【簡(jiǎn)介：】本篇文章給大家談?wù)劇秂j200航空發(fā)動(dòng)機(jī)水平》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助。本文目錄一覽：
1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)被稱(chēng)為研發(fā)制造難度最大的現(xiàn)代工業(yè)造物，這么難造嗎？
2、世界上最
本篇文章給大家談?wù)劇秂j200航空發(fā)動(dòng)機(jī)水平》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助。
本文目錄一覽：
- 1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)被稱(chēng)為研發(fā)制造難度最大的現(xiàn)代工業(yè)造物，這么難造嗎？
- 2、世界上最著名的航空發(fā)動(dòng)機(jī)
- 3、EJ200的推力沒(méi)有AL31大 為什么都說(shuō)比AL31好？
- 4、對(duì)戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō) 推比重要還是推力更重要？EJ200比M88先進(jìn)在那里？
航空發(fā)動(dòng)機(jī)被稱(chēng)為研發(fā)制造難度最大的現(xiàn)代工業(yè)造物，這么難造嗎？
航空發(fā)動(dòng)機(jī)（尤其是軍用）要在非常有限的體積內(nèi)追求極致的性能，需要更尖端的材料和更精細(xì)的設(shè)計(jì)，材料能滿足幾百至幾千小時(shí)的穩(wěn)定工作就可以了。三轉(zhuǎn)子（三軸）發(fā)動(dòng)機(jī)的是英國(guó)羅爾斯·羅伊斯，比如羅羅以前的RB211系列和目前的瑞達(dá)系列。
法國(guó)沒(méi)有能力搞先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)，目前有能力搞先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的只有兩個(gè)國(guó)家三個(gè)公司，即英國(guó)的羅羅，美國(guó)的GE和普惠，效率，推力和涵道比，增壓比，渦輪前溫度都有匹配關(guān)系。渦輪前溫度越高，匹配的總增壓比會(huì)提高，民用大涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)涵道比盡量增大，匹配的風(fēng)扇亞比會(huì)降低，軍用小涵道比是盡量提高渦輪前溫度，它的要求和民用不同。感覺(jué)已經(jīng)到了現(xiàn)有常用材料的瓶頸了，鎳基合金承載溫度從700升到1000℃提升的比較快，到1100℃再往上就很難了。1400℃是鎳基合金的熔點(diǎn)范圍，現(xiàn)在已經(jīng)0.8Tm了，更高的溫度只能指望陶瓷葉片或復(fù)合材料葉片了。
現(xiàn)在的航空發(fā)動(dòng)機(jī)有離心式和軸流式
地面燃?xì)廨啓C(jī)希望實(shí)現(xiàn)高效率、低成本、耐久性和長(zhǎng)時(shí)可靠性（溫度相對(duì)低一點(diǎn)，要求材料在更長(zhǎng)時(shí)間的（10萬(wàn)小時(shí)級(jí)）穩(wěn)定運(yùn)行），對(duì)體積要求相對(duì)低一點(diǎn)。地面燃?xì)廨啓C(jī)工況相對(duì)穩(wěn)定（比如電站），材料能使用更長(zhǎng)的時(shí)間；而航發(fā)工況更復(fù)雜（起飛、爬升、巡航、劇烈機(jī)動(dòng)）導(dǎo)致材料失效更快。這兩個(gè)領(lǐng)域要做好的話，都需要幾十年的持續(xù)投入和積累。如果德國(guó)和日本要搞先進(jìn)航發(fā)的話，不少東西也是得從頭開(kāi)始。戰(zhàn)后德國(guó)的人才流失嚴(yán)重，國(guó)防工業(yè)也被壓制。此外也存在需求不足的因素。畢竟歐洲要直面蘇聯(lián)的壓力，MD在歐洲防務(wù)是很上心的，歐洲人只要想要，總能從美國(guó)人那里搞到配備先進(jìn)航發(fā)的戰(zhàn)斗機(jī)。德國(guó)雖然在燃機(jī)領(lǐng)域頗有建樹(shù)，但是航發(fā)和燃機(jī)的差異還是很大的，沒(méi)有足夠的驅(qū)動(dòng)力，幾大巨頭們也不愿走這條無(wú)止境燒錢(qián)的路。
MTU利用自己在燃機(jī)領(lǐng)域積累的雄厚實(shí)力，參加了不少航發(fā)的國(guó)際合作，大多負(fù)責(zé)壓氣機(jī)和低壓渦輪部分；核心機(jī)一般都是交給美英的合作中完成，這也算是術(shù)業(yè)有專(zhuān)攻吧。臺(tái)風(fēng)配備的EJ200好像也是RR負(fù)責(zé)核心機(jī)，德國(guó)人搞壓氣機(jī)?？湛偷暮桨l(fā)都是固定的幾家采購(gòu)，RR（trent系列）、GE和PW（GP系列)或者一些合作成立的公司（像IAE的V2500），德國(guó)可能還是以參與為主。自然科學(xué)，和工業(yè)是可以積累一步一步往前走，所謂后人站在巨人肩膀上。接下來(lái)二流的人才從事商業(yè)貿(mào)易，三流的進(jìn)了IT行業(yè)。那搞技術(shù)的，認(rèn)清形勢(shì)以后還能堅(jiān)持的就只有四流的了。最后的最后，把科研落實(shí)到生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)工人，他們是被很多人看不起的，航發(fā)卻要通過(guò)他們的雙手生產(chǎn)，組裝，調(diào)試。
這長(zhǎng)圖片更直觀
我個(gè)人認(rèn)為航發(fā)追求的是極端惡劣條件下（高溫高壓高應(yīng)力）保證長(zhǎng)期的、穩(wěn)定的、極端的性能。這個(gè)高溫就難倒了很多領(lǐng)域：半導(dǎo)體工業(yè)有很多技術(shù)難點(diǎn)，但是常溫或100~200℃左右的問(wèn)題起碼可以通過(guò)各種常見(jiàn)設(shè)備（SEM，TEM，F(xiàn)IB，3DAP等等）進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)方法也是成熟的，即使是原位研究是可能的。而在航發(fā)中，如高速（甚至是超音速）氣流中的燃燒問(wèn)題、材料在極高溫度下（1000℃）的蠕變以及相變過(guò)程的原位研究等就是用現(xiàn)有手段難以實(shí)現(xiàn)的。
對(duì)物理過(guò)程的認(rèn)識(shí)和工程方面的實(shí)踐都存在巨大困難的前提下，還要不斷推進(jìn)技術(shù)前沿，我認(rèn)為是能稱(chēng)得上最難。準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)是風(fēng)扇帶動(dòng)的外涵氣流產(chǎn)生了超過(guò)整機(jī)80%以上的推力，單個(gè)葉片上的氣動(dòng)載荷超過(guò)2噸，而工作時(shí)的離心載荷更是達(dá)到13噸以上，而GE90-115B的復(fù)合材料+鈦合金包邊葉片更是作為工藝品在博物館展出(具體哪個(gè)博物館想不起名字了)，而作為GE90的后輩GEnx將風(fēng)扇葉片減少至19片，其單片葉片所承受的氣動(dòng)載荷更大(具體數(shù)值沒(méi)有查過(guò))。
馬赫數(shù)較低的階段，渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)效率高
渦輪其實(shí)是個(gè)能量轉(zhuǎn)換的部件，就像水輪機(jī)的渦淪把水流的勢(shì)能轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)能再來(lái)發(fā)電。航發(fā)渦輪是把燃油燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為渦輪旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能，繼而帶動(dòng)風(fēng)扇和壓氣機(jī)產(chǎn)生推力。渦輪溫度越低，燃油的熱能散失的越多，轉(zhuǎn)化效率越低，所以這是沒(méi)辦法的事情。合金葉片對(duì)高溫的承載能力有限，可不可以換種思路，將材料的研究著力于耐高溫涂料上，高溫涂料經(jīng)過(guò)特殊的工藝處理能達(dá)到很好的效果，可以減少對(duì)金屬材料的依賴(lài)，轉(zhuǎn)而在涂料材料上去的巨大突破。目前來(lái)看，未來(lái)可能的替代材料是陶瓷基復(fù)合材料（CMC），它的溫度能比金屬高很多，甚至不需要涂層，但是還有很多問(wèn)題需要解決。據(jù)說(shuō)GE搞過(guò)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果我還不了解。這應(yīng)該還是很有希望的一條路。
發(fā)動(dòng)機(jī)材料不是任何東西都離不開(kāi)鐵，而是鐵作為雜質(zhì)不太好完全消除，而且現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的鎳基高溫合金國(guó)軍標(biāo)鐵含量也已經(jīng)可以降低到0.05%，實(shí)際產(chǎn)品鐵含量更低。而且也不是所有的鎳基高溫合金都不含鐵，比如發(fā)動(dòng)機(jī)中用量最大的IN718合金，是含有18%的鐵，因?yàn)殍F便宜。還有，發(fā)動(dòng)機(jī)材料選用鎳基而不是鐵基最主要的原因并不是鐵的蠕變溫度問(wèn)題，而是因?yàn)殍F會(huì)發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，鎳則不會(huì)。此外，鈷基材料是更好的高溫結(jié)構(gòu)材料，但鈷價(jià)格太昂貴，所以綜合來(lái)說(shuō)鎳基材料是最優(yōu)的。航空發(fā)動(dòng)機(jī)為了進(jìn)氣順暢，是沒(méi)有致密濾網(wǎng)這種東西的，最多在入口安裝慣性或者離心分離器。只有地面裝備的燃?xì)廨啓C(jī)如M1 Abrams裝備的AGT1500燃?xì)廨啓C(jī)，出于使用環(huán)境需要，才會(huì)加裝濾網(wǎng)，不過(guò)M1每次大修發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)許多壓氣機(jī)葉片都被沒(méi)過(guò)濾干凈的沙粒打出凹坑或者邊緣受損。
早期的風(fēng)扇是窄弦風(fēng)扇，由實(shí)心鈦合金鍛造而成
俄羅斯(前蘇聯(lián))很擅長(zhǎng)利用系統(tǒng)工程理論，將一個(gè)個(gè)不夠先進(jìn)的零部件整個(gè)成為整體性能突出的產(chǎn)品，最典型的莫過(guò)于前蘇聯(lián)米格25殲擊機(jī)。和歐美同類(lèi)軍工產(chǎn)品相比，俄羅斯的相關(guān)產(chǎn)品具有易于維護(hù)，粗獷的特點(diǎn)。不能說(shuō)精良的、精密的就一定是好的，各有各的優(yōu)點(diǎn)。二戰(zhàn)時(shí)期的蘇德戰(zhàn)場(chǎng)將兩種風(fēng)格的優(yōu)缺點(diǎn)暴露無(wú)遺：德式坦克(虎式、豹式等)做工十分精良，制造工藝在當(dāng)時(shí)相當(dāng)先進(jìn)，但對(duì)維護(hù)的要求很高，產(chǎn)量低，在惡劣的蘇聯(lián)冬季氣候中無(wú)法有效發(fā)揮自身的效力；反觀蘇式坦克(如T-34)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可利于大規(guī)模制造，操作更簡(jiǎn)單，斯大林格勒拖拉機(jī)廠的工人在生產(chǎn)出一臺(tái)T-34后自己就駕駛著上戰(zhàn)場(chǎng)了。隨著戰(zhàn)事的不斷進(jìn)行，德軍裝備戰(zhàn)損嚴(yán)重，不能得到及時(shí)補(bǔ)充，而蘇軍的裝備源源不斷涌向戰(zhàn)場(chǎng)，最后德軍被活活拖垮。
所以，極端追求設(shè)備的先進(jìn)性成為很多人的誤區(qū)，如何是現(xiàn)有設(shè)備發(fā)揮最大效力可能是需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。飛天巡洋，動(dòng)力先行，航發(fā)技術(shù)關(guān)乎國(guó)家軍事力量，是各國(guó)最精尖端技術(shù)的集合，其面臨的問(wèn)題之廣之繁之困難，試驗(yàn)成本之高是難以想象的，比如渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室溫度越高性能越好，但哪種材料怎樣處理可以在如此高溫下的使用就成為了絕對(duì)屏障，因?yàn)椴豢赡苋ジF舉試驗(yàn)。航發(fā)看似粗曠實(shí)則精密之極。
航發(fā)和燃?xì)廨啓C(jī)的做功過(guò)程是布雷頓循環(huán)
開(kāi)發(fā)新材料的腳步從未停下，只是在這種環(huán)境下滿足要求的材料確實(shí)比較難開(kāi)發(fā)。現(xiàn)在也有脈沖爆震和超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的研究，但是在跨音速段，渦扇確實(shí)是非常有優(yōu)勢(shì)。希望以后能有反重力引擎吧。內(nèi)流空氣系統(tǒng)對(duì)維持發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)工作條件的穩(wěn)定十分重要，如果稍有閃失就可能導(dǎo)致部件局部過(guò)熱或者零件間隙偏差過(guò)大進(jìn)而影響性能甚至導(dǎo)致安全事故。鈦合金一般用在風(fēng)扇和壓氣機(jī)葉片，工作溫度比較低，正常情況下不會(huì)發(fā)生鈦火。我以前看過(guò)一篇關(guān)于鈦火的論文，主要原因一方面是外物撞擊等造成的劇烈摩擦、沖擊導(dǎo)致壓氣機(jī)鈦合金葉片發(fā)生鈦火；另一方面就是喘振等導(dǎo)致高溫氣體從燃燒室反向沖到壓氣機(jī)，導(dǎo)致葉片發(fā)生鈦火。
為了提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能，RR搞的三轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，pw搞的是齒輪傳動(dòng)，目的都是解藕中壓渦輪或低壓渦輪與風(fēng)扇或中壓壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)速（傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，他們是在一根軸上）。大函道比發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇要求葉尖盡量不超音，而風(fēng)扇直徑很大，所以風(fēng)扇轉(zhuǎn)速不能太高，否則效率惡化。低壓渦輪增好相反，轉(zhuǎn)速越高效率越高。一個(gè)繩子栓了兩螞蚱，只能互相妥協(xié)。我比較關(guān)心航發(fā)的軸承使用和維護(hù)，以現(xiàn)在高氮合金鋼軸承（內(nèi)外圈）氮化硅（陶瓷球滾動(dòng)體）還是無(wú)法滿足航發(fā)的實(shí)際工況溫度要求。
那就需要潤(rùn)滑系統(tǒng)的補(bǔ)充，首先是滿足高速、高溫、高負(fù)載（高扭矩）能形成良好油膜，其次需要潤(rùn)滑油交換帶走熱量，并冷卻后輸回（油路循環(huán)系統(tǒng)）。軸流式更適合多級(jí)排列，提高壓氣比，但是相應(yīng)的就出現(xiàn)了空氣倒流的可能，所以引入了可調(diào)靜止葉片的概念，和放氣活門(mén)的概念防止喘震，另外n1 n2轉(zhuǎn)子的速度匹配也要精確控制，因?yàn)閚1可以認(rèn)為空轉(zhuǎn)，而n2卻要帶動(dòng)其他附件轉(zhuǎn)動(dòng)，所以轉(zhuǎn)子間的速度匹配也十分困難，就更不用說(shuō)Rb211及其后來(lái)的三轉(zhuǎn)子系列了，所以能搞三轉(zhuǎn)子技術(shù)的公司很少。
壓氣機(jī)采用轉(zhuǎn)子+靜子的結(jié)構(gòu)
但為什么一定要搞三轉(zhuǎn)子呢？因?yàn)槿D(zhuǎn)子相對(duì)于2轉(zhuǎn)子壓氣機(jī)的壓縮過(guò)程更平滑，更加不容易喘震、也就是說(shuō)可以提高壓氣比，從而提高渦輪錢(qián)燃?xì)饪倝海岣咄屏?，換句話說(shuō)，如果難度不大，轉(zhuǎn)子越多可能從某一角度說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)越好。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)歷了活塞，渦噴，渦扇三代了，渦扇的潛力也基本到頭了，新一代超燃沖壓以及爆轟發(fā)動(dòng)機(jī)我們和西方站在同一起跑線上，雖然我們基礎(chǔ)方面還是會(huì)差一點(diǎn)，但是靠著集中力量辦大事的優(yōu)勢(shì)，下一代發(fā)動(dòng)機(jī)上和美英比肩還是很有可能的。
世界上最著名的航空發(fā)動(dòng)機(jī)
航空發(fā)動(dòng)機(jī)為我們的載人航天航空事業(yè)提供動(dòng)力，航空發(fā)動(dòng)機(jī)也是人類(lèi)史上非常重要的發(fā)明之一，那么世界上最著名的航空發(fā)動(dòng)機(jī)有哪些?以下是我整理的航空發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)內(nèi)容，歡迎閱讀!~
世界上最著名的航空發(fā)動(dòng)機(jī)
第一名：F135渦扇發(fā)動(dòng)機(jī) 國(guó)家：美國(guó)
F135渦輪扇發(fā)動(dòng)機(jī)由美國(guó)普拉特·惠特尼公司研制的新型發(fā)動(dòng)機(jī)，最大推力超過(guò)18噸(4萬(wàn)F135渦輪扇發(fā)動(dòng)機(jī)磅)。 F-135發(fā)動(dòng)機(jī)是在F-119(F-22戰(zhàn)斗機(jī)使用)的基礎(chǔ)上發(fā)展研制而成。由于海軍陸戰(zhàn)隊(duì)與英國(guó)皇家海軍預(yù)計(jì)采用的F-35B必須能夠垂直起降，因此F-135也可以加上向下彎折的矢量推力噴嘴。
F135渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)
但是這個(gè)噴嘴只有在垂直起降的場(chǎng)合使用，可以大大地縮短起飛/降落距離。其他F-35則不使用這項(xiàng)設(shè)計(jì)。
F135使用了F119的核心機(jī)，配合高效的6級(jí)高壓壓氣機(jī)，1級(jí)高壓渦輪和高效的風(fēng)扇(由一個(gè)2級(jí)的低壓渦輪驅(qū)動(dòng))。F135采用了BAE系統(tǒng)公司的全權(quán)數(shù)字式發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)(FADEC)，為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性和可保障性，F(xiàn)135大量采用外場(chǎng)可替換部件(LRC)，其零部件數(shù)量比F119減少了大約40%。
該發(fā)動(dòng)機(jī)主要裝備的是F35戰(zhàn)斗機(jī)
按照計(jì)劃.F135一PW一100將作為F-35A空軍型的動(dòng)力系統(tǒng);F135一PW一400將作為F-35C海軍型的動(dòng)力;而F135一PW一600將作為F-35B海軍陸戰(zhàn)隊(duì)型的動(dòng)力。
F135發(fā)動(dòng)機(jī)推比10.5、加力推力19噸級(jí)別、軍推13噸級(jí)別、質(zhì)量1700千克，其19噸的加力推力目前沒(méi)有任何實(shí)際裝備戰(zhàn)斗機(jī)的加力式渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)能夠企及。
不過(guò)值得一提的是，F(xiàn)135相對(duì)于F119雖然推力大幅度提高，但是實(shí)際上是在同樣核心機(jī)基礎(chǔ)上用流量、高速性能換推力。F135雖然推力超群，但是其高速性能卻是下降的。
第二名：F119渦扇發(fā)動(dòng)機(jī) 國(guó)家：美國(guó)
F119是普·惠公司為美國(guó)第四代戰(zhàn)斗機(jī)研制的先進(jìn)雙轉(zhuǎn)子加力式渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，其設(shè)計(jì)目標(biāo)是：不加力超音速巡航能力、非常規(guī)機(jī)動(dòng)和短距起落能力、隱身能力(即低的紅外和雷達(dá)信號(hào)特征)、壽命期費(fèi)用降低至少25%、零件數(shù)量減少40～60%、推重比提高20%、耐久性提高兩倍、零件壽命延長(zhǎng)50%。在80年代初確定的循環(huán)參數(shù)范圍是：涵道比0.2～0.3;總增壓比23～27;渦輪進(jìn)口溫度1577～1677℃(1850K～1950K);節(jié)流比1.10～1.15。
在F119上采用的新技術(shù)主要有：三維粘性葉輪機(jī)設(shè)計(jì)方法、整體葉盤(pán)結(jié)構(gòu)、高紊流度強(qiáng)旋流主燃燒室頭部、浮壁燃燒室結(jié)構(gòu)、高低壓渦輪轉(zhuǎn)向相反、整體式加力燃燒室設(shè)計(jì)、二元矢量噴管和第三代雙余度FADEC。此外，還采用了耐溫1070～1100℃的第三代單晶渦輪葉片材料、雙性能熱處理渦輪盤(pán)、阻燃鈦合金Alloy C、高溫樹(shù)脂基材料外涵機(jī)匣以及用陶瓷基復(fù)合材料或碳-碳材料的一些靜止結(jié)構(gòu)。
美制F119渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)
在研制中，注意了性能與可靠性、耐久性和維修性之間的恰當(dāng)平衡。與F100-PW-220相比，F(xiàn)119的外場(chǎng)可更換件拆卸率、返修率、提前換發(fā)率、維修工時(shí)、平均維修間隔時(shí)間和空中停車(chē)率分別改進(jìn)50%、74%、33%、63%、62%和29%。新的四階段研制程序和綜合產(chǎn)品研制方法保證發(fā)動(dòng)機(jī)研制結(jié)束時(shí)即具有良好的可靠性、耐久性和維修性并能順利轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn)。
F119發(fā)動(dòng)機(jī)主要裝備F22
在研制中，為滿足提高推力的要求而增大風(fēng)扇直徑，還遇到了風(fēng)扇效率低、耗油率高和低壓渦輪應(yīng)力大的問(wèn)題。預(yù)計(jì)，1994年中開(kāi)始初步飛行試驗(yàn)，此時(shí)F119將再積累3000地面試驗(yàn)小時(shí)。1997年交付第1臺(tái)生產(chǎn)型發(fā)動(dòng)機(jī)，裝F119的F-22戰(zhàn)斗機(jī)將于2002年具備初步作戰(zhàn)能力
它是裝備在F-22A戰(zhàn)斗機(jī)上的F119-PW一100發(fā)動(dòng)機(jī)的改進(jìn)型號(hào)。其最大推力達(dá)191.3千牛。超過(guò)了F119-PW一100的最大推力(156千牛，約15.8噸)多達(dá)20%;F135的最大軍用推力達(dá)到128千牛，而F119-PW一100的最大軍用推力僅為104千牛。因此，F(xiàn)135是有史以來(lái)最為強(qiáng)勁的戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)。
第三名：WS-15渦扇發(fā)動(dòng)機(jī) 國(guó)家：中國(guó)
WS-15全稱(chēng)渦扇15'峨眉' 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，是為我國(guó)第四代重型/中型戰(zhàn)斗機(jī)而研制的小涵道比推力矢量渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。WS-15主要用于雙發(fā)重型隱身戰(zhàn)斗機(jī)殲-20。WS-15由606所、624所、614所、410廠、430廠和113廠等單位專(zhuān)家組織研制。'峨眉'航空發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)驗(yàn)證機(jī)在2006年5月首次臺(tái)架運(yùn)轉(zhuǎn)試車(chē)成功。這標(biāo)志著我國(guó)在自主研制航空發(fā)動(dòng)機(jī)的道路上又實(shí)現(xiàn)了歷史性跨越，在研制我國(guó)第四代中型戰(zhàn)斗機(jī)的征程上邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。2011年中航黎明完成了ws-15驗(yàn)證機(jī)的交付。保節(jié)點(diǎn)是2020年完成研制。
WS-15渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)模型
WS-15全稱(chēng)渦扇15“峨眉” 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，是為我國(guó)第四代重型/中型戰(zhàn)斗機(jī)而研制的小涵道比推力矢量渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。由606所、624所、614所、410廠、430廠和113廠等單位專(zhuān)家組織研制。“峨眉”航空發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)驗(yàn)證機(jī)在2006年5月首次臺(tái)架運(yùn)轉(zhuǎn)試車(chē)成功。
殲20戰(zhàn)機(jī)未來(lái)將配備渦扇15發(fā)動(dòng)機(jī)
這標(biāo)志著我國(guó)在自主研制航空發(fā)動(dòng)機(jī)的道路上又實(shí)現(xiàn)了歷史性跨越，在研制我國(guó)第四代中型戰(zhàn)斗機(jī)的征程上邁出了堅(jiān)實(shí)的重大一步。2007年3月原形機(jī)首次臺(tái)架運(yùn)轉(zhuǎn)試車(chē)成功，預(yù)計(jì)2013年3月發(fā)動(dòng)機(jī)完成設(shè)計(jì)定型試驗(yàn)，2014年7月生產(chǎn)型發(fā)動(dòng)機(jī)定型。
按照飛機(jī)任務(wù)要求，“峨眉”航空發(fā)動(dòng)機(jī)在循環(huán)參數(shù)選擇上采用較高的渦輪進(jìn)口溫度、中等總增壓比和比較低的涵道比。采用的新技術(shù)主要有損傷容限和高效率的寬弦葉片、三維粘性葉輪機(jī)設(shè)計(jì)方法、整體葉盤(pán)結(jié)構(gòu)的風(fēng)扇和壓氣機(jī)、單晶氣冷渦輪葉片、粉末冶金渦輪盤(pán)、刷式封嚴(yán)、樹(shù)脂基復(fù)合材料外涵機(jī)匣、整體式加力燃燒室設(shè)計(jì)、陶瓷基復(fù)合材料噴管調(diào)節(jié)片、三元矢量噴管和具有故障診斷和狀態(tài)監(jiān)控能力的雙余度式全權(quán)數(shù)字式電子控制系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)由10個(gè)單元體組成。
第四名：AL-41渦扇發(fā)動(dòng)機(jī) 國(guó)家：俄羅斯
L-41F發(fā)動(dòng)機(jī)是留里卡-土星公司的產(chǎn)品，將成為俄第五代戰(zhàn)斗機(jī)通用的發(fā)動(dòng)機(jī)。該發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展基礎(chǔ)是留里卡設(shè)計(jì)局開(kāi)發(fā)的AL-31系列， 1985 年開(kāi)始研制， 總設(shè)計(jì)師是車(chē)金博士。為適應(yīng)第五代戰(zhàn)斗機(jī)的要求，AL-4lF 的推力有大幅度增加，其最大狀態(tài)推力約12000 千克(117.6千牛)，加力推力的一般說(shuō)法是不低于17857千克(175千牛)，具體數(shù)字有18500 千克(181.3千牛)和20000千克(196千牛)等說(shuō)法。
不管哪一種數(shù)據(jù)，AL-41F的加力推力都高于F119-PW-100 ( F-22A的發(fā)動(dòng)機(jī))的16000千克( 156 AL-41F-1S(117S)發(fā)動(dòng)機(jī)千牛)級(jí)，按照俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算其推重比超過(guò)11(按照美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)則約為10)。但是與F119發(fā)動(dòng)機(jī)是不能比較的。因?yàn)镕119發(fā)動(dòng)機(jī)是以壽命設(shè)計(jì)為主，確保12000小時(shí)的壽命。而AL-41F發(fā)動(dòng)機(jī)是以犧牲壽命設(shè)計(jì)，提高推力。對(duì)于AL-41F的壽命指標(biāo)我們現(xiàn)在沒(méi)有數(shù)據(jù)。
AL-4lF 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行展示
該發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪前溫度為1828K ，低干Fll9-PW-100 、M88-1 . M88-2 (后兩者是“陣風(fēng)”的發(fā)動(dòng)機(jī))的1977K 、1843K 和1850K ，但比AL-3lF、F100-PW-100和F110-GE-100的約1665K， 1672K和1644K 有很大提高，也高于EJ200 ( “臺(tái)風(fēng)“使用的發(fā)動(dòng)機(jī))1803K 。這些性能數(shù)據(jù)說(shuō)明它的確是一種典型的第五代發(fā)動(dòng)機(jī)。
AL-41F也是俄羅斯第一種實(shí)現(xiàn)“全權(quán)限數(shù)字電子控制”(FADEC)的發(fā)動(dòng)機(jī)，俄羅斯業(yè)已在AL-31FU上對(duì)FADEC 系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)驗(yàn)證，而AL-3lF系列則一直采用液壓電子控制。
AL-4lF發(fā)動(dòng)機(jī)(117S)已裝備到俄軍蘇35戰(zhàn)機(jī)
AL-4lF的FADEC系統(tǒng)與機(jī)上KSU-1-42 數(shù)字式電傳操縱系統(tǒng)交聯(lián)，能夠根據(jù)飛行狀態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作，從而提高飛行效率和發(fā)動(dòng)機(jī)工作的可靠性.由此可見(jiàn)米格-39 已經(jīng)具有了“綜合飛行/推力控制系統(tǒng)”(IFPCS) ，下一步應(yīng)該是將其與火力控制系統(tǒng)(FCS)交聯(lián)在一起，實(shí)現(xiàn)綜合火力/飛行/推力控制系統(tǒng)(IFFPCS) 。
這一點(diǎn)俄羅斯專(zhuān)家在其1999年以前公開(kāi)的第五代戰(zhàn)斗機(jī)討論中并未提及(其討論側(cè)重于各分項(xiàng)目應(yīng)當(dāng)具有的指標(biāo)與特性)，但它確實(shí)是真正的第五代戰(zhàn)斗機(jī)應(yīng)當(dāng)具有的特征，依賴(lài)干IFFPCS ，作戰(zhàn)飛機(jī)將能夠以最佳飛行時(shí)間、最佳任務(wù)航跡、最佳燃由消耗等為優(yōu)化目標(biāo)自動(dòng)對(duì)飛機(jī)進(jìn)行能量管理，實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)過(guò)程全自動(dòng)化，大幅提高其生存能力和作戰(zhàn)效能。
第五名：渦扇-10B太行發(fā)動(dòng)機(jī) 國(guó)家：中國(guó)
行WS-10/10A相當(dāng)于當(dāng)初F100-PW-100階段，而太行改WS-10B則已經(jīng)相當(dāng)于當(dāng)初F100-PW-220階段。太行改WS-10B發(fā)動(dòng)機(jī)整體性能接近和部分超過(guò)F110-GE-129IPE (F110的性能改進(jìn)型)WS-10B發(fā)動(dòng)機(jī)在“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上研制的，渦扇10B與渦扇10/10A之間的通用零部件達(dá)70%。使用通用部件不僅減小了研制的冒險(xiǎn)性，還將顯著地減少后勤保障費(fèi)用。
太行改WS-10B的核心機(jī)以“太行”核心機(jī)為基礎(chǔ)重新研制的，在設(shè)計(jì)過(guò)程中三大核心部件既高壓壓氣機(jī)、環(huán)形燃燒室、高壓渦輪等大量的參照并借鑒了AL-31F核心機(jī)的設(shè)計(jì)方法，結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)和制造工藝. 大膽倡導(dǎo)采用了航空動(dòng)力許多前沿設(shè)計(jì)技術(shù)成果和大量應(yīng)用新材料、新工藝，從而突破了120余項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
中國(guó)展示的渦扇10發(fā)動(dòng)機(jī)
重點(diǎn)圍繞WS-10B核心機(jī)的三大高壓部件既高壓壓氣機(jī)、環(huán)形燃燒室、高壓渦輪等的工程設(shè)計(jì)，試制與試驗(yàn)以及其相關(guān)的強(qiáng)度、控制等系統(tǒng)進(jìn)行綜合應(yīng)用研究，研制過(guò)程遵循“部件試驗(yàn)在前，整機(jī)試車(chē)在后.的原則，完成了大量的三大核心部件和子系統(tǒng)的試驗(yàn)。
對(duì)核心機(jī)進(jìn)行了大量的地面和高空性能試驗(yàn)，對(duì)可靠性與耐久性方面的進(jìn)行大量試驗(yàn)，大幅度的提高熱端部件壽命。對(duì)其它部件、系統(tǒng)、成件等作了適應(yīng)性改進(jìn)，對(duì)附件位置、管線和防冰系統(tǒng)作了必要的修改。為減輕重量進(jìn)一步擴(kuò)大了鈦合金的應(yīng)用范圍。對(duì)加力燃燒室和尾噴管進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用新的耐高溫合金材料，改進(jìn)冷卻設(shè)計(jì)，減輕重量 。
殲10B戰(zhàn)機(jī)未來(lái)將配置渦扇10B發(fā)動(dòng)機(jī)
優(yōu)化設(shè)計(jì)了高壓渦輪葉片的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，為不帶冠設(shè)計(jì)，強(qiáng)化氣膜加對(duì)流復(fù)合冷卻技術(shù)。利用增大空氣流量、提高部件效率、減少漏氣和損失等技術(shù)措施，來(lái)一定幅度的提高推力。風(fēng)扇是采用后2級(jí)整體葉盤(pán)結(jié)構(gòu)。由于運(yùn)用三維計(jì)算流體力學(xué)進(jìn)行設(shè)計(jì)，風(fēng)扇效率顯著提高，壓比為3.6;采用整體葉盤(pán)，消除了燕尾槽和阻尼凸臺(tái)等處的應(yīng)力集中，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，減少了零件數(shù)，減輕了重量，減少了泄漏結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)。
加力燃燒室和尾噴管以及大部分發(fā)動(dòng)機(jī)附件從“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)方案衍生而來(lái)，并改進(jìn)了冷卻技術(shù)和重新設(shè)計(jì)了部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，減輕了重量，提高使用壽命壽命、同時(shí)維修性也得到改善，降低了使用和維護(hù)成本，為適應(yīng)J11B的機(jī)體，對(duì)附件位置、管線和防冰系統(tǒng)作了必要的修改。
第六名：AL-31FN渦扇發(fā)動(dòng)機(jī) 國(guó)家：俄羅斯
AL-31F是由俄羅斯留里卡'土星'科研生產(chǎn)聯(lián)合體研制的帶加力燃燒室的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。該聯(lián)合體前身是留里卡設(shè)計(jì)局，組建于1946年，是前蘇聯(lián)的主要戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)局。在上世紀(jì)60年代，留里卡研制了AL-21F系列渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其最大加力推力達(dá)11000daN。1970~1974年投入生產(chǎn)，廣泛用于蘇-17、蘇-20、蘇-22、蘇-24和米格-23戰(zhàn)斗機(jī)上。在AL-21基礎(chǔ)上，1976年(另一說(shuō)法是1973年)留里卡開(kāi)始研制AL-31F發(fā)動(dòng)機(jī)。1985年該發(fā)動(dòng)機(jī)研制達(dá)標(biāo)后，用于蘇-27、蘇-30和蘇-35戰(zhàn)斗機(jī)。
AL-31F的結(jié)構(gòu)形式是雙轉(zhuǎn)子加力式渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。推力范圍:加力12250daN，中間7620daN。每臺(tái)價(jià)格300萬(wàn)美元。AL-31F有一些改進(jìn)型，其中包括帶矢量推力噴管的改進(jìn)型AL-31FP發(fā)動(dòng)機(jī)。
AL-31FN渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行展示
從總體上講，作為蘇-27戰(zhàn)機(jī)的專(zhuān)用動(dòng)力裝置AL-31F發(fā)動(dòng)機(jī)，其性能是優(yōu)良的，具有明顯優(yōu)勢(shì)。
(1)尺寸小，推力大。其渦輪具有有效的冷卻系統(tǒng)和良好的熱力學(xué)特性;壓氣機(jī)增壓快速，發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，保證飛機(jī)有較高的推力和良好的機(jī)動(dòng)性。
(2)穩(wěn)定性高?？墒褂迷谔K-27飛機(jī)的各種飛行高度和速度下，即使飛機(jī)在以M2的速度進(jìn)入平螺旋、直螺旋、翻轉(zhuǎn)螺旋和進(jìn)氣道喘振的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)工作仍然極其穩(wěn)定。喘振消除系統(tǒng)、空中自動(dòng)點(diǎn)火系統(tǒng)、主燃燒室和加力燃燒室的再次啟動(dòng)系統(tǒng)等可保證在使用機(jī)載武器時(shí)動(dòng)力裝置的工作可靠性。
AL-31F發(fā)動(dòng)機(jī)專(zhuān)門(mén)為蘇27戰(zhàn)機(jī)而研制的
(3)維修簡(jiǎn)便。該發(fā)動(dòng)機(jī)采用單元體結(jié)構(gòu)，由14個(gè)單元體組成，因此，如果出現(xiàn)某些損壞，不需要全部更換，只替換下有故障的單元體即可。這樣，在使用條件下進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)維修時(shí)，可更換其中的6個(gè)單元體。
(4)使用壽命長(zhǎng)。AL-31F可根據(jù)其技術(shù)狀況而使用，只要發(fā)動(dòng)機(jī)還正常，就可以一直使用下去，而現(xiàn)代化水平的診斷設(shè)備可保證飛行安全。但其使用壽命也有一個(gè)限度，一般認(rèn)為該發(fā)動(dòng)機(jī)第一次維修前的使用壽命可達(dá)1000h，總使用壽命應(yīng)該不少于10年。
第七名：EJ-2000渦扇發(fā)動(dòng)機(jī) 國(guó)家：英國(guó)
EJ200是歐洲四國(guó)聯(lián)合研制的先進(jìn)雙轉(zhuǎn)子加力式渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，用于歐洲聯(lián)合研制的90年代戰(zhàn)斗機(jī)EFA(現(xiàn)編號(hào)EF2000)。參加研制工作的有英國(guó)羅·羅公司、德國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪聯(lián)合公司、意大利菲亞特公司和西班牙渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)公司，各占份額33%、33%、21%和13%。
1985年8月，先由英、德和意大利三國(guó)集團(tuán)發(fā)起EFA計(jì)劃，同年9月西班牙加入該集團(tuán)。1986年12月，負(fù)責(zé)EJ200發(fā)動(dòng)機(jī)研制的歐洲噴氣渦輪公司(Eurojet Turbo GmbH)在慕尼黑注冊(cè)。1988年11月簽訂發(fā)動(dòng)機(jī)研制合同，同時(shí)首臺(tái)EJ200設(shè)計(jì)驗(yàn)證機(jī)在德國(guó)慕尼黑運(yùn)轉(zhuǎn)。1989年12月，三臺(tái)設(shè)計(jì)驗(yàn)證機(jī)共積累運(yùn)轉(zhuǎn)650h，達(dá)到設(shè)計(jì)驗(yàn)證機(jī)要求。1991年10月EJ200原型機(jī)首次運(yùn)轉(zhuǎn)。計(jì)劃將制造20多臺(tái)原型機(jī)用于地面和飛行試驗(yàn)。預(yù)計(jì)1996年可能交付生產(chǎn)型EJ200。
EJ-2000渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)
在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)要求中，除要達(dá)到高推重比(10)和低耗油率外，特別強(qiáng)調(diào)高的可靠性，耐久性和維修性以及低的壽命期費(fèi)用。例如：平均故障間隔時(shí)間大于100EFH*，空中停車(chē)率小于0.1/1000EFH，維修工時(shí)不大于0.5MMH**/EFH。
該型發(fā)動(dòng)機(jī)主要裝備在臺(tái)風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī)
采用的新技術(shù)主要有：損傷容限和高效率的寬弦葉片、三維有粘的葉輪機(jī)設(shè)計(jì)方法、整體葉盤(pán)結(jié)構(gòu)的風(fēng)扇和壓氣機(jī)、單晶氣冷渦輪葉片、粉末冶金渦輪盤(pán)、刷式封嚴(yán)和具有故障診斷和狀態(tài)監(jiān)控能力的FADEC。在開(kāi)始執(zhí)行EJ200研制計(jì)劃之前英國(guó)羅·羅公司專(zhuān)門(mén)研制了XG-40驗(yàn)證機(jī)，以便在實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)境下驗(yàn)證新的設(shè)計(jì)技術(shù)。為EJ200打下技術(shù)基礎(chǔ)。
除歐洲戰(zhàn)斗機(jī)EF2000外，EJ200發(fā)動(dòng)機(jī)其他可能的用途有：垂直/短距起落歐洲戰(zhàn)斗機(jī)2000、“狂風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)改裝、F/A-18、意大利馬基航空公司與巴西航空工業(yè)公司合作研制的AMX、“陣風(fēng)”、巴基斯坦的F-7和印度的LCA戰(zhàn)斗機(jī)
第八名：M88渦扇發(fā)動(dòng)機(jī) 國(guó)家：法國(guó)
M88-2發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)為風(fēng)扇3級(jí)，第一級(jí)帶凸肩。高壓壓氣機(jī)6級(jí)，采用三維設(shè)計(jì)技術(shù)，前3排整流葉片可調(diào)，在第4和第5級(jí)之間設(shè)引氣口，高級(jí)負(fù)荷。相比基于類(lèi)似核心設(shè)計(jì)的F404發(fā)動(dòng)機(jī)，M88-2少一級(jí)高壓壓氣機(jī)，其總壓比為24.5，F(xiàn)404則為26，同樣改進(jìn)自F404的RM12也達(dá)到了27.5。由此可以看出，因?yàn)镸88-2少一級(jí)高壓壓氣機(jī)給總壓比帶來(lái)了不利影響，不過(guò)級(jí)數(shù)減少也能部分減輕結(jié)構(gòu)重量和幾何長(zhǎng)度，適當(dāng)縮小載機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)艙輪廓。
M88-2風(fēng)扇壓大約在4以?xún)?nèi)，高于F404的3.641;而高壓壓氣機(jī)壓比則為6.125，低于F404的7.14。級(jí)壓比方面，M88-2為1.35，只略高于F404的1.324，更加低于RMl2?？紤]到M88與F404的高壓段有很大的繼承性，兩者性能參數(shù)上的差異表明法國(guó)在壓氣機(jī)設(shè)計(jì)上仍然有所不足。
M88渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行展示
相比之下，F(xiàn)414發(fā)動(dòng)機(jī)采用3級(jí)風(fēng)扇、7級(jí)高壓，達(dá)到30以上的總壓比。EJ200發(fā)動(dòng)機(jī)的總壓比為26，雖然不算太高，但只用了3級(jí)風(fēng)扇、5級(jí)高壓結(jié)構(gòu)，比同樣總壓比的F404減少了2級(jí)。
燃燒室采用了低污染的雙環(huán)腔帶多孔氣膜冷卻結(jié)構(gòu)，與通用動(dòng)力公司同系列產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)類(lèi)似。目前，蘇霍伊SSJl00支線客機(jī)已確定以M88核心機(jī)為基礎(chǔ)，發(fā)展SAM-146大涵道中等推力發(fā)動(dòng)機(jī)。M88-2燃燒室上構(gòu)造的特點(diǎn)，顯示了它身上有著無(wú)可否認(rèn)的F101發(fā)動(dòng)機(jī)血統(tǒng)。
M88發(fā)動(dòng)機(jī)已裝備陣風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī)
渦輪部分高低壓渦輪均為單級(jí)結(jié)構(gòu)，都使用氣膜冷卻，高壓渦輪葉片具備主動(dòng)間隙控制，葉片材料使用AMl單晶合金。由于采用了高溫高負(fù)荷設(shè)計(jì)，其渦輪進(jìn)口溫度高達(dá)1850K。
渦輪盤(pán)采用粉末冶金制造工藝，輪盤(pán)材料試驗(yàn)型為Astroloy粉末冶金，生產(chǎn)型為N18合金。加力燃燒室為整體式，由中心單圈環(huán)形穩(wěn)定器和9根徑向火焰穩(wěn)定器組成。尾噴管為引射式，喉部面積和引射噴口面積均可調(diào)，噴口調(diào)節(jié)片用碳化硅基陶瓷材料制造。發(fā)動(dòng)機(jī)采用雙余度全權(quán)限數(shù)字化發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)(FADEC)，可在3秒內(nèi)從怠速加速到全加力狀態(tài)，在飛行包線范圍內(nèi)無(wú)顧慮操作。外涵機(jī)匣則采用樹(shù)脂基復(fù)合材料PMR-15制造。
全機(jī)分為21個(gè)模塊設(shè)計(jì)，每個(gè)模塊都能由簡(jiǎn)單工具拆裝更換，達(dá)到減少備件數(shù)量、快速更換、簡(jiǎn)化維修程序和時(shí)間的目的，整機(jī)拆卸及維修總共只需4小時(shí)。
第九名：WS-13渦扇發(fā)動(dòng)機(jī) 國(guó)家：中國(guó)
俄方負(fù)責(zé)培訓(xùn)技術(shù)人員和部分工人，培訓(xùn)完一批工人連設(shè)備一起運(yùn)回，安裝調(diào)試進(jìn)行生產(chǎn)，合理安排各部件生產(chǎn)進(jìn)度，交叉并行進(jìn)行。 由中俄雙方在 RD-33 的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，對(duì)局部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行改良，命名為天山 -21，后請(qǐng)空軍司令員馬曉天中將命名為“泰山” 。引進(jìn)了改良后的 RD-33 的大部分生產(chǎn)工藝設(shè)備對(duì)一條 WP-13 生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)改造
WS13 是在 RD33 的基礎(chǔ)上結(jié)合推比八的中推的技術(shù)而研制的小涵道比加力型渦扇。
三級(jí)軸流式寬弦實(shí)心鈦合金的風(fēng)扇葉片，經(jīng)兩極電化學(xué)處理的整體葉盤(pán)結(jié)構(gòu)，風(fēng)扇前有計(jì)算機(jī)控制的可變彎度導(dǎo)流葉片，擴(kuò)大風(fēng)扇穩(wěn)定工作范圍。8 級(jí)軸流式高壓壓氣機(jī) ( 前三級(jí)為可調(diào)導(dǎo)流葉片 ) 單級(jí)低壓渦輪采用空心氣冷轉(zhuǎn)子葉片，單級(jí)高壓渦輪為單晶渦輪葉片和導(dǎo)向器葉片，環(huán)形燃燒室，有葉尖間隙控制的 空氣熱交換器，綜合數(shù)字式全權(quán)限控制系統(tǒng)。
WS-13渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)
齒輪箱和附件位于發(fā)動(dòng)機(jī)的下方，具有性能先進(jìn)的微型渦輪輔助動(dòng)力裝置，大部分零部件可以利用RD-33的，部分只需略加改良，小部分是新研制的外廓尺寸相近。引進(jìn)了改良后的 RD-33 的大部分生產(chǎn)工藝設(shè)備對(duì)一條 WP-13 生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)改造。
WS13A ：大涵道比非加力型渦扇，涵道比 2.0 ，推力 10KN ，油耗 0.62 ，總壓比 23 ，渦輪溫度 1800K ，推重比14 ，大修間隔 800H ，壽命 2400H ，預(yù)計(jì) 2006 年開(kāi)始批量生產(chǎn)，列裝機(jī)型： 中客 ARJ21 、中運(yùn)。
WS-13渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)已裝備到梟龍戰(zhàn)機(jī)
WS13 泰山：用于 FC - 1 “ 梟龍 “ 、 FBC - 1 “飛豹” 后期動(dòng)力。 WS13 是在 RD33 的基礎(chǔ)上結(jié)合推比八的中推的技術(shù)而研制的， 長(zhǎng) 4.14 米，最大外直徑 1.02 米交付使用質(zhì)量 1135 千克，發(fā)動(dòng)機(jī) 加力推力 86.37 千克。
改型發(fā)動(dòng)機(jī)加力耗油率為 2.02 ，不加力推力為 56.75KN ，不加力耗油率為 0.73 ，巡航推力 51.2KN ，巡航耗油率 0.65 ，進(jìn)氣量 80kg/s ，涵道比 0.57 總壓比 23 ，大修間隔 810H ，渦輪進(jìn)氣口溫度 1650K ，壽命 2100H ，推重比 7.8 。預(yù)計(jì)2012年開(kāi)始批量生產(chǎn)。
第十名：RD-93渦扇發(fā)動(dòng)機(jī) 國(guó)家：俄羅斯
RD-93型發(fā)動(dòng)機(jī)是用于米格-29戰(zhàn)機(jī)的RD-33渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的改進(jìn)型，由俄羅斯圣彼得堡克里莫夫公司研發(fā)，莫斯科切爾內(nèi)舍夫機(jī)械制造廠正在量產(chǎn)。 RD-93發(fā)動(dòng)機(jī)的推力較大，最大推力49.4千牛，加力81.4千牛，可使飛機(jī)在16500米的高度維持每小時(shí)2000公里的速度。
RD93發(fā)動(dòng)機(jī)
RD-33是第一種量產(chǎn)型發(fā)動(dòng)機(jī)，使用于MiG-29和MiG-29UB雙座教練型上。第一具于1976年開(kāi)始出廠遞交飛機(jī)公司。第一代RD-33的翻修間隔(Time Between Overhall，TBO)為300小時(shí)，第二代之后提高至1600小時(shí)，第三代將可以達(dá)到2000小時(shí)。
殲31目前裝備的發(fā)動(dòng)機(jī)就是RD93發(fā)動(dòng)機(jī)
RD-33改良型，提升渦輪前的燃燒溫度，同時(shí)也提高推力輸出。使用在MiG-29K與MiG-29M上。
RD-93(俄文為PД-93)加力式渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)是在RD-33(俄文為PД-33)的基礎(chǔ)上，為適應(yīng)飛機(jī)設(shè)計(jì)的需要，將上置的附件機(jī)匣改為置于發(fā)動(dòng)機(jī)下部的改進(jìn)型，發(fā)動(dòng)機(jī)中各部件的結(jié)構(gòu)(除適應(yīng)附件機(jī)匣位置改動(dòng)而帶來(lái)的中傳動(dòng)裝置中從動(dòng)錐齒位置有變動(dòng)外)兩型完全一樣。
EJ200的推力沒(méi)有AL31大 為什么都說(shuō)比AL31好？
拜托，發(fā)動(dòng)機(jī)的重要指標(biāo)不是推力，而是推重比，油耗，可靠性等指標(biāo)。破爛的AL31系列發(fā)動(dòng)機(jī)推重比不到8，簡(jiǎn)單說(shuō)就是1公斤發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量只能產(chǎn)生8公斤的推力，而EJ200的推重比是10以上，差距太大了，完全就是相差幾個(gè)技術(shù)層次的發(fā)動(dòng)機(jī)。壽命，油耗，可靠性等更是EJ200絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。要想和世界三大航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造商之一的羅爾斯羅伊斯比航空發(fā)動(dòng)機(jī)，那也只有三大的其它兩家有資格。
對(duì)戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō) 推比重要還是推力更重要？EJ200比M88先進(jìn)在那里？
推力和推重比不存在矛盾關(guān)系，也不存在取舍問(wèn)題。
它們的關(guān)系是：推力=推重比×發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量×重力加速度。
這種關(guān)系有點(diǎn)類(lèi)似于熱力學(xué)中的強(qiáng)度量和廣延量。所謂強(qiáng)度量，凡性質(zhì)與物質(zhì)的數(shù)量無(wú)關(guān)的稱(chēng)為強(qiáng)度量，強(qiáng)度量不具有加和性。與強(qiáng)度量相對(duì)應(yīng)的是廣延量，數(shù)量與強(qiáng)度量的乘積為廣延量，廣度量具有加和性。
典型如密度和質(zhì)量，我們都知道：質(zhì)量=密度×體積，這里密度就是強(qiáng)度量，而質(zhì)量是廣延量，體積則是用來(lái)衡量密度數(shù)量的物理量。同樣體積和狀態(tài)的兩份氣體混在一起，密度并不會(huì)變化，但質(zhì)量卻是兩瓶氣體相加。
類(lèi)似的，推重比可以看成一種強(qiáng)度量，其只取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和制造水平，而發(fā)動(dòng)機(jī)的推力可以視為一種廣延量，在發(fā)動(dòng)機(jī)推重比（技術(shù)水平）一定的情況下，推力隨著發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸的增加而增加。現(xiàn)實(shí)中，推力取決于裝機(jī)對(duì)象（飛機(jī)）的需要，需要的單發(fā)推力大，那么發(fā)動(dòng)機(jī)就要做大些，所謂的大可能反應(yīng)在各個(gè)方面，包括直徑，流量等。推力并不能反映發(fā)動(dòng)機(jī)的先進(jìn)性，因?yàn)槁浜蟮陌l(fā)動(dòng)機(jī)可能做的很大，先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)也可能做的很小。比如上世紀(jì)60年代的YJ-93發(fā)動(dòng)機(jī)，推力可達(dá)14噸，但它是靠巨大的尺寸和重量換來(lái)的大推力，其推重比并不高，技術(shù)水平只是二代；相比之下，EJ200推力只有9噸左右，但推重比極高，重量非常輕，技術(shù)水平是四代。
所以推力不能用來(lái)衡量發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)先進(jìn)的程度，除非再補(bǔ)上其他參數(shù)。相對(duì)而言，單位推力比推力更適合用來(lái)衡量發(fā)動(dòng)機(jī)的性能水平，所謂單位推力，是指單位質(zhì)量流量空氣所產(chǎn)生的推力。單位推力越大，表明發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)氣流量相同的情況下，可以產(chǎn)生更大的推力，這是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)做工能力的重要參數(shù)。
綜上所述，要看一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)是否先進(jìn)，主要應(yīng)該看耗油率、單位推力、推重比，其中前兩者主要由設(shè)計(jì)時(shí)確定的熱力參數(shù)決定，推重比除了跟熱力參數(shù)、還跟材料和制造技術(shù)相關(guān)。當(dāng)然也有一些次要性能指標(biāo)，比如壽命、可靠性、工作范圍、抗畸變能力、喘振裕度等等。
順便說(shuō)句，單位推力和耗油率在某些情況下是矛盾的，對(duì)于渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)而言，一般來(lái)說(shuō)，涵道比越大，耗油率就越低，但單位推力也越低。
EJ200作為航發(fā)大拿羅羅的得意作品，在材料、制造加工水平相近的前提下，EJ200各方面性能幾乎都比斯奈克瑪?shù)腗88高不少，其中很重要一點(diǎn)是壓氣機(jī)設(shè)計(jì)水平。EJ200用更少的壓氣機(jī)級(jí)數(shù)實(shí)現(xiàn)了比M88更高的壓比，更少的級(jí)數(shù)意味著更輕，更高的壓比意味著更高的熱效率和做工能力，更高的熱效率意味著更低的耗油率，更強(qiáng)的做工能力意味著更大的單位推力?？梢哉f(shuō)，M88性能最大的制約就是壓氣機(jī)，尤其是高壓壓氣機(jī)。作為法國(guó)人號(hào)稱(chēng)的第四代發(fā)動(dòng)機(jī)，其高壓壓氣機(jī)壓比為6.125，這個(gè)數(shù)甚至低于第三代的F404，本來(lái)M88研發(fā)時(shí)就借鑒了不少F404的技術(shù)結(jié)果還不如人家高，說(shuō)明法國(guó)當(dāng)時(shí)在壓氣機(jī)設(shè)計(jì)上功夫還不到家。法國(guó)人自知不足，為了提高推力，采用了1850K的渦輪前溫度，這是個(gè)什么概念，和很多后來(lái)的新一代發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng)，比EJ200整整高了100K，可以說(shuō)這是其亮點(diǎn)之一了，但也是無(wú)奈之舉，法國(guó)人冶金技術(shù)并不比對(duì)岸強(qiáng)多少，這么高的渦輪前溫度更多是靠壓榨溫度裕度得到的，代價(jià)就是熱端部件壽命大幅下降。另外，法國(guó)通過(guò)在機(jī)匣和噴管魚(yú)鱗片上使用復(fù)材，為發(fā)動(dòng)機(jī)減輕了不少重量，這也是其亮點(diǎn)之一。總體來(lái)說(shuō)，M88是先進(jìn)制造技術(shù)和落后設(shè)計(jì)水平的產(chǎn)物，但壓氣機(jī)設(shè)計(jì)的改進(jìn)是相對(duì)容易的，以法國(guó)人近年來(lái)在發(fā)動(dòng)機(jī)水平上的進(jìn)步，將M88推比提高到四代水平是完全沒(méi)問(wèn)題的，不過(guò)還得看經(jīng)費(fèi)是否到位。
關(guān)于《ej200航空發(fā)動(dòng)機(jī)水平》的介紹到此就結(jié)束了。
