中國軍工擁有的世界最強的心臟——國產航空發動機「渦扇30」

2021-01-09 網易

  軍用裝備諸如坦克、軍艦的發動機,等同於它們的心臟,好的發動機影響了軍事裝備的速度、穩定性、可靠性等多項重要的因素。而航空發動機則是重中之重,構成了中國空軍額重要力量,能夠讓中國軍隊的實力實現穩健的增幅。

  中國苦心孤詣進行發動機的研發付出的努力沒有白費。軍工領域方面頻頻傳來捷報,聲稱航空發動機取得了突破性的進展。這的確是一項值得舉國欣喜的消息。只要對海陸空的交通工具稍加分析,軍迷們就能夠明白一款好的發動機有多麼重要了,明白一項軍事裝備的威力。

  
一、 汽車的動力來自於汽油機和柴油機

  汽車的運動是依靠引擎驅使兩輪或者四輪運動,汽車採用燃氣輪機,它的優點是工作相對震動,噪聲小,起動性能好,重量輕。

  燃氣輪機(Gas Turbine)是以連續流動的氣體為工質帶動葉輪高速旋轉,將燃料的能量轉變為有用功的內燃式動力機械,是一種旋轉葉輪式熱力發動機。

  汽車燒的是汽油,汽油的分子質量比柴油低,燒起來沒有那麼難。因此,汽車的啟動一般會比採用柴油發動機(狄塞爾發動機)的拖拉機、坦克等使用柴油的軍事裝備要快。

  柴油發動機的優點是扭矩大、經濟性能好。柴油發動機的工作過程與汽油發動機有許多相同的地方,每個工作循環也經歷進氣、壓縮、做功、排氣四個衝程。

  但由於柴油機用的燃料是柴油,它的粘度比汽油大,不容易蒸發,而其自燃溫度卻比汽油低,因此,可燃混合氣的形成及點火方式都與汽油機不同。不同之處主要有,柴油發動機的氣缸中的混合氣是壓燃的,而非點燃的。

  普通柴油機的供油系統是由發動機凸輪軸驅動,藉助於高壓油泵將柴油輸送到各缸燃油室。這種供油方式要隨發動機轉速的變化而變化,做不到各種轉速下的最佳供油量。

  共軌噴射式供油系統由高壓油泵、公共供油管、噴油器、電控單元(ECU)和一些管道壓力傳感器組成,系統中的每一個噴油器通過各自的高壓油管與公共供油管相連,公共供油管對噴油器起到液力蓄壓作用。

  工作時,高壓油泵以高壓將燃油輸送到公共供油管,高壓油泵、壓力傳感器和ECU組成閉環工作,對公共供油管內的油壓實現精確控制,徹底改變了供油壓力隨發動機轉速變化的現象。這也解決了柴油機達不到最佳供油量的問題。

  在國內,柴油的數量比汽油的數量要少,因此,我們常常能夠看到貨車在加油站外因加不到油而排起長龍,這的確也是不少的軍用車輛通過道路的時候都能夠見到的一種現象。哪怕在國外,也是以燒汽油為主,而非柴油,這其實是柴油比汽油更難形成的結果。

  在一般情況下,汽車的運動並不是四輪驅動的,只有賽車、豪車和越野車採用四輪驅動,而賽車和越野車也比一般的家用車要貴,因此,一般的家用車都是兩輪驅動,而四驅車則具有更大的馬力,當然也更耗油。

  所謂的四驅指的是車輛在整個行駛過程中一直保持四輪驅動的形式,發動機輸出扭矩以固定的比例分配到前後輪,這種驅動模式能隨時擁有較好的越野和操控性能,但不能夠根據路面情況做出扭矩分配的調整,並且油耗較高。

  

  二、 船舶的動力是柴油機或蒸汽輪機

  常規動力航母,採用的是蒸汽輪機,採用燃油鍋爐加熱工作介質(水),用產生的水蒸氣驅動渦輪帶動螺旋槳做功。它的特點是功率大,技術難度低,適合驅動大噸位艦船。

  蒸汽輪機對比其他兩種發動機產生的動力大,燒的是重油,因此產生的能量也高,產生的動力也比較大,動力也比較高。

  有了發動機之後,要想現代的船舶運動,還需要有船舶推進器。

  船舶推進器,是指船舶推進裝置中的能量變化器。它將發動機產生的動力轉變成船舶行進的推力,以克服船舶在水中航行的阻力,推動船的行進。最常見的是螺旋槳,此外還有明輪、噴水推進器、噴氣推進器、導管推進器和平旋推進器等。

  其實,廣義上講,推進器也包括依靠人力或風力驅動船舶前進的篙、槳、櫓、纖和帆等古代船舶的運動方式。

  船舶動力即船舶動力裝置,又稱推進裝置,是為船舶提供推進動力,保證船舶以一定速度巡航的各種機械設備,包括主機及其附屬設備,是全船的心臟。

  最常用的是,同軸反轉螺旋槳在低速巡航的狀態下,螺旋槳葉片的葉尖會形成切向的空氣渦流,這種渦流會造成一定的能量損失。

  在完美的設計下,同軸反轉螺旋槳兩組葉片轉動時產生的渦流會互相抵消,將渦流造成的能量損失降到最低。在這種情況下,船舶的運動主要依靠於螺旋槳向後推動,依靠螺旋槳的獨特動力推動水流前進。

  在船頭和在船尾各加裝一個發動機的想法其實非常不靠譜,也是顯得幼稚的,船舶的發動機一般都會安排在船尾,原因是這樣設計成本低。軍迷都應該知道,連接螺旋槳和發動機的的軸是非常貴的。

  此外,雖然又大又高的電機力氣大,效率高,但本身價格就貴,而且電機自重就會很大。在船頭和船尾分別安裝兩個發動機,固然可能增大船舶運轉的動力,可必然增加建造的重量和成本,也加大了建造的難度。因此,發動機一般都會集中在船尾的中下部。

  對於軍用艦船而言,一般設計師都會在前方安裝駕駛室和包括艦炮在內的軍事裝備,而航空母艦還會安裝巨大的蒸汽彈射器,沒有哪一個設計師會大費周章地做在船頭和船尾分別安放一個發動機的這種白費功夫的事情,這樣做是沒有任何必要的。

  

  三、 飛機的發動機是航空發動機

  航空發動機可分為活塞式航空發動機,燃氣渦輪發動機 ,衝壓發動機三種類型。

  上個世紀的飛機是螺旋槳飛機,新世紀的飛機是噴氣式飛機。

  早期在飛機或直升機上應用的航空發動機,用於帶動螺旋槳版或旋翼權。大型活塞式航空發動機的功率可達2500千瓦。後來為功率大、高速性能好的燃氣渦輪發動機所取代。但小功率的活塞式航空發動機仍廣泛地用於輕型飛機、直升機及超輕型飛機。

  燃氣渦輪發動機應用最廣。包括渦輪噴氣發動機、渦輪風扇發動機、渦輪螺旋槳發動機和渦輪軸發動機,都具有壓氣機、燃燒室和燃氣渦輪。渦輪螺旋槳發動機主要用於時速小於800千米的飛機;渦輪軸發動機主要用作直升機的動力;渦輪風扇發動機主要用於速度更高的飛機;渦輪噴氣發動機主要用於超聲速飛機。

  衝壓發動機的特點是無壓氣機和燃氣渦輪,進入燃燒室的空氣利用高速飛行時的衝壓作用增壓。它構造簡單、推力大,特別適用於高速高空飛行。由於不能自行起動和低速下性能欠佳,限制了應用範圍,僅用在飛彈和空中發射的靶彈上。

  中國目前最強的航空發動機應該是渦扇18、20和30,最強渦扇30,它也是中國的最高的機密之一,未來,它將計劃升級為適用六代戰機的發動機。

  四、軍用發動機強於民用交通工具發動機

  軍事裝備的發展領先於民用的交通工具。這是正確的思想指導下的必然的結果,也是歷史的必然選擇,這使得我國的民用行業能夠無憂無慮地生存和發展下去。

  軍用發動機具有非常優異的質量,也當然有著比民用交通工具的發動機強大的動力,這的確使得軍事裝備的發展提前步入了歐美國家的水平,中國的紅旗等汽車都非常受到國外的歡迎, 正是中國有著得意的國產發動機,不會被其他國家卡了脖子。

  中國將本國的力量大幅用於發動機的研究領域,對軍用和民用兩大領域的影響都是顯而易見的,一股潮流正在醞釀,而當這一股潮流湧動之時,正是中國的最強的發動機的亮相之日。

  

  5、 未來,發動機的升級是武器升級一種必然的結果

  當前,中國的發動機的研究事業正在逐漸前進中,非常多的方案都被中國的智庫考慮在內了。

  比如,"鋼鐵俠"的動力系統採用的就是核動力,可要把核燃料變得那麼小,且將氘和氚注入到反應堆的安全殼內,然後為其提高能量使得電子脫離宿主原子,形成等離子體,這一過程會釋放巨大的能量,這一個過程的實現是非常困難的。鋼鐵俠的胸口冷核聚變(ARC反應堆,也叫方舟反應爐)目前看來還是無法實現的技術。

  目前,中國的軍用裝備正在努力攻克這一技術,如果這一技術真的有朝一日能夠實現的話,中國在動力系統將獲得真正意義上的第一名,中國甚至不需要像現在這樣花費大口舌去爭奪世界第一。

  此外,新式發動機的誕生將非常有利於人類開拓外星球,同時提振本星球的經濟的發展能力,為人類拓寬生存空間,讓人類能夠有更精彩的生活,讓每一個人都能夠獲得自己理想中的人生。

特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺「網易號」用戶上傳並發布,本平臺僅提供信息存儲服務。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相關焦點

  • 大推力航空渦扇發動機,世界上僅三國能造:中國、美國和俄羅斯
    航空發動機一向被大眾視之為是航天航空領域諸多設備的心臟所在,其性能如何直接決定了戰鬥機、運輸機以及直升機等航空設備的實力如何。出於其地位的重要性,國際上各個國家從未放鬆過對航空發動機研製的關注,然而長期以來只有美國和俄羅斯這兩個軍事強國具備先進的航空發動機的研製能力。
  • 中國還要多久能造出世界一流發動機?渦扇15問世後,能追趕上嗎?
    眾所周知,航空發動機是工業皇冠上的明珠,同時也是是衡量一國綜合科技水平、綜合國力的重要標誌。航空發動機更是飛機的心臟,它將會影響著飛機的性能。其產生的推力越大,那麼飛機的速度越快。
  • 安信軍工馮福章:國之重器航空發動機國產化勢在必行_證券_騰訊網
    ■中國軍用航空發動機:測仿起步實現自研,自主可控是大勢所趨我國航空發動機經歷了「維護使用-測繪仿製-型號研製-開展預研」的反過程,當前已建立起了相對完整的發動機研製生產體系,具備了渦噴、渦扇、渦軸、渦槳等類發動機的系列研製生產能力,國產發動機已裝配殲擊機、運輸機、轟炸機等多種機型。
  • 大推力軍用渦扇發動機,地球上只有三國能造:中國、美國和俄羅斯
    先進航空發動機,一直都是制約中國航空業發展的一個短板。長期以來,由於我國的航空發動機技術相對落後,所以國產戰機也深受其害。在很長一段時間裡,中國在航空發動機領域都是落後於美國俄羅斯等國家的。受此影響,我國可以研發出先進飛機,但卻造不出來與之匹配的頂尖航空發動機。
  • 國產航空發動機渦扇20試飛成功!我國航發的井噴時代或已來臨
    其實在2015年航空發動機就正式被作為國家重點發展工程,隨後在次年便成立了航空發動機集團,以便統攬全局,集中資金和優勢力量,從頂層針對國產航空發動機,以每年高達上千億的資金投入為我國的大飛機C919,大型運輸機運20等研發大推重比國產航空發動機。
  • 航空發動機:飛機心臟,國之重器_新財富網
    航發動力:我國發動機製造龍頭企業公司在發動機整機製造行業處於壟斷地位,具備渦噴、渦扇、渦軸、渦槳等全種類軍用航空發動機生產能力,是我國三代主戰機型國產發動機唯一供應商。公司主要產品包括WS-9(秦嶺)系列發動機整機,以及WS-10(太行)發動機約35%零部件。
  • 殲20渦扇15發動機重新設計再等7年?俄專家稱渦扇15將提前「交貨...
    近期,我國航空工業也好消息接連不斷,2017年9月殲-20換裝國產渦扇-10B成功首飛,同年12月,換裝國產渦扇-10B矢量噴管發動機的殲-10D戰機首次試飛成功,這是官方首次公開展示我國矢量技術效果,人們一度認為是我國渦扇15發動機試飛成功。
  • 著名航空專家稱讚,渦扇15證明中國實力,未來航發必能與美比肩
    中國是一個發展極快的國家,經過短短幾十年的時間,就從一無所有到研發出了許多先進的武器,不僅成功部署了航空母艦,還裝備有隱身戰機。對於這樣的進步,世界各國也都是相當驚嘆。不過一直以來,我國在航發方面始終存在著極大的短板,不僅推力小,推重比也非常之低。
  • 國產航空發動機獲突破,和來華烏克蘭專家關係大嗎?
    此前,曾有大批烏克蘭專家來到中國進行科研工作,近日終於傳出一個大捷報,國產航空發動機迎來了矢量推力技術獲得重大突破的轉折點,對此有網友表示好奇,中國航發在短時間內取得突破和來華烏克蘭專家關係大嗎? 航空發動機是衡量一個國際工業水平的標準之一,按用途可以分為軍用和民用兩種,在軍用發動機領域裡,中國的渦扇10,太行系列等大推力發動機只能算是及格線水平,在民用航空發動機領域更是一片空白,就連國產的C919客機所配備的發動機也是從外國引進的,不是中國不想造,而是工藝太過複雜,而且對製作材料也有極高要求。
  • 中國航空發動機處於什麼水平,俄才算二流水平,落後美至少30年?
    「心臟」,它的性能優劣直接決定了飛機的速度、高度、航程、機動性、可靠性和有效載荷,也被稱為現代工業「皇冠上的明珠」。如今,世界上能夠獨立生產航空發動機的國家真是非常的少,哪個國家能夠研發建造出來航空發動機,那麼這個國家就是一個航空強國。
  • 戰鬥機發動機大排名:中國三款上榜,WS15排前三!
    進入新世紀,大國之間的競爭愈發激烈,航空與航天領域成了爭奪的制高點,它是最尖端的工業實力,也代表著一個國家最真實的工業實力。肩負著復興重責的我國當然也投入了海量資金在這些領域,並將戰機發動機列為重要項目來發展,經過多年的研發終於有了質的變化,如今我國有三款戰機發動機上了世界十大排名榜。
  • 中國國產航空發動機終於傳來好消息
    今日之中國,方方面面都已步入了世界先列,但航空發動機之殤卻一直困擾我們。我沒有過多地去解釋,因為我懂得航空發動機是一個典型的技術、知識雙密集型高科技產品,也深知在技術一窮二白和國際封鎖的環境下,研發一個先進的航空發動機到底有多難。所以,航空發動機的每一次進步就是最大的喜訊,我堅定不久的未來我們會擁有屬於自己的超級發動機。
  • 航空發動機龍頭航發動力
    惠迎:《軍工核心資產》從今天開始進入軍工產業鏈,首先圍繞著上圖《軍工核心資產》展開,又不局限於上圖。今天我們首先一起來梳理航發動力,公司主要業務分為三類:航空發動機及衍生產品、外貿出口轉包業務、非航空產品及其他業務。主要產品和服務有軍民用航空發動機整機及部件、民用航空發動機零部件生產與出口、軍民用燃氣輪機、軍民用航空發動機維修保障服務。
  • 中國最強十大軍工企業一覽表
    「五年一小慶,十年一大慶」,所以一般逢五逢十都有閱兵,雖然2018年暫不符合要求,但我們明年就能迎來一大波引爆眼球的大閱兵啦~   今天,小編先來帶大家來溫習溫習我國出場率最高、實力最強的十大軍工企業。
  • 淺談渦扇-15航空發動機的推力性能
    中國殲20比F-22更大,渦扇15發動機推力比F-119發動機更強,這可能是許多人接受不了的事兒,主要是中國第一次反超可能不習慣。
  • 根治中國飛機「心臟病」! 劉大響院士談航空發動機
    編者按中國科協學會服務中心主辦,中國航空學會承辦,航空知識雜誌社協辦推出「科技民生大講堂——大師講航空」系列共12個視頻,邀請12位航空領域的總師、試飛員及行業領軍人物主講,權威視角講科普,讓社會公眾聽最關心的航空話題、最高端的科技
  • 根治中國飛機「心臟病」!劉大響院士談航空發動機
    編者按中國科協學會服務中心主辦,中國航空學會承辦,航空知識雜誌社協辦推出「科技民生大講堂——大師講航空」系列共12個視頻,邀請12位航空領域的總師、試飛員及行業領軍人物主講,權威視角講科普,讓社會公眾聽最關心的航空話題、最高端的科技、最前沿的進展。
  • 大比拼:世界航空發動機製造商哪家強
    ,標誌著中國航空發動機產業將形成全新格局,對中國航空工業未來發展具有重要意義。  作為飛機的心臟,航空發動機被譽為高端製造業領域的「現代工業皇冠上的明珠」,具有研製難度高、技術含量高、產業回報高的特點,是衡量一個國家綜合科技水平、科技工業基礎實力和綜合國力的重要標誌。那麼,世界知名的航空發動機製造商有哪幾家?
  • 國之重器:技術難度與晶片相當的航空發動機,目前中國實力幾何?
    航空發動機是飛機的的心臟結構,可以說是國家的安全戰略保障。無論是民用還是軍用飛機的發動機,對於整個國家來說,國產化都是具有重大意義的。航空發動機被視為一個國家工業基礎、科技實力和綜合國力的體現。可以說,一個國家如果掌握了航空發動機技術,那就奠定了其大國地位。目前國家正在面臨晶片方面的打壓,晶片的難度國人都清楚,但是如果從技術研發的角度來看,航空發動機的研發難度跟晶片差不多。
  • 中美俄航空發動機推力對比:美22噸,俄18噸,中國呢?
    美國之所以能夠擁有這樣的成績,主要就是因為其航空發動機的技術領先。而俄羅斯使用的最大推力航空發動機為「產品30」,其最大推力為18噸。,中國不得不向俄羅斯進口大量的航空發動機。     不過在中國對款國產新型戰機服役之後,中國對於國產航空發動機的需求越來越大,所以中國在近年來加快了國產航空發動機的研發,目前最先進的渦扇10的最大推力達到了