㈠ 俄國的AL-31FN發動機是矢量噴口的嗎
不一定,有的型號是帶有矢量噴口的,但這只不過是改進型,而最原始的型號是沒有的。早先出售給中國的發動機有54台是非矢量噴口的,要以具體型號而定。
轉一下AL-31FN的詳細資料
AЛ-31Ф(AL-31F)
結構形式 雙轉子加力式
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推力范圍 加力12258daN、中間7620daN。
現 狀 生產
價 格 300萬美元
用 途 用於蘇-27殲擊機。不帶加力的AЛ-31Ф曾用於「暴風雪」(БУРАН)太空梭在大氣層中試飛時的動力裝置(機上裝6台)。改進型還用於蘇-35等飛機上。
研製情況
AЛ-31Ф為留里卡設計局在1976~1985年間研製的加力式渦輪風扇發動機。在研製中曾遇到極大的困難。一是超重。起初,發動機有4級風扇、12級高壓壓氣機、2級高壓渦輪和2級低壓渦輪共20個級。結果發動機超重,達1600kg,而推力僅 11000daN,不得不進行大改。改後的方案,風扇仍為4級,但高壓壓氣機減為9級,高低壓渦輪各為1級,總級數降到15級,於1976年將重量降到 1520kg,但故障很多。為排除故障重量又有增加,約增加了10%,後來採用每減重1kg獎勵5個月工資的辦法,減輕了70公斤,實現了原定的重量目標。二是渦輪效率比設計值低4%,後來決定接受這個現實。但為了達到性能,只好將渦輪進口溫度由1350℃提高到1392℃。結果渦輪葉片裂紋,為此改進了冷卻流路,流路十分復雜,採用了旋流冷卻,用了新的工藝和好的材料,表面加鈷、鎳、鉻、鋁塗層。為此曾撤換過5名領導。在1976~1985年期間,共解決了685個難題。AЛ-31Ф設計中共獲得128項專利,使用51台發動機,總運轉22900h,其中台架試車16625h,試飛6275h。
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AЛ-31Ф還有改進型,其中包括帶有矢量噴管的改進型,但未見詳細報道。
AЛ-31Ф(AL-31F)
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結構和系統
進 氣 口 進氣機匣為全鈦結構,有23個可變彎度的進口導流葉片,導流葉片前緣固定,由來自高壓
壓氣機第7級的空氣防冰,後部則為可調葉片。
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風 扇 4級軸流式,增壓比為3.6。整個風扇為全鈦結構。前3級轉子葉片帶有阻尼凸台。整個風
扇轉子用電子束焊焊為一個整體構件。第4級轉子葉片對應的外機匣上,帶有機匣處理環
腔,開有400個斜槽,用以提高風扇的穩定工作裕度。第4級出口整流葉片為雙排的串列葉
柵。
高 壓
壓 氣 機 9級軸流式。第1~3級盤用電子束焊焊在一起,而第4~6級盤同樣用電子束焊焊為一個整
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體。第7~9級則為單盤,而用長螺栓與6級盤連在一起,第1~6級盤為鈦合金構件,第7~
9級則用耐熱合金製成。第1~5級轉子葉片用鈦合金製成,第6~9級轉子葉片用耐熱合金
製成。所有9級的榫頭均為環形燕尾槽式榫頭。進口導流器和1級導流器均由鈦合金製成並
裝在一個由鈦合金製成的前機匣上。進氣導流器和第1~2級導流器,共三排是可調的。1
~8級導流器均為懸臂式結構,出口導流器也是雙排串列葉柵。
燃 燒 室 環形。有28個雙油路離心式噴嘴,兩個點火裝置和半導體電嘴。
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渦 輪 高低壓渦輪均為單級。高壓渦輪導向器共有14組,每組3個葉片。高壓渦輪轉子葉片共90
片,不帶冠,榫頭處帶有減振器。低壓渦輪導向器共11組,每組亦為3個葉片。轉子葉片
亦為90片,帶冠。低壓渦輪軸的特點是前後分為三段,前、後段由耐熱不銹鋼製成,中
段由鈦合金製成,三段間以「叉型」結構用徑向銷釘連為一體。高、低壓渦輪的4排葉片
均為氣冷式葉片,總冷氣量占內涵空氣流量的17.5%,其中直接引自第二股氣流的為7.5%,
主要冷卻高壓渦輪導向器前緣等處,另一股氣流為8.9%,自燃燒室機匣外壁處引出,經設
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置在外涵流路中的空氣-空氣換熱器冷卻,可使冷卻空氣降溫125~210℃,這些空氣中,
占內涵流量的6.4%經高壓導向器的中腔進入,除用於冷卻導向葉片外,有4.6%進入高壓渦
輪盤前,並有3.2%的空氣用於冷卻高壓渦輪轉子葉片。低壓渦輪轉子葉片用外涵空氣進行
冷卻。冷氣經渦輪後機匣支板引入內部,經低壓渦輪盤上的一些徑向斜孔的泵效應增壓,
再進入低壓渦輪葉片。
加 力
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燃 燒 室 進口處有混合器,分5區供油,其中第5區為加力起動區,採用「熱射流」方式點火。火焰
穩定器有3圈「V」形穩定器,並有一些徑向傳焰槽。防振措施為全長防振屏並在內尾錐處
開有大量的防振孔。
尾 噴 管 收斂-擴張式噴口,各有16個調節片和封嚴片。收斂噴口靠16個液壓作動筒操縱,擴張噴
口則靠16個周向氣壓作動筒形成的環形「束帶」固緊,隨著噴口落壓比的變化,靠氣動力
作動改變噴口的出口截面面積。
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控制系統 基本部分為機械-液壓系統,包括主泵-主調節器、加力泵和加力供油和噴口控制等主要
附件。還具有稱為綜合控制器的模擬式電子控制裝置,控制發動機的主要工作狀態的極限
值,並有其他多種功能。當電子系統出現故障時,便自動轉換由機械-液壓系統控制。還
具有多項參數的監測系統,以及前蘇聯發動機特有的防喘系統和渦輪冷卻氣控制系統等。
AЛ-31Ф(AL-31F)
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技術數據
最大加力推力(daN) 12258
中間推力(daN) 7620
加力耗油率[kg/(daN·h)] 2.00
中間狀態耗油率[kg/(daN·h)] 0.795
推重比 8.17(按前蘇聯關於發動機干質量標准)
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7.14(按國際上一般規定計算)
空氣流量(kg/s) 112.0
涵道比 0.60
總增壓比 23.8
渦輪進口溫度(℃) 1392
最大直徑(mm) 1300
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長度(mm) 4950
質量(kg) 1530 (按前蘇聯標准)
1750 (按國際上一般規定)
㈡ 除了俄羅斯的安225-夢幻運輸機用6台發動機,還有什麼飛機也是6台發動機
沒有啦。最大的運輸機就是安225夢幻機了。這是原先雲太空梭的。
㈢ 俄羅斯是世界上製造最先進發動機的戰斗機么
許多人聽到美國F-22和F-35裝配了F-119/135發動機,就以為美國的軍用航空發動機一路領先俄羅斯了。事實上俄羅斯的軍用航空發動機技術領先美國10年以上。下面不仿從幾個主要技術性能參數作個比較。
綜上所述,俄羅斯戰機發動機在推力、推比、安全可靠性能、矢量推力技術都在美國之上。
一、推力和推比。軍用航空發動機推力越大,對原材料質量和製造工藝的要求也就越高,推比越高,科技含量也就越高,發動機性能就越先進,稍有點軍事常識的對這些應該不陌生。
據報道和資料稱,F-22的發動機F-119單台最大加推力156千牛,推比接近10。F-35的發動機F-135加推力176千牛,推比11。而米格-1.44的發動機AL-41F發動機,單台加推力196千牛,總推力392千牛,全機推重比達12.5,無論推力還是推比都要比F-119/135的高出許多。
你最好別說AL-41發動機沒有成孰。它1983年開始設計(設計代號1.42),1989年開始首架飛機組裝(工程代號1.44),2000年2月29日首飛,到2009年終止計劃。僅一架樣機就飛行了幾百小時, 並成功達到空載最高時速4120千米/小時(3.4M)的極音速世界紀綠。不開加力可達到2.35M的超音速巡航速度。飛行中發動機沒出過故障。沒裝配T-50是因為推力過剩,且生產製造成本過高,單價超過2億美元,比F-22還昂貴。目前俄羅斯正在將它的推力改小到170千牛的水平,裝T-50還是比F-22的動力大得多。而F-119發動機飛出的最高速度2M,不開加力超音速巡航速度1.6M。其中兩架F-22才飛行幾十個小時就因發動機故障摔了,死亡2人。能說明F-119比AL-41F成熟么?
回過頭來比較美俄三代戰機的發動機技術水平。俄國1979年裝備的米格-31配置的發動機D -30F -6 雙轉子渦扇發動機,單台加力推力 151.9千牛(15200公斤),推比8.5。其機動性較差的原因是最大起飛重量達到46噸。而美國同期的F-15/16裝配的F100-PW-100 發動機加力推力 11,340 公斤(109.8千牛)。推比7.8,不能與米格31的發動機相提並論,就算與同期蘇27裝備的AL-31F發動機相比也有不少差距。AL-31F發動機加推力122.5千牛,推比8。直到1992年,F-15/16開始換裝了推力為129千牛,推比8的F110-GE-129或F100-PW-229渦扇發動機。這才比蘇27的AL-31F發動機推力稍大一點,但還是比米格31的發動機推力小得多。而此時俄羅斯又研發出兩型超過F-110-GE-129/229的發動機。
一型是AL-31FU加力式渦扇矢量噴嘴發動機,加力推力142.1千牛,推比9,裝蘇37戰斗機。1996年4月首飛。另一型是AL-37FU發動機,單台加力推力142.2千牛,帶有推力矢量控制及全權數字式發動機控制系統,推比9,裝蘇47」金雕」。1997年9月25日首飛。這兩型飛機都多次參加了世界航空展飛行表演,飛出了超機動。其中蘇47共進行了三個階段的150多次飛行,到2005年結束,沒出現發動機故障。這說明發動機性能安全可靠,完全可以實用。
再看軍用超大型運輸機和戰略轟炸機的發動機推力。俄國安-124/225的D-18T渦扇發動機單台最大推力245千牛,美國C-5的TF-39-GE-1C渦輪發動機,單台最大推力191.7千牛。俄國圖-160戰略轟炸機的NK-321渦扇發動機,單台最大推力,加力推力226.5千牛。美國B-1戰略轟炸機的F101-GE-102加力式渦扇發動機,單台靜推力75.6千牛,加力推力133.4千牛,B-2的F118-GE-110無加力式渦扇發動機,單台最大推力84.5千牛,差了幾個等量級。
俄羅斯的米26大型直升機裝兩台D-127渦輪軸發動機,單台功率為10700千瓦,最大裝掛量25000公斤。美國的CH-47「支奴干」大型直升機裝兩台T55-L-7C渦輪軸發動機,單台功率為2125千瓦,最大裝載量10800公斤,沒有可比性。
二、發動機矢量推力技術。俄羅斯的發動機噴嘴採用三維矢量技術,噴嘴可作360度全向轉動,美國的發動機採用的是二維矢量技術,噴嘴只能上下擺動。俄羅斯的發動機矢量推力技術因此比美國領先一代。
三、發動機的安全可靠性能。發動機的安全可靠性能是衡量發動機性能優劣的關鍵要素。飛機發動機性能不穩定,可靠性差必然容易出故障,導致機毀人亡。俄羅斯的軍用航空發動機皮實耐用,故障率非常低,很難出現因發動機故障墜機的現象。比如圖-160戰略轟炸機不著陸連續飛行23小時,航程18000公里,圖-95「熊式」戰略轟炸機不著陸連續飛行40小時,航程30000公里也沒事,證明其發動機的安全可靠性能非常好。
四、發動機壽命。美俄發動機壽命的長短的設計思想與其對飛機在戰爭中的認識和經濟承受能力有關。俄國戰機設計師將二戰時損失的30000多架戰機和倖存20000多架戰機到退役時的壽命進行了統計分析,平均壽命不到200小時,所以將米格15的發動機壽命設計為300小時。理由是戰機在戰爭中是一次性易損裝備,因事故墜毀或被擊落後就無任何利用價值。不比軍艦、坦克、戰車,擊傷後可以修復再用,擊毀後還可拆卸零配件組裝。所以戰機發動機安全可靠、經濟實用、簡單易造、戰時能大量快速補充是第一位的。戰機墜毀或被擊落時就是發動機的使用壽命。設計壽命5000小時,飛行50小時戰機就墜落了,發動機的壽命也就50小時。在這種思想指導下,俄國的發動機壽命一直沒歐美的高。
AL-31F發動機全壽命也只有2600小時,在一般訓練強度下基本能與戰機的機體壽命同步。據說117S發動機壽命已超過4000小時,那麼與戰機同壽卓卓有餘了。發動機壽命再高也不能重復裝新機使用。所以一些人將歐美發動機壽命吹噓超過10000小時,有什麼用?
其實美國人也沒那麼傻,將發動機壽命搞那麼長干嗎。美國的F-15/16大量服役也就30來年,就換了三型發動機,平均壽命10來年,不到2000小時。再加上美國摔掉那麼多的戰機,平均實際壽命不超過1500小時。從這個角度講,美國發動機壽命並不長。對發動機性能優劣的指標沒有任何意義
㈣ 中國航空發動機何時能趕超美俄
前蘇聯的機床工業曾經全球第三名。但在蘇聯解體後,俄羅斯對機床工業一直不上心。俄羅斯其國內有一種聲音是國際上能買得到,自己造不出也無妨,最終使得其機床和基礎製造裝備嚴重依賴進口,90%的機床和60%-80%的重型機械以及80%-90%的電子元器件需從國外進口,最近西方國家制裁俄羅斯,俄羅斯只好把希望寄託在中國這里。那麼俄羅斯向中國訂購機床能說明中國工業發展十分強大嗎?那麼我們為什麼還要買俄羅斯的戰斗機呢?
中國真正發展工業化也就是40-50年時間,但卻建立了工業門類齊全的國家。目前全世界這樣的國家只有三家,那就是三個大國:美國、俄羅斯、中國, 其他的即使是法國英國等工業發達國家,他們的門類依然不全,日本雖然有些方面如輕量化方面非常牛逼,但門類還真不全。
目前公認的是美國雖然衰落了製造業,但依然是工業第一強國這點毋容置疑。然而,就中俄而言爭論有點多了。俄羅斯是衰落了,但就現在而言,中國的工業實力並且沒有真的比俄羅斯強大。比如航空工業方面。世界所有國家的航空工業是都是其工業的高端,尤其實最為重要的航空發動機產業,更是工業上的皇冠。目前俄羅斯航空工業確實比起蘇聯差一截,連最起碼的伊爾-76運輸機200噸級、安124運輸機400噸,俄羅斯都很能完整的生產出來。
目前隨著2101號殲20隱身戰斗機正式批量生產,應該是在戰斗機尤其是第五代隱身機方面,中國應該來說不比俄羅斯差了,並且還要前進一步。目前普遍觀點都認為殲-20戰斗機比俄羅斯T-50厲害很多。但是筆者不認為那麼大的鴨翼布局在格鬥領域、以及AL-31FN-M3型發動機有何作為。
從目前來看殲20在隱身性能上比T-50做的好,T-50整體機身隱身做的很差。然而航空工業除了戰斗機,還有大量的大中型飛機如軍用運輸機、大型特種機平台,干線短程遠程客機方面。
除了戰斗機方面,中國一個雖然很有期待而且前景也不錯但依然在試飛:有待定型量產的運20運輸機,目前中國超過100噸的飛機只有這個。而「國產化」的C919客機也只有30%是中國製造,遠低於100多噸的俄羅斯圖204,並且連試飛都沒有展開。
如果說飛機本身方面有差距,中俄防空發動機方面差距更大。航空發動機方面,中國跟俄羅斯差距最大了。俄羅斯方面供應中國的發動機總數已超過萬台。並且訂單數量的增多,中國是俄飛機發動機最大的買家之一。俄羅斯軍事專家表示中國目前的技術水平還不足以自主生產可長期在軍機上使用的發動機。中國為殲-10和殲-11生產了WS-10發動機,但它們的可靠性、推力和壽命遠不及俄制AL-31。
作為中國主力的殲-10/殲-11系列都在用俄羅斯造的發動機。那麼中國的WS10什麼時候真正成熟可靠完全可以量產化?最起碼現在還不敢確定。俄羅斯117S矢量發動機,可以為蘇-35戰斗機提供超音速巡航的動力,還用了矢量噴口,中國很希望擁有。但是目前中國發動機與俄羅斯的差距大約在15-20年,有繼續拉大的危險。所以我們一定要拼勁全力將中國國產發動機一定研製好!保證我們的發動機不受制於人。