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發動機是戰機的心臟,直接影響了戰機的整體表現,例如掛載武器的數量、戰機的爬升力、負載的作戰系統的多寡等等。
現代的航空發動機是尖端科技的結集而成,可以說是衡量一個國家的航空工業以及相關技術的水平驗證。當中涉及航空工業、冶金技術、原料等多個項目。
正因為航空發動機是涉及一個國家的工業水平,而且屬先進的技術以及高度成本的開發,所以各國都會把最新式的發動機留給自用,即使出口次貨也不會出售生產技術於他國,這也是很正常的道理。那怕是一根鏍絲釘都可能有很多學問,這樣才能在高溫高壓的環境下工作,穩定結構,我們可以想像開發一部像樣的發動機是多麼的困難吧﹗
與西方及俄國的發動機相比,中國空用發動機的研製起步較晚,再加上整體的航空工業無法支撐,國產的發動機一般都同期產品較遜色,如推力少、耗油大、壽命短以及難以保養,但是成本又不見得比人家便宜得多,如果再加上剛才所說的缺點的話作考慮,中國的發動機可能未必是價廉物美了。
近年中國的發動機研發水平也是在不斷的提升,最受關注的就是渦扇10型(WS-10)發動機。相比起從俄羅斯購入的AL -31F,也就是SU-27及殲十列裝的發動機,WS-10在多個方面都更為出色,有人更就可以比美國的F110不相伯仲。但是WS-10的發展歷程也正好向我們說明中國要走國產發動機之路,是極為困苦的。
WS-10(渦扇-10)是由瀋陽黎明發動機公司開發設計的。 WS-10(渦扇-10)發動機的發展計劃是于1987年開始,一直進展緩慢,主要是因爲技術上的困難。自2000年以來,大約有10台WS-10(渦扇-10)發動機被改裝到SU-27戰鬥機。2005年11月正式完成開發,幷計劃取代俄羅斯的AL-31FN發動機,在殲10戰鬥機上正式改裝。同時部分蘇27也被安裝上WS-10(渦扇-10) 發動機,以促進SU-27戰鬥機的國産化率。WS-10的計劃是起源自70年代末80年代初的:高性能推進系統預研計劃,簡稱高推。這個計劃泛指推重比大于8的航空推進系統。後來的中等推力核心機研究計劃(簡稱中推)是其中的一部分。現在中國空軍的各種先進發動機型號,以及相關研究都是起自于高推計劃。
WS-10將是一個較大的發動機家族,除了J10用的標準型發動機10A 之外,還包括大涵道比的運輸機/商用機用的WS10B;J11所有的10C 發動機,差別與L 31F /AL31FN的類似;10A 的增强型10D,10D的改進類似F110-GE-129 到F110-GE-132的區別。之後還有諾幹工業用船用燃氣輪機的改進計劃,自然下一代的4代重型驗證機的動力系統也由10D的某個改型擔當。
在高性能推進系統初期發展計劃的指導下進行的。經過幾年的努力,3個關鍵工程上的挑戰呈現出來:七級高壓壓縮室,帶空氣爆炸噴霧器的短環狀燃燒室,及空氣薄霧冷却渦輪轉子葉片。
1992年12月引擎開機,9天后引擎達到試驗參數下的最大速度。
設計所從空軍接收了一架蘇霍伊SU27(中國編號J11)作爲測試平臺。這個項目在1992及1997年期間挫折不斷,幷在計劃經濟向市場經濟轉型期間再度受挫阻。1997年引擎測試的一次事故又一次拖延了該項目。
2001年,2002年,WS-10在蘇27上進行測試,2003年,解放軍報稱飛行試驗正在進行。2004年7月的一次飛行中,一個引擎停車使這個項目處于危機,但飛機在單引擎狀態下飛了回來。調查顯示問題出在一個軸承斷裂。
2005年5月11日,WS-10被宣布接近原形機階段。接著進行持久試車及滿壽命測試。11月10日WS-10通過滿壽命測試,接著完成40日無故障試車。
經過了20年的艱苦才完成WS-10的初期開發,中國才能初步獲得了成果,但要將真正量產的話則仍然需要大量改進,這就嚴重影響了SU-27(殲十一)及殲十選用國產發動機的進度。
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中巴合作的FC-1戰機採用的是俄羅斯RD-93型發動機(上)
臬龍作為一部以外銷為主的中低檔戰機,作戰要求不像殲十嚴格,WS-10有點「過火喉」,而且勢必令枭龍造價大增的,故此不宜使用WS-10。但是,枭龍現時使用的發動機是俄羅斯的RD-93,MIG-29戰機也是用它的,礙於俄羅斯與印度的關係比中俄更親密,而印度又是與中巴兩國是世仇,印度豈會容許俄羅斯出口發動機於中巴兩國?為此,中國只好積極自行研發,把RD-33國產化,最近的消息指中國已經在這方面取得了突破︰
FC-1國産化發動機——WS-13(RD-33的國産改進型)已經進行3 年。該發動機長4.14米,最大外直徑1.02米,交付使用重量1135千克。推重比7.8,加力推力86.37千牛,耗油率2.02千克/十牛小時。最大狀態中間推力56.75千牛,耗油率0.73/十牛小時。巡航推力51.2千牛,耗油率0.65/十牛小時。進氣量80千克/秒,函道比0.57,渦輪前溫度1650K,總壓比23。大修間隔810小時,總壽命爲2200小時。該發動機的大修間隔和總使用壽命指標均遠遠超越RD33發動機)
WS-13(下)
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WS-13發動機采用三級軸流式寬弦實心鈦合金的風扇葉片,經兩極電化學處理的整體葉盤結構,風扇前有電腦控制的可變彎度導流葉片,擴大風扇穩定工作範圍。8級軸流式高壓壓氣機(前三級爲可調導流葉片)單級低壓渦輪采用空心氣冷轉子葉片,單級高壓渦輪爲單晶渦輪葉片和導向器葉片,環形燃燒室,有葉尖間隙控制的空氣熱交換器,綜合數字式全權限控制系統。齒輪箱和附件位于發動機的下方,性能先進的微型渦輪輔助動力裝置。
WS-13的大部分零部件可以利用RD-33的,部分只需略加改良,小部分是新研製的。外廓尺寸相近,引進了改良後的RD-33的大部分生産工藝設備對一條WP-13生産綫進行技術改造,俄方負責培訓技術人員和部分工人,培訓完一批工人連設備一起運回,安裝調試進行生産,合理安排各部件生産進度,交叉幷行進行。由中俄雙方在RD-33的設計基礎上,對局部結構設計進行改良,WS-13將被命名爲“天山-21”。
2007-01-29 19:23:19 補充:
篇幅多是因為要完全貼合樓主所問