在之前的文章中,作者和大家聊了一系列关于我国各种战机发展的故事,例如歼16、歼10C、歼20等等。今天,我们聊聊战机所需的涡扇发动机。近年来,我国航空工业的整体实力,全面发展,陆续推出了涡扇10、涡扇13、涡扇15、涡扇19等一系列发动机。但是,我国涡扇发动机的总寿命,曾经远不如欧美。今天,我们就聊聊这个问题。
首先,我们聊聊大推力涡扇发动机的发展。七八十年代以来,世界主要航空强国,开始推出第四代战机。美国先后推出了F14、F15、F16、FA-18等一系列主力机型,除了F14已经退役之外。其他各种机型的改进型,至今仍在很多国家服役,而且属于绝对的主力,例如F15EX、F16Block 70等等。作为欧洲的航空强国,法国发展了幻影2000战机。
80年代,苏联先后发展了苏27、米格29等主力战机。第四代战机,除了米格29使用两台中等推力发动机之外,其他各种战机,基本上使用1台或者两台大推力发动机。以法国的幻影2000为例,使用了1台M53系列发动机。尤其是M53-P20型,最大加力推力达到了9.8吨左右。至于美国的各种战机,大部分使用F110系列发动机。
美国的F15战机,属于重型战机,广泛使用两台F110系列发动机。F16属于中型战机,前期批次使用F100系列发动机,后期批次也使用了F110系列发动机。F110-GE-132型是整个F110系列发动机的最新版本,最大加推力达到了14.5吨。美国的F15EX战机,使用了两台F110-GE-129型发动机,最大加力推力13.2吨。
当然,美国的F110系列发动机,也历经了长时间的升级改进。F110系列发动机的初期批次,常规使用的寿命只有2000个小时。历经各方面的升级,再加上科技持续不断的发展,一步步从3000小时、4000小时。截至目前,美国的F110系列发动机、F414系列发动机,仍然是各国战机的主力配置,性价比非常高。
为了追赶世界领先水平,我国在80年代开始了歼10战机项目。请注意,歼10战机在发展过程中,起初,计划使用国产涡喷15系列发动机。如果歼10战机使用涡喷15发动机,综合作战性能会大打折扣。90年代初期,为提升部队的现代化水平,逐步提升空战实力,我国从俄罗斯进口了苏27系列战机。同时,也进口了AL-31F型涡扇发动机。
AL-31F发动机,最大加力推力12.2吨,与同时期的美国F110系列发动机相比。在推力方面,并不逊色。但是在发动机寿命方面,远不如美国。90年代,AL-31F发动机的常规使用的寿命,只有900小时左右,大体上来说,只有美国的四分之一左右。由于我国航空工业的实力有限,暂时无法推出国产涡扇发动机。歼10系列战机在发展过程中,也使用了AL31系列发动机。
2004年,歼10A战机定型,开始批量生产,装备部队。2007年,全面升级之后的歼11B战机定型,开始批量生产、装备部队。上述战机,清一色使用了AL-31F系列发动机。即便是歼20战机的早期批次,也使用了AL-31系列发动机。因为,这一时期国产涡扇10发动机的技术并不稳定,还无法定型、批量生产。
按照国外媒体的报道,我国每架战机的巡逻、执勤飞行时间,最少在240小时之后。换而言之,采用俄罗斯AL31系列发动机的我国各种战机。最多使用4年时间,就必须更换发动机。在发动机常规使用的寿命上,远远不如美国。由于AL31系列发动机属于进口发动机,再加上需求量巨大。对于我国各种战机来说,一旦情况恶化,很容易被卡脖子。
因此,发展国产涡扇发动机,至关重要。2010年代,国产涡扇10系列发动机终于定型,开始批量交付。按照报道,涡扇10A型发动机,最大加力推力12.5吨,常规使用的寿命只有1500—2000小时。换而言之,这一时期的涡扇10A型发动机,仅仅解决了有无问题。在关键时刻,不至于受制于人。与此同时,涡扇10系列发动机,仍然要进一步升级改机。
近年来,涡扇10B、涡扇10C型发动机,先后定型,开始批量交付。其中,涡扇10C型发动机,主要装备歼20战机,属于涡扇15发动机定型之前,歼20战机的临时过渡动力。涡扇10B发动机,属于歼16、歼10C、歼15B等各种主力战机的标准动力。关于涡扇10B发动机的各种参数,我国并没有报道,不过,我们大家可以参考巴基斯坦的媒体报道。
按照巴基斯坦媒体的报道,涡扇10B型发动机,最大加力推力14—14.5吨,常规使用的寿命4000小时之后。换而言之,涡扇10B型发动机的推力,已经基本与美国F110系列的新批次,基本相当。但是,在常规使用的寿命上,任旧存在不小的差距。截至目前,俄罗斯AL-31系列发动机的改进型,常规使用的寿命只有2000小时左右,涡扇10系列发动机,已经明显超越。
在涡扇发动机领域,虽然我国与美国在各方面,还有一定的差距。不过,差距在一步步缩小。尤其是我国正在一步步发展涡扇15、涡扇19系列发动机,正在大踏步追赶美国的F119系列、F135系列发动机。尤其是涡扇15系列发动机,慢慢的开始在歼20战机上,进行密集测试。歼35战机使用了两台涡扇19发动机,也在一步步推进过程中。
其实,不单单是战机使用的涡扇发动机,舰艇使用的燃气轮机,坦克装甲车辆使用的柴油发动机,每个方面的动力系统,都在一步步缩小与欧美各国产品的技术差距。以海军舰艇的燃气轮机为主,已经从GT25000型燃气轮机为基础,进一步推出了各种改进型或者升级型号。
关于部队各种机型发展的一系列故事,还有很多。作者在以后的文章中,和大家慢慢聊。
[比心]我们还是清朝封建社会的时候美西方都有飞机了,差距不是一般的大,中美总体差距保守估计在20年左右。
中国的发动机寿命概念是继承原苏联的,和美国的概念完全不一样。美国所谓的一万小时寿命的发动机,达到一万小时时,可能没一个零件是原配的,都在中途因为损坏换过。而中苏则是发动机的主要零部件到达寿命后就废弃,好的零部件作为储备。中国的发动机对比美国的确实有差距,但绝没有文章说的那么大。
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