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美将研制第六代战斗机发动机(2)

2013-03-09 15:21|军事网| 编辑: | 点击: 次 | 我要评论()



  •   第二阶段是“自适应发动机技术开发”(AETD)项目。由通用电气公司和普惠公司承担,重点是为超声速战斗机提供动力。该项目从2013年开始,为期4年,计划2015年前进行环形燃烧室和高压压气机装置试验,2016年进行自适应风扇和核心机验证机试验,并完成地面演示验证,2017年进行整机地面试验。
      美军认为,这两个项目对于保持美国在发动机技术领域的优势地位十分重要,其意义如同由涡轮喷气发动机到涡轮风扇发动机的进步,对于全面提升飞机的性能具有里程碑意义。
      “三流道”技术实现原理突破
      从原理上讲,一台好的航空涡轮发动机,其性能主要取决于两大方面:大压比和高温度。增大压比可提高压缩机的压力,使压缩机进来的气体产生很高的压力。提高温度就是提高涡轮前温度,使燃烧室里温度增高。从当今航空发动机的情况看,如果没有发动机原理方面的重大突破,这两个指标再向上提的空间都不大。
      美国预研的第六代发动机有多种不同的类型,比较典型的有两种:一种是以通用电气公司为代表的新一代发动机。这类发动机运用了自适应通用发动机技术等新的技术方案和原理。
      另一种是以普惠公司为代表的改进型发动机,这类发动机是在已有发动机的基础上改进而成的。例如,普惠公司研制的PW9000第六代发动机,就是在F135和“静洁动力”PW1000齿轮传动发动机基础上发展而来的。
      但无论是哪种类型的发动机,都运用了变循环发动机的自适应风扇技术等关键技术,并且都研制了全新的高压核心机。
      第六代发动机在技术原理上最重大的突破就是“三流道”技术。该技术全称是:变前端可旁通“三流道”架构技术。传统涡扇发动机拥有核心机和涵道两种气流形式,第六代发动机则有了第三个外流道。
      该外流道的第三股气流由自适应风扇产生,关闭外流道,可提升起飞和超声速阶段的推力;打开外流道,则能降低巡航和留空时的燃油消耗率。
      此外,有了外流道,可极大改进发动机的热管理及进气道压力恢复能力,减小发动机内的气流阻力,提高气动效率,从而减小安装阻力,增大发动机的功率,这不仅能使飞机达到6马赫的高速度,还可为飞机提供额外的冷却空气。
      五大特点展现第六代发动机美好前景
      第六代发动机是比目前发动机更优越的新一代喷气式发动机,与前五代发动机相比,第六代发动机将呈现出以下五大突出特点:
      一是耗油少、效率高。第六代发动机具有更优的结构、更高的进气流量,能够实现更低的燃油消耗。其燃烧效率比目前最新的第五代发动机(F-35战斗机配装的F135发动机)提高25%,因此,耗油率比第五代战机降低25%。
      耗油率的降低,可大大增加飞机的续航时间、待机时间,它可使亚音速飞机航程增加30%,待机时间增加70%;使超音速飞机航程增加40%,待机时间增加80%。
      由于使用变循环发动机技术,当飞机亚音速巡航时采用高旁路涡扇模式,超音速巡航时则采用涡喷模式,从而拓宽了发动机的工作范围,提高了不同飞行状态下发动机的工作效率,使第六代飞机既能亚声速巡航飞行,又能进行3~6马赫的超声速巡航飞行。


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