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雷竞技电竞|解读国产涡扇中推的发展:在发动机领域,中国从未放弃努力

2020-01-11 13:04:54来源:admin

雷竞技电竞|解读国产涡扇中推的发展:在发动机领域,中国从未放弃努力

雷竞技电竞,上世纪70年代以来,以国家航空发动机技术预研计划为载体,中国相关单位完成了两代涡扇中推的研制,为国产航空发动机的发展积累了经验打下了基础。以两代涡扇中推为依托、以沈飞所为首的主机所及其他系统单位先后提出多种飞机的设想,其中我们最为熟悉的就是fc-31计划。

当时,国外新一代涡扇发动机已经投入实用,而国内仍旧在测绘仿制前苏联50年代涡喷发动机。虽然引进了部分西方先进技术(如英国斯贝涡扇发动机),但是与国外先进技术的差距不是在缩小、而是在拉大。因此,相关部门为了改变这个现状,提出了高性能推进系统技术预研计划(高推预研)。高推预研计划目的在于改变以前国产航空发动机从属于主机型号的作法,以研制先进发动机技术为目标,攻克相关技术难题,为以后发展新一代航空发动机提供技术储备和支持。

f404涡扇发动机实验喷射

1980年高推预研正式启动,项目以f404涡扇发动机为背景机,选择f404主要是因为这个级别的发动机在技术难度比f100这样的大推力涡扇发动机要低一些,费用和成本也要少一些。先后进行理论、结构、材料、工艺、试验等方面的研究和攻关,在此基础上开展了7级高压压气机、燃料室和高压涡轮三大关键部件的研制和试验,并取得了突破性进展。

在三大部件成功的基础上,624所等单位提出发展国产第一代核心机,但是在具体推力指标上出现争论,624所等单位出于未来型号发展的角度出发,要求核心机指标能够达到80千牛级,而其他单位认为高能预研最初的指标定在f404的基础型,也就是70千牛级,考虑到稳妥性,不主张增加推力,最终有关部门经过考虑之后认为高推预研并没有针对具体型号进行发展,并且考虑到技术的难度、进度等因素,决定中推核心机仍旧按照70千牛级来进行。

歼-10对发动机的负荷远比双发布局的苏-27要大

中推核心机于1990年开始研制,1992年完成试制,并且进行了地面试车,达到了最大转速,标志着国产涡扇发动机的研制取得一个关键性突破,相关厂所希望能够进入国产涡扇中推的技术验证机阶段,这就是fws-12a涡扇发动机。它是在国产涡扇中推的基础上加装三级风扇和低压段研制而成,考虑到型号配套的需要,fws-12a的推力提高到85千牛。在fws-12a的基础上,沈飞提出了两个方案,分别是:新歼93,它采用两部fws-12涡扇发动机,采用电传操纵系统、数字式综合火控系统、无源相控阵火控雷达和主动雷达制导空空导弹;另外一个是歼-13改舰载机方案,它采用了一部fws-12涡扇发动机,既可以与新歼93高低搭配,作为歼-7的替代机,也可以出口。

不过这个时候国际形势发生了巨大的变化,中国空军也由国土防空向攻防兼备转变,苏-27引进之后,中国空军更加希望装备重型歼击机,国家的重点也放在了苏-27的国产化和fws-10涡扇发动机的研制上面,而当时的国力并不足以同时支持两个涡扇发动机型号的研制,所以fws-12不得不下马。此后624所等单位依靠自己的力量继续对fws-12进行改进和发展,例如对风扇进行改进,采用前掠风扇,增加转速和空气流量,对低压涡轮进行改进,提高发动机推力等,并且为派生发动机进行了技术探索。

f414是通用电气公司为满足美国海军对f/a-18“大黄蜂”战斗机最新发展型f/a-18e/f的要求而设计的加力式涡轮风扇发动机

在高推预研之后,中国又开展了航空推进技术验证计划,该计划是以提升航空发动机设计能力为宗旨,以技术验证为核心,以打基础、建体系为主线的一个航空发动机验证计划,因此624所等单位则进一步针对f414涡扇发动机为背景,开展新一代涡扇中推的研制,先后进行了顶层设计-关键技术分解-关键部件研制-三大高压部件研制-核心机研制等研制,并且进行了先进风扇、推力矢量全权发数字式电子控制(fadec)的发展。

相关资料,624所等单位在八五期间完成了相关技术的攻关,九五期间完成三大部件的研制,十五完成了新一代涡扇中推核心机的试制和地面试车,进入高空台进行试验,在这些研究的基础上,新一代涡扇中推进入了技术验证机的设计阶段,这就是s3-2验证机。从相关报道可以知道s3-2型技术验证机是一台双转子、加力式带矢量喷管的涡轮风扇发动机,由三级风扇、中介机匣、七级高压压气机、双层壁短环形燃烧室、单级高压涡轮、单级低压涡轮、涡轮后支撑、加力燃烧室、轴对称矢量喷管、全权限数控系统、下置附件机匣、外涵机匣以及相关系统组成。验证机最大状态推力9800kgf级,推重比9一级。

fc-1/jf-17战斗机由于无发可用不得不依赖rd-93

从这里我们可以看出,国内相在部门已经汲取当年fws-12下马造成之后fc-1/jf-17战斗机无发动机可用,不得不依赖rd-93,还要从头国产化rd-93的教训,将新一代涡扇中推推进了技术验证机状态,为正式进入型号研制打下了坚实的基础,从这个角度来讲,s3-2涡扇中推的研制为fc-31的发展提供了宝贵的动力保障。

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