中國研製戰機發動機

2007-01-23 10:37 pm
殲十和梟龍都用俄製發動機,更因發動機屬俄製,在印度的壓力下中國未必能得到俄國允許而把梟龍外銷巴基斯坦。
問:中國在研製發動機上有什麼問題?

回答 (2)

2007-01-25 9:46 am
✔ 最佳答案

圖片參考:http://www.junshi123.com/wq_img/e_16/e7050047a4e8468fa564f92c4fd25ab6.jpg

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。

圖片參考:http://cimg2.163.com/cnews/2007/1/19/200701190904435acee.jpg

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)

圖片參考:http://cimg2.163.com/cnews/2006/12/31/2006123109395422f1b.jpg

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
2007-01-23 11:25 pm
研制航空發動機從來都不是一件易事,因為它要最尖端的材料科學及製造工藝,使發動機能於極端苛刻的條件下工作。由於研制航空發動機實在太困難,所以過去只有美、俄、英、法四國能做。但自從中國一系列有自主產權的發動機如崑崙、太行等相繼研制成功,中國已成為世界上第五個國家能自我研制航空發動機。
但樓主可能會問,既然中國能研制航空發動機,為甚麼殲十和梟龍卻要用俄國發動機﹖沒錯中國現在有自我研發的發動機,但它們都是最近一、兩年才入役,必須對它們做充份的實際裝備測試才可被國產新戰機大量使用。而且要大量生產這些國產發動機僅是建立生產線已要幾年時間,更何況是生產足夠多數量的發動機供空軍使用﹖而且,像太行這種高級發動機暫時只會優先裝備比這兩款機高級的殲十一戰機。所以,該兩種飛機用俄國引擎至少在現時是迫不得已,到未來該引擎的生產上軌道後,相信它們都會使用國產發動機。

收錄日期: 2021-04-21 12:30:01
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