瀚海狼山:某先进大涡扇攻克所有技术拦路虎,第4批装机轻松飞出双18!
2019-09-18 09:06:51



现代化的航空发动机先进指标表现在哪里?专业方面大多讲究涡轮前的进气温度。比如3代大涡扇的涡轮前进气温度一般是1750K左右。而到了第4代先进的大涡扇,涡轮前的进气温度大多超过1900K甚至到2000K。进气温度越高,则发动机的压缩比越大,气流速度越快,则注入同样燃料消耗更少的同时,通过的气流流速越高。最终目标自然是获得的推力越大。而且涡轮前气流温度越高、流速越快,则对涡轮本身的烧蚀和冲击就越猛烈。4代发动机的涡轮能承受更高的温度和更强的冲击,还要求工作状况比三代发动机的涡轮更稳定、寿命更长。这就体现出材料水平的升级和装备质量的高精尖。所以说先进军用大推力发动机是现代工业水平的集大成者。是各大国工业实力、设计能力,材料水平,技工工艺水平的全面体现。任何一项差一点都不行。
除了各项非常专业化的指标,对用户来说,4代大推和3代大推最直观的差异,就是两者进气流量的不同。对任何喷气式发动机来说,单位时间的进气流量是其推力大小的直接来源。比如客机上用的亚音速大涡扇。他们大多数没有战斗机上为了追求超音速而必须有的后燃器。而且一般民用大发核心机的涡轮前温度也只有不到1300K,距离战斗机发动机涡轮动辄1700K以上的温度指标差距很大。但是最大的民用大涡扇的极限推力可以超过55吨。而目前最好的军用大推的最大推力也不过21吨到22吨。之所以有这种差异,就是民用大发的进气口径比战机发动机口径大的多,巨型大发的风扇直径可以高达数米。吸收和喷出的空气流量巨大,因此总推力也大的多。同样道理,4代大推之所以比3代大推推力明显提高。除了涡轮前温度更高,还在于4代大推吸收和喷出的空气流量更大。
典型的三代大推,比如太行、F100等,其风扇和压缩段每秒钟的吸气流量,一般都在110公斤到115公斤之间。推力进一步加大的改进型号一般也不超过120公斤每秒。而到了4代大涡扇。每秒吸气130公斤基本是入门级,最终可能加大到140公斤甚至150公斤级别。而三代以后的战斗机,其进气道的最大空气流通量,大多数是固定的,能调节的余地都不大。因此导致很难和过去一样,用现有的战机发动机舱不做大的调整,就去安装试飞领先一代的新发动机。比如苏27或者F15的进气道。仅仅试飞三代发动机的升级增推版本,就已经遇到了进气道进气效率不足的问题。过去适合110公斤每秒进气效率的进气道。增加到115公斤每秒还勉强凑合,如果要强行安装一台每秒吸气120公斤的增推发动机,就已经不行了。要想继续试验,就必须给发动机人为的降推力。毕竟控制油门降推力,要比大改一架成熟的三代机的进气道容易的多。
不过这也造成一个很大的问题。就是在现有三代机上试验的增推发动机,不能发挥最大的效率,试验数据也要打折。对仅仅增加了不到10公斤吸气量的三代增推发动机都如此,因此想在现有的3代战机上安装试验增加进气量20到30公斤的4代大推,瀚海狼山认为基本是无法完成的任务。看看某20和F22A的进气道,虽然原理不同,但是同样巨大的双进气道的前进气口,就知道他们的超强推力的基础是从哪里来的。有截面积如此巨大的进气道,可以临时用三代增推发动机顶替。但是反过来,用3代机的进气系统试验4代大推,明显是不行的。
因此不论是双发的F22A还是单发的F35,都直接用配套的目标发动机,也就是F119和F135完成的试飞。全新机配套全新的4代发动机。因为即使用F15也无法充分试飞这两种进气量极大的新发动机。谁谁家过去在航发上经验和投入都不够。因此不排除会用3代升级发动机临时代替完成隐身机的首飞。但是到了服役阶段,必须靠某20本机完成目标发动机的最后配套定型。因为其他现役战机都无法代替他做完目标发动机的全程试验。



不过值得祝贺的是,在公开的信息中,已经出现了“某型重点大推彻底攻克了所有拦路虎”的说法,而且生产版已经下线了第4批。过去虽然也有成功达到节点的报道,但是从来没有提到攻克了所有的技术难点。这说明该发动机已经或者至少接近设计定型。而且机体和发动机的整合试验也已经全部做完。否则谁也不敢说消灭了所有的拦路虎。下一步就是大批量产,到了第4批需要一次下线上百台。如果下线到数百、上千台用的好。才会到最后的生产定型。而上千台的4代大推足够装备400架以上的海陆多型某20了。结合现在4条生产线全开,而且目标机和发动机结合试飞中,不开加力就轻松飞出双18,开加力到了双28的说法。一切拦路虎都攻克而大量批产是高度可信的。