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俄罗斯禁出口的NK-32涡扇发动机,真的技术遥遥领先吗?

来源:www.taobaoyi.com   时间:2022-05-18 23:32   点击:115  编辑:荀保   手机版

绝称不上遥遥领先,甚至有些地方还很落后,但这并不妨碍它成为一款优秀的发动机。

NK32是苏联库兹涅佐夫设计局的作品,它又叫HK32发动机,Н是其创始人库兹涅‎佐夫的名字‎“尼古拉”的俄文字头‎,K是库兹涅‎佐夫姓的‎俄文字头,NK则是英文文献的叫法。

NK32涡扇发动机是俄罗斯图160大型战略轰炸机的动力装置,它最大的特征是采用了三转子结构,除了一般双转子涡扇发动机都有的风扇和高压压气机外,NK32发动机在它们中间还有5级中压压气机,一共三个转子。这三‎个转子是共轴结构,内轴是低压‎涡轮带动风‎扇的传动轴,转速最低,中轴是中压‎涡轮带动中‎压压气机的传动轴,转速较高,外轴是高压‎涡轮带动高‎压压气机的传动轴,转速最高。三个转子各自以最佳的速度旋转,不必互相牵就,因此效率很高。可以说NK321发动机之所以如此成功,很大程度上归因于它三转子结构的优秀设计,它以事实证明了这种复杂结构用在大型涡扇发动机上还是比较合适的。

维护中的NK32发动机

三转子结构不但‎能使压‎气机的总压缩‎比有极大提高,还有优良‎的防喘振性能‎。因此,NK32发动机的总压比达到了28.4,要知道,美国F16战斗机上F110发动机的总压比才30。NK32的推重比为7.35,这虽然是俄式标准,是发动机去掉滑油及附件后计算的数值,但也非常可观。NK32的涵道比是1.4,这虽然使空气流量达到了365公斤/秒,但进口直径也达到了1460毫米,这使得图160要用水平斜切的楔形进气道来减阻。经过这一系列措施,最终NK32的加力推力高达245千牛,与安225的DT18大涵道比涡扇发动机相差无几,就算是中间推力也有137千牛,苏27的AL31F发动机加力推力才122千牛。

图160的楔形进气口

但有得必有失,三转子结构使NK32光压气机就有15级,这让它有了6米的长度,净重也达3.4吨,但这些代价对图160而言是值得的。

从这个角度可对NK32发动机的长度有直观的认识

NK32发动机也秉承了苏联一贯的设计思想,为了经济实用,宁可用复杂一些的结构,也不用空心气冷这样的新技术和单晶涡轮叶片这样的新材料来均衡提高发动机的性能。通过加大进气流量和增加压气机级数这种简单粗暴的方法增推,推力是上去了,但其它的性能却不够理想,为了达到指标,只能把飞机设计的更大,这才是图160成为最大现役战略轰炸机的真正原因。

堪称“巨无霸”的图160

虽然在苏27的AL31F发动机上,苏联已经攻克了空心气冷涡轮叶片技术,但可靠性却不怎么样,这使得AL31F的寿命很不理想。图160可是战略轰炸机,频繁更换发动机的费用不是苏联所能承受的,那么NK32用实心涡轮叶片就成了必然的选择。即使是这样的NK32也让图160这个200多吨的庞然大物最大速度达到了2.2倍音速。

反观我国,虽然很早就攻克了涡轮叶片的空心气冷技术,但低下的设计水平却使得这么先进的制造工艺无用武之地。NK32的设计思路对我国自行研制大型涡扇发动机是一个很好的借鉴。

生产车间里的图160

NK32发动机作为战略轰炸机的心脏,当然属于战略武器范畴,禁止出口也是容易理解的,一个最生动的例子就是,苏联解体后,乌克兰得到了19架几乎是全新的图-160型远程战略轰炸机,但乌克兰既用不了也养不起这些宝贝,在美俄的策划下,这批飞机除1架被“无害化处理”后放进博物馆作为陈列机外,8架被交付给俄罗斯联邦用于债务冲抵,其余的10架被全部拆解至无法复原,以此来防止被潜在的觊觎者得到。

被拆解的图160

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