英国向中国推销RBl99发动机作为超7动力方案

http://www.sina.com.cn 2008年01月07日 07:32 现代兵器
英国向中国推销RBl99发动机作为超7动力方案
目前JF-17战斗机使用的俄制RD-33发动机

  J52的各项性能指标比较接近苏联P-11F-300,而且两者研制的年代也差不多。从J52-408A的重量和推力来看,改成加力型,其重量将略重于P-11F-300,推力则远大于后者。事实上从压气机级数也可以略窥一二:J52是12级,P-11F-300只有6级。压气机级数增加的同时带来压比的增加和重量的增加,从压气机级数以及压比、推力来看,J52接近于P一25和P一13,而推比又好于上述两者,可以说代表了美国60年代初的先进水平。

  我们在涡喷7、涡喷13改进上的艰难与美国在J52改进上的驾轻就熟,正说明了两个国家在发动机研制水平上的差距。虽然我们后来有了“昆仑”,但毕竟已是迟到者,以至于造成其目前的尴尬局面。总的来说,J52是一种不错的发动机,但比起PWll20和F404自然差的太远了。但就当

  时美国的想法而言,这种发动机是最有可能提供给我们的。虽然那时是中美蜜月期,但美国对我们始终有戒心。就当时美国想提供给我们的F-16/79来看,其始终不肯提供先进发动机,把F-16上的F100发动机换成J79发动机打包出售就是其对华态度的集中体现。F-16尚且如此,更不用说合作研制的超7。因此,动力问题始终是横亘在超7研制进程上的拦路虎。

  以上是美国普·惠提供的三种方案。与此同时,英国也在向中国推销超7动力方案。1987年4月底,英国罗·罗公司驻京代表处向成都方面介绍了RBl99一127/128军用三轴加力式涡扇发动机的情况。RBl99发动机是英国、联邦德国和意大利三国合作研制的高推重比三转子加力式涡轮风扇发动机。该发动机带有全权数字式燃油控制系统和反推力装置,并且已被欧洲合作的“龙卷风”战机采用。当时罗·罗已经成功向中国推销了50台斯贝MK202涡扇发动机,用于FBC-1“飞豹”战斗轰炸机。5月中旬,罗·罗专家组与成飞公司研究协调RBl99-127/128方案。

  RBl99究竟是一种怎样的发动机,它的性能究竟如何。要知道RBl99的原委,还得从1965年谈起……

  1965年英国提出RB199方案,1969年英国罗尔斯·罗伊斯公司、联邦德国MTU公司和意大利菲亚特公司组成涡轮联合公司着手设计。1971年9月第1台RBl99发动机进行首次试验,1973年4月在飞行试验台上首次试飞。1974年8月装在“龙卷风”原型机上首次试飞,1978年11月通过150小时定型试车;1979年开始批生产,1980年秋开始服役。在研制中共制造了67台试验用发动机,试验时数达30000小时。

  在涡轮联合公司中,罗·罗公司、MTU和菲亚特公司分别拥有40%、40%和20%的股份,三国承担的研制费用的比例为42.5%、42.5%和15%。按部件分工为:罗·罗公司负责低压压气机、燃烧室及机匣、高压涡轮及机匣、加力燃烧室、燃油系统;MTU公司负责中、高压压气机、中压涡轮及轴、中介机匣及齿轮箱、外涵道、反推力装置及其调节系统;菲亚特公司负责低压涡轮及轴、排气扩压器、喷管及可调喷口和转子后轴承。

  “龙卷风”战斗机要求其发动机提供短距起飞需要的短时间最大加力推力、低空突防和空中巡逻需要的不加力推力,以及剧烈机动所需要的较大剩余推力。为此,RB199发动机在热力循环方面采用了中等流量比、高增压比、高的涡轮进口温度和加力温度。

  该发动机在结构上采用三转子结构,有利于满足机动飞行对发动机快速响应的要求,也有利于降低耗油率。同时,发动机有较大的喘振裕度和进气道气流畸变容限。采用短环形燃烧室提高了转子刚性,减少了支点数目。加力燃烧室的混合器和火焰稳定器合二为一,内外涵分别喷油和组织燃烧,然后混合,这样就可以进行无级调节。从RBl99之后,三转子就成为罗罗公司的特色。RB211发动机也采用了三转子的结构,油耗相比双转子发动机有了明显降低,喘振裕度也明显高于双转子发动机。前苏联也在一些发动机上采用三转子结构,如库兹涅佐夫设计局为图一160轰炸机设计的NK321发动机,也取得了很好的效果。但有利就有弊,三转子的结构相比双转子结构更复杂,对制造工艺的难度提出了更高要求,同时也增加了重量。RB 199与当时的超7的选型发动机——F404和PWll20相比,可以说是春兰秋菊,各擅其长。

  从结构上来看,RBl99没有导流叶片,风扇压比低。考虑到该发动机为三轴,结构已经很复杂,为了减轻重量也情有可原。中压压气机也可以进一步加压,风扇压比稍低也不要紧,压气机总数为12级,这个级数已经很高了。由此,不由使人想起了罗·罗的另一种发动机一一斯贝

  MK202,其压气机总数也达到了17级,相比之下,RBl99的技术进了一大步,但和F404结构相比还是过于复杂了。为了减重,估计罗·罗在RBl99的材料上采用了不少超前技术,否则其重量也不会比F404低。RBl99推比较高的另一个原因恐怕来自1.08的涵道比,这在加力发动机中应该算是很高的。涵道比增加带来的是直径的增加,但从直径来看,RBl99低于F404,那只有一种解释——RBl99的核心机流量低。从涵道比推算RBl99的实际核心机流量大约是35公斤/秒,而F404达到了49公斤/秒,核心机流量低带来的必然是尺寸的小型化。从其空气流量来看,RBl99简单装上歼7显然不大可能,其适配的也应该是两侧进气机型。

  以上四种发动机主要是超7前期考虑的发动机。从当时情况看,美国希望中国选择PWl216,但我们更倾向于F404,当然PWl 120也是选择之一,但对发动机进气道和气动布局改动大。RB 199也应该是不错的选择,事实上在1989年之后英国仍希望中国采购该型发动机用于超7战斗机,

  其诚意可见一斑。但最终的事实是超7没有采用以上任何一种发动机。随着对中国又一轮禁运的开始,西方再次关上了对华武器出口的大门。指望西方解决超7动力的想法最终完全落空,中国航空人又一次陷入孤立无援的境地。(作者:DA76 MAYA)

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