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中国歼20发动机获重大进展 或采用喷管拐弯技术  

2013-10-22 16:02:29|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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资料图:中国隐身歼击机歼-20有望采用国产WS-15发动机。 
中国隐身歼击机歼-20有望采用国产WS-15发动机

  俄罗斯《军工信使》周刊、美国《航空周刊》等媒体揣测,中国军用航空工业巧妙运用策略,在WS-15发动机项目上取得突破。中国隐身歼击机歼-20有望采用这款国产发动机。这将使歼-20的量产摆脱对俄制发动机的依赖,中国空军由此将可迅速扩充隐身战斗机部队。

  美国《航空周刊》称,伴随着歼-20的性能逐步稳定,WS-15发动机得到中国航空发动机工业界的认可。报道揣测,中国航空发动机实现“跳跃式发展”,特别是在隐身歼击机发动机的技术上取得突破,这有望为歼-20的量产扫清障碍。R-79-300型推力矢量涡扇发动机采用了喷管推力矢量技术,也就是俗称的喷管“拐弯”技术,通过改变尾喷管的方向来推动战斗机进行机动飞行,当然也包括垂直起降,如果中国确实获得了这种发动机的核心技术,就意味着中国已经掌握了垂直起降战斗机的最关键技术。

  报道称,1992年,陷入经济困境的俄罗斯被迫终止雅克-141垂直/短距起降型战斗机项目,为雅克-141量身打造的R-79-300型发动机没有了用武之地。报道揣测,1996年,俄罗斯签署向中国转让该型发动机技术的协议,中方可能还获得了一台R-79-300发动机的样机。1998年,俄罗斯向中国追加出口了R-79-300发动机的喷嘴和相关技术。外界曾认为,中国看中的是雅克-141的垂直起降技术,“没料到其发动机技术成为中国航空发动机取得突破的关键”。

资料图:WS-15发动机是为我国第四代重型/中型战斗机而研制的小涵道比推力矢量涡扇发动机。 
WS-15发动机是为我国第四代重型/中型战斗机而研制的小涵道比推力矢量涡扇发动机

  俄罗斯《军事平等》揣测,中国在雅克-141飞机所采用的R-79-300发动机的基础上开发出国产WS-15发动机,标志着中国国产军用航空发动机实现了重大突破。该型发动机是WS系列发动中的一款,其未来的改进型号将主要用于装备隐身歼击机歼-20。

  雅克-141是前苏联为替换雅克-38而研制的一种短距/垂直起降战斗机,原本计划用于装备“基辅”级航空母舰。该机共安装有三台发动机,分别是一台R-79-300型推力矢量涡扇发动机(位于机身后背)和两台位于座舱后部呈串联安装的RD-41型升力发动机。

  图曼斯基设计局研制的R-79推力矢量升力/巡航涡扇发动机,最大加力推力约152千牛(15500公斤),不加力推力88.2千牛(8994公斤);在靠近飞机重心处两个尾撑之间装圆形可转向喷口,使用寿命为1500个旋转循环。飞机短距起飞时,喷口向下偏转65°,打开至全加力状态,飞机滑跑5米可离地。喷口最大向下偏转角为95°,使飞机 垂直起落时具有一定的减速作用,此时的升力推力约为发动机巡航推力的80%。该发动机压气机引气供给翼尖和机尾喷嘴时,其最大推力降到137.2千牛。

  雅克-141打破了垂直起降战斗机的多项世界纪录,其中包括:有效载重1000千克时爬升到12000米时间为116.2秒;有效载重2000千克时相应的爬升时间为130.5秒;从高度3000米到8000米,爬升速度为250米/秒。目前该设计局计划使雅克-141能成为一种岸基防空和对地攻击机。

  中国航空发动机的发展一直牵动着国人的心,由于航空发动机技术的落后和巨大差距,中国自行研制的军用和民用飞机长期受到发动机能力薄弱的困扰,成为限制中国发展航空事业的最大技术障碍,到目前为止,除少量军机和民机使用国产发动机外,中国发展的重点军机,如歼-10系列战斗机、718工程验证机等,民机如ARJ-21和C-919项目均采用国外发动机,这种受制于人的状况既影响国家安全也非大国产业发展所能忽视。

  目前,中国通过“两机专项”(即国家航空发动机和燃气轮机“两机”科技重大专项)投入巨资力图改变过去的窘境。航空发动机和燃气轮机“两机”科技重大专项已经顺利成为国家第20个重大技术专项,与空天飞机和高超音速飞行器专项一起成为国家航空航天领域的重要突破聚焦。

  最近,北京航空航天大学在其官方网站上披露了我们航空发动机发展路线图,为我们展示了中国航空发动机发展的最新情况,内容让人颇感震惊和意外。

资料图:网络上出现的被称为“WS-20”的大涵道比涡扇发动机。 
“WS-20”大涵道比涡扇发动机

 目前,中国航空发动机发展已经进入快车道,一系列新型发动机项目正在进入关键攻关阶段。据境外媒体报道,WS-20发动机已随运-20飞机试飞升空,推比达到9以上的新一代中推发动机即将获得立项研制,推比为10一级的WS-15第四代发动机正在进行上机试飞前的准备工作,推比为12一级的改进型四代军用发动机已经进入预先研究。推比为8.5一级的改进型“太行发动机”将于未来几年试飞。为新一代远程隐身无人机、无人隐身攻击机、长航时无人机和有人驾驶远程隐身轰炸机研制的新型系列无加力发动机已经进入攻坚阶段。功重比1200千瓦级、1500千瓦级、2000千瓦级和5000千瓦级的WZ-9改、WZ-16、WZ-10和WZ-20三款重点涡轴发动机项目进展顺利。下一代先进涡轴发动机、下一代先进中推和推比15一级的第五代大推正在进行探索,其中推比15一级的第五代发动机将于2016年上马核心机,基本上已经赶上美国的同期水平。

  目前,中国航空发动机迎来了历史上最好的发展机遇,通过“两机专项”,我国正在同时进行至少22个航空发动机研制项目,这个世界上,已经可以与美国相提并论。

  现代发动机研制周期很长,一款发动机从核心机探索到批量生产,通常要经历30年左右的时间,所以,中国航空发动机的发展必须尊重科学发展规律。目前,中国正在进行几个以航空发动机为主的基础科学研究项目和基础科研研究基地建设,这些项目从材料、科研规划、科研设备、试验手段入手,为国家“两机专项”的顺利发展保驾护航。

  中美发动机研制的差距十分明显,中国必须加快自己的步伐。

  据美国《航空周刊》报道,中国正在研发四款新型大涵道比涡扇发动机,目前对外界公布的只有其中两款。这四款发动机有的将被用在军事领域,而有的也有可能会被用在民用领域。

  目前,在沈阳研发的那款30,000磅级别发动机,是已经被广为人知的两款发动机中的一款。这款发动机适用于大型运输机,与之同步研发的是将被用在C-919型商用飞机上,级别相仿的CJ-1000A型发动机。

  但事实证明,中航工业沈阳发动机设计研究所正在研发设计另两款发动机,分别是:WS-118和SF-A。这两款发动机都在由沈阳发动机设计研究所进行研制,研发基础都是战斗机发动机核心机,与20世纪70年代经常被西方国家使用的战斗机发动机核心类似。

  根据信息显示,具备26,500磅推力的WS-118(又称为WS-20或CJ-2000)采用的是WS-10A型“太行”发动机核心机,这款发动机目前已被用在歼-10和歼-11B型战斗机上。沈阳黎明航空发动机集团计划,在2015年开始制造这款发动机。

  据称,WS-118将被用作运-20军用运输机和C919大型客机的一款候选发动机。尽管这款发动机对运-20而言,有些动力不足;而对C-919而言,又有点使用效率太低。而拥有28,700磅推力SF-A发动机的设计其实与前者类似,其核心是WS-15型发动机。据称,这款发动机将被作为重型隐形战斗机歼-20的发动机来使用。

  然而,还有第四款大涵道比的中国涡扇发动机正处于研制之中;那就是更小型的WS-12C型发动机,这款发动机采用的是较不为人知的WS-12战斗机发动机核心机,并且计划被用来作为ARJ-21型支线喷气式飞机的发动机。目前,已经被明确选为这款飞机备选发动机的只有通用电气的CF34-10A型发动机。WS-12C发动机的推力为17,600磅,目前正由成都涡轮院进行研发中。

  这款发动机在设计完成之初将由成都发动机集团进行制造,之后将被转移到中航工业商用飞机发动机有限责任公司进行生产。这家公司隶属于中航工业集团,目前正在开发CJ-1000型发动机;这个安排也暗示着,这款发动机未来可能会被用作商用。

资料图:俄罗斯生产的117S发动机,一些媒体认为它是中国歼-20战斗机和一种新型中程隐身轰炸机的可替代动力选择。 
俄罗斯生产的117S发动机,一些媒体认为它是中国歼-20战斗机和一种新型中程隐身轰炸机的可替代动力选择。


资料图:中国购买苏-35的主要目的是为了获取117S发动机的制造技术,并将其用于推进歼-20项目。 
中国购买苏-35的主要目的是为了获取117S发动机的制造技术,并将其用于推进歼-20项目。

 

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