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我国已启动六代机配套航发预研 但整体落后美25年

我国已启动六代机配套航发预研 但整体落后美25年
2018年09月03日 10:16 新浪军事
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  8月31日,美媒报道,空军宣布授予通用电气公司和普惠公司各10亿美元的“自适应发动机转化项目”发展获得重大进展,负责研发、制造和测试得自适应发动机工程验证机(型号代号为X-101和X-100)已经先后进入生产试制阶段,其最大推重比达到15至20一级,开创了人类自军用小涵道比涡扇发动机研制以来,再次达到了推力性能的最高上限。这也意味着美方已经突破了六代机动力的关键技术,距离实现工程应用迈进了一大步。实际上,美军在研的自适应发动机采用了自适应风扇、第三涵道等创新结构,使发动机性能达到最优。简单来说,自适应发动机可根据飞机在不同飞行状态下的需求,调节空气在核心机和外涵道之间的流量比,在起飞、作战等情况下增大风扇压比、减小涵道比,提高发动机推力和飞机的机动性能;而在巡航状态则增大涵道比、减小风扇压比,从而降低发动机耗油率,增大飞机航程,我们从另一个角度上看一下,与美方的差距。

  我们知道,推重比是航空发动机最重要的技术性能指标,我方正在研制的涡扇-10改进型太行发动机和涡扇-15发动机(上述两种发动机均为两阶段的歼20战斗机动力)推重比分别为8和10左右,属国际上第三代和第四代发动机。而目前,美方已经装备的F-119和F-135发动机推比在10之间,F119的推力超过一般发动机的3倍,不加力状态下的推力比第三代航空发动机加力状态下还要大。一架F-22战机在两台F119发动机的推动下,不开加力就能以超过马赫数1.4的速度持续飞行,这样可以快速接近战区并实现高速突防,大大提高战机的作战能力,且节省燃料。而美方正在发展的F-135GO1和F-135GO2推力将提高到21至23吨左右,未来的推比将达到12一级,显然我们目前在航空发动机上的差距异常明显,就在我们还在为发展三代半和四代发动机而努力奋斗的当下,美军已经在研制五代发动机(配备六代战机)上遥遥领先。

  据悉,目前,GE公司和普惠预计已经开展先进高压核心机的演示试验,随后还完成带有三涵道自适应风扇及相匹配的加力和排气系统的整机试验,目前这两家公司的下一代发动机验证样机正在生产中,为了赶上美方的发展步伐,我国提出了先期发展推比达到15一级发动机的计划,也就是说在研制三代半、四代发动机的同时,也要发展五代发动机。据国内某权威机构透露,以已故院士吴仲华先生的三元流动理论为基础,基于自主创新的新型增压原理,通过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技术体系,我国将很有可能研制出新原理航空发动机,在国际上首次实现推重比15以上新原理发动机样机的演示实验,为高速巡航导弹、高机动性能战斗机、临近空间飞行器等提供高性能动力保障。笔者根据国内公开资料对推重比15涡扇发动机关键技术做一分析推测。

  据资料报道,为了研制推重比12以上的军用航空发动机,美国通用电气公司早在1985年就开始了对高温升燃烧室的预研,但出于保密的原因,直到今天仍有很多细节并未对外公布。据公开资料披露,我国推比15发动机的设计指标为:最大推力达18吨,发动机总质量为1090至1200千克之间,直径1.2米左右,总长3.6至3.7米,涡前温度2100摄氏度上下,油耗和发动机重量、尺寸做进一步大幅降低,使歼20以及下一代战斗机的超音速巡航性能和最大航程进一步提高,这些都对发动机燃烧室研制提出了严苛的要求。

  目前,国内很多发动机科研院所也对高温升燃烧室进行了研究,由于高温升燃烧室有材料和工艺上的难点,导致目前国内公开报道的预研成果极少。为了降低推重比15发动机研制难度,我国科学家开展了双温升燃烧室研究,据公开资料披露,所谓双温升燃烧室是指除了原来的燃烧室外,对高低压涡轮之间再增设一个燃烧室,再加入部分燃料进一步燃烧,可实现与高温升燃烧室相近的温升,总体来说,我国推比15一级发动机的研制步伐落后美方25年左右,需要进一步加快。(作者署名:军情视野)

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