第四代推重比10——級軍用渦輪風扇發動機

2021-02-08 天極網資訊

    第四代戰鬥機是美、蘇冷戰對抗時期開始研製的,原計劃20世紀90年代中期裝備部隊。它具有隱身、過失速機動、不加力超聲速巡航、超視距多目標攻擊和裝備更先進的航空電子與武器系統等許多特點,較之第3代戰鬥機具有全面優勢。面對如此高的要求,要求發動機登上一個非常高的新臺階,這就必須採用許多新技術才能實現。例如風扇、壓氣機要採用帶粘性的全三維設計分析方法,採用高效、大功率渦輪設計技術,採用高的渦輪前燃氣溫度(達到1557~1727℃),為此,除了採用第三代單晶葉片材料和先進的隔熱塗層之外,還必須提高渦輪葉片冷卻設計技術,使降溫效果≥500~600℃等。

    20世紀80年代中期,美國為第四代戰鬥機即現在的F/A-22研製了兩型發動機,其一為普·惠公司的YF119,另一為通用電氣公司的YF120。經過半年多的試飛考核,最後美國空軍選中YF119為F/A-22的發動機並命名為F119,YF120落選。YF120與F119同屬於推重比為10一級的渦扇發動機,其推力大小也很相近,但F119採用了常規的設計,而YF120在設計上採用了一些先進的設計思想。例如,發動機採用了變循環的設計,即發動機的涵道比是隨主要工況變化而改變的;另外,它的高、低壓渦輪的轉向與F119同樣作成反向的,但它卻省去了低壓渦輪的導向器,在F119中有低壓渦輪導向葉片。

    F-35飛機採用F/A-22的F119發動機的推力增大型

    F119-PW-611作為其主動力,並命名為F135。F-35短距起飛/垂直降落型的整套動力裝置釆用了升力風扇和帶矢量噴管的加力式渦輪風扇發動機,升力風扇垂直地裝於座艙後的機身中,由主發動機風扇前伸的傳動軸通過一套離合器及一對錐形齒輪驅動。裝升力風扇的機身上、下設有可開關的窗口,當飛機起飛或著陸時,窗口打開,空氣被風扇從上窗口吸入,經風扇加速後由下窗口高速噴出,飛機起降時為機身前部提供舉力;正常飛行時,上下窗口關閉。主發動機F135安裝於飛機機身後部,其矢量噴管伸出機尾,飛機起飛著陸時,矢量噴口轉向下方,為飛機後部提供舉力。

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(作者:科普中國責任編輯:天極科普君)

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