中國太行發動機將成為中國未來戰機的核心主干
一直以來發動機都是中國航空工業的最薄弱的所在,中國稍微先進一點的戰機基本上都用的是俄羅斯研制生產的發動機,這不得不嚴重制約中國國產戰機的發展。中國新一代“太行”發動機讓這樣的局面發生了轉折性的改變,隨著性能進一步的增強,太行發動機將成為中國戰機的核心主干。
“太行”發動機是在測繪仿制國外先進核心機的基礎上發展起來的,研制過程采取“半仿半研”的技術途徑,經過驗證機與型號機兩個階段,耗時18年終獲成功。
“太行”發動機總體布局仿照了F110的設計,同時又吸取了國內外多個型號的技術經驗。該機采用五支點的支承方案,其中高壓渦輪后支點軸承為中介軸承。全機有三個主要的承力框架(進氣機匣、中介機匣和渦輪后機匣),其中中介機匣的制造首次采用鈦合金整體鑄造工藝,機厘上布置了安裝節和齒輪箱等安裝點。三級軸流式風扇和九級高壓壓氣機分別由兩級低壓與單級高壓渦輪驅動,轉向相反。高溫升主燃燒室的結構緊湊, 燃燒效率高,分布品質好。對比AL-31,“太行”的涵道比更高,巡航耗油率較低,可滿足海軍空中巡邏戰斗機的設計要求。外涵空氣中的含氧量高,因此加力比(全加力和中間推力的比值)也更大,這一點同F110如出一轍,不過單位性能(單位推力、單位迎面推力)要比AL-31低一些。燃調系統為機械液壓-模擬電子混合式,充分借鑒了國外的控制設計經驗,確保了發動機在飛行包線內運轉的穩定可靠和迅速準確。
從有關報導看,“太行”的某些技術特征已接近或者達到國外“三代半”的水平(如F110-GE-132、M88-2等),競爭實力與發展潛力不容小覷。
“太行”的低壓渦輪采用復合傾斜形式不僅是氣動設計上的一次挑戰,也是對我國鑄造技術的一大考驗。由于渦輪葉片的工作溫度高,所以普遍釆用復雜的空心內冷結構,若再做成復合傾斜形狀,就更增加了制造的復雜程度與技術難度。貴州新藝機械廠(170)承擔了葉片的制造任務,所生產的三聯精鑄復合傾斜葉片效率達到了國際水平。
將高、低壓渦輪設計成對轉結構有助于提高發動機的推重比、降低耗油率并提升飛機的綜合性能。目前投入使用以及在研的第四代軍用發動機都釆用對轉渦輪,幾個航空強國也將對轉設計列為未來航空渦輪的主要研究方案,可見對轉渦輪正是體現“太行”后發優勢的標志之一。
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