16战斗机和歼11B战斗机,他们都使用了太行发动机。太行B交付歼16使用后,歼16战机在达到技术要求的情况下,油耗降低、数字化操控水平提高,战机的续航力更长,可以取得更大的作战半径,也能够携带更多的弹药,因此最终还是坚决的选择了国产的太行WS10B发动机。今后,随着我国新一代的涡扇15发动机的交付,我国长期在战机大推力涡扇发动机研发上的技术积累会得到新的整理和提升,不再像太行这样碎片化的研发和逐步提升,到时候我国的航发性能也将会直接对标美俄新一代战机航发,太行也会真正完成他的历史使命。

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