[飞帅]是我国恶补发动机工业百年欠账的浓缩,太行不是太行
自航空动力进入喷气时代以来 , 逐渐演化出了核心机衍生的发展模式 , 产生了深远影响 。
美国由F101衍生出的F110发动机最为成功 , 它的核心机是GE9是通用公司60年代中期研制的 , 现在还在使用 , 但惯彻衍生模式最典型的要数美国的J52谱系 。
普惠的J52本是用于A4攻击机的非加力涡喷型号 , 具有起动迅速、维护简便、使用泼辣等优点 , 基本设计非常优秀 , 具备很大发展潜力 。 J52一个核心机就洐生出了三种型号:
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用不加力的J52涡喷发动机的A4“天鹰”攻击机
接上个加力燃烧室 , 就变成了PW1216加力室涡喷发动机 , 曾拟用于歼7 。
装上风扇就成了JT8民用涡扇发动机 , 用于波音737和MD82大型客机 。
由普惠公司专门根据瑞典的要求将JT8D改进成战斗机军用RM8A型 , 加装上了加力燃烧室 , 最大加力推力达到12吨 , 成为雷式战斗机用的涡扇发动机 。
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瑞典的“雷”式战斗机
J52完美的诠释了航空发动机的核心机衍生系列化发展之路 , 这就是欧美发动机通用、精密的先天优势 , 不同于美国的大而全 , 英法走的是有所侧重的小而精路线 , 最典型的是法国的阿塔涡喷发动机到M53的单转子系列(在此不再赘述 , 本号的作品《先进航发的入门教材——幻影2000的M53发动机》有详细解读) 。
相比而言苏联的D30系列发动机就没有这样明确的衍生特征 , 索洛维约夫的D-30是苏联双转子低涵道涡扇发动机 , 其非加力民用版本有两种 , 分别是D-30KP和D-30KP2 , 别看二者只有一字之差 , 实际上却没有多少通用部件 , 前者装备于伊尔-62M和图154M客机 , 后者用于伊尔-76MD、TD重型货运飞机上 , 我国以D30KP2为蓝本 , 仿制了涡扇18 , 用于运20 。 其带加力燃烧室的超音速版本D30F6则用于大名鼎鼎的米格31截击机 , 推力高达152千牛 , 非常惊人 , 但D30F6相对于D30KP , 早已经是面目全非了 , 完全是另一种型号了 , 且D30F6只装备了米格31和前掠翼S37“金雕” 。
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涡扇18解了运20的燃眉之急
因为工艺比较粗糙 , 同样的型号俄罗斯的发动机通用化程度就差很多 , 本来在一种飞机上用得好好的 , 改装之后挪到另一种飞机上就不行了 , 必须重新进行适应性的设计 , 到头来整了一大堆型号 , 零部件却没有多少是通用的 。 型号繁多、数量稀少、通用性差 , 给苏联航空发动机的研发、生产、维护体系带来了沉重负担 。
但即使如此 , 苏联发动机的谱系总体上仍仅次于美国 , 特别是由AL21发展而来的AL31系列 , 就较为成功 , 最终奠定了俄罗斯航发的国际地位 。
虽然我国是除美俄之外唯一研制成功大推力航空发动机的国家 , 但通用核心机之路却并不成功 , 因为这非常考验设计水平 , 而我国却是一路仿制走过来的 , 由仿制起家本来是各航发强国的通行做法 , 但我国仿制航空发动机的时间过长 , 可以说设计经验值几乎没有 , 更不要说拥有一支水平过硬的设计队伍了 。 但欧美的航发是靠时间堆出来的 , 可追溯至二战的活塞发动机乃至工业革命的蒸汽机 , 人家的型号分布是垂直的 , 我们的却几乎是平行的 , 导致航发项目众多 , 它们之间却没多少亲缘关系 , 往好了说是百花齐放 , 往坏了说是低水平重复建设 , 到涡扇15依然如此 。 没办法的办法也是一条路啊!直至本世纪初 , 才通过昆仑发动机 , 即涡喷14 , 才达到独立研制航空发动机的入门水平 。
“昆仑”发动机选用了涡喷13发动机的3级低压压气机和缩小的“斯贝”发动机前7级高压压气机的叶片造型 。 另外 , 根据涡扇6以及涡喷15等发动机的经验 , 设计出燃烧室、高低压涡轮和加力燃烧室等部件 。 但涡喷13是仿制改进自苏式P11涡喷发动机 , 涡扇6虽说是自研项目 , 但由于中途下马 , 没有经过充分试验 , 很不成熟 。 这就注定了昆仑仍然只是铺路石的角色 。 虽然作为涡喷发动机 , 昆仑推重比达到7 , 比很多涡扇发动机都要强 , 虽然它的可靠性不太理想 , 但使我国最终完了航发由仿制到自研的转型 。
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