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涡扇10会在未来十年从寿命和故障率上打赢F110发动机吗?

来源:www.taobaoyi.com   时间:2022-06-18 19:57   点击:221  编辑:元月   手机版

可以的,涡扇10A发动机的寿命和大修时间,暂时不如F110-GE-129,时间来证明,我们有能制造先进发动机,涡扇10A发动机是涡扇10发动机的稳定型号,不单是解决了故障,并在推力等性能上并大大提高。CFM56核心机和AL-31F的核心机技术相融合研发出涡扇10A。涡扇10A的综合性能已迫近F110-GE-129IPE (F110的升级版)。

(涡扇10A发动机)

涡扇10A的耗油和推力基本和F110-GE-129IPE持平。涡扇10A发动机安装在歼11B身上已经服役数年,同样涡扇10B也已在歼16身上使用,前些时候,歼10C和歼20估计都使用了涡扇10C。综合角度来讲,涡扇10系列发动机已经大有作为,在空军中占主要地位,如等于F100系列占美军重要地位,但F110系列是美军的出口型。

(F110-GE-129IPE)

涡扇10A发动机,不加推力为8吨左右,要是加力推力为12.5吨,涵道比是0.78,涡扇10A发动机的高压涡轮叶片,是釆用DD406单晶耐高温合金,涡轮盘是釆用粉末合金。DD406单晶耐高温合金可以承受1100℃以上,同时140Mpa能在极端恶劣条件下继续工作132小时(差不多6天),DD406是第二代,属于世界顶尖水平,已经超越霸权的CMSX-4。

(F100)

涡扇10A涡前温度可以到1747K,这是强而有力的三代涡扇发动机,拥有涡前温度数值,重要是釆用DD406单晶耐高温合金材质,气膜冷却、隔热涂层等技术。涡扇10A的大修时间是1500小时以上,寿命是4000小时以上,能和F110-GE-129一样先进。

(F110发动机)

美军F110发动机先进过其F100,但F100发动机相比F110使用率高,原因是F100发动动在加速情况下,比较有推背感,而F110发动机在加速状况比较温和。F110发动机的高压涡轮叶片采用是ReneN5单晶耐高温合金材质,ReneN5能在1150℃的才工作10小时,与我国的DD406单晶耐高温合金相比,已经甩了他们几条街。F110-GE-129发动机的大修时间两千多小时,或者寿命有八千多小时?明显是有虚吹成分,还有另外一个讲法,那就是他们发动机到了大修时间或者寿命,懒得作出处理,原因是压缩经费,让发动机活着受罪。对比之后我国发动机明显达到全球顶尖水平。

涡扇10”太行“小涵道比军用发动机作为我国自主研制的第一款推重比达到8一级的先进航空发动机,不光承担着我国军用小涵道比航空发动机的发展和完善成熟,更是实现我国战机用发动机自主可控的关键。虽然涡扇10是在世界成熟的CFM56航空发动机核心机基础上发展而来的,但是受限于我国航空技术产业的缺失和不足,涡扇10系列航空发动机也是一路走过了不少艰辛之路,从一开始因为故障率高发不被大家接受,以至于招来“不太行”的批评。但是现如今随着涡扇10B航空发动机的成熟稳定后,其不光大量装备在歼11/16等双发战机上,更是装备在歼10B/C这类单发战机上,从中可见涡扇10B已经在可靠性等方面趋于完善,那么随着涡扇10的发展在未来十年从寿命和故障率上能打赢F110发动机吗?要说涡扇10和F110的渊源的话,二者可以说是在核心机技术上殊途同归,因为涡扇10核心机来源的CFM56航空发动机就是在F110航空发动机核心机基础上改进而来的大涵道比航空发动机,所以在核心机基础相似的情况下,对比涡扇10B和F110也算是同台PK。现阶段涡扇10系列最先进的型号就是大量装备歼10/11/16战机的涡扇10B版本,该版本加力推力在13.5吨左右,虽然在推力和加速性等方面和同类的美制F110/F100以及俄罗斯的AL-31F系列差不多,但是一直以来其可靠性不高和寿命较低也成为了涡扇10系列最大的短板,比如涡扇10系列最开始的工作寿命只有1000个小时左右,而同期美国同等级发动机的工作寿命在4500小时以上,就连我国大量进口的AL-31F工作寿命也达到了3000小时左右,所以光是在寿命上就和美国与俄罗斯的差距巨大,后期的涡扇10B虽然经过大幅升级改进后,工作寿命相比早期的A版本直接增加了一倍之多,但是相比美俄依然有很大的差距。F110系列航空发动机作为美国F16和F15战机的装机动力,不光大量装备美国自用版本,而且还根据客户需求大量装备到出口版本的F16/15战机上,可以说F110是一款久经市场考验的成熟发动机,而该发动机经过多次改进升级,目前最新的版本就是早在1999年改名的F110-GE-132发动机,该发动机的加力推力已经由上一个版本的13.7吨,通过换装整体式涡轮盘等技术增加到14.5吨,由此带来更大的推重比和更低的油耗表现。并且在新世纪初就凭借更加先进的性能表现斩获了80架阿联酋加装保形油箱的定制版F-16E/F战斗机。由此可见涡扇10B相比美军最新的F110涡扇发动机在推力/加速性等方面已经差距不太大了,只是在可靠性和寿命方面还是有明显差距存在。航空发动机的工作寿命不光由设计影响,更是和航空材料和制造组装工艺有很大的关系,一直以来我国在航空材料上的落后,导致我国自主设计制造的涡轮叶片存在烧蚀严重和气密性不足等缺点,不光导致航空发动机的加力推力提升有限,更是降低了可靠性和工作寿命。虽然这几年我国在航空材料研发和制造上取得了很大的进步,但是和世界先进水平还是有很大的差距存在。当然在未来十年内我国航空材料的研发还会随着我国航空技术的整体提升有一个很大的进步。其次影响寿命的还有一个很大但是却被大家忽略的技术就是装配工艺高低,因为航空发动机作为工业皇冠上的明珠,不光研发困难,就连将几万个零部件精密的组装在一起就是一件极其困难的事情。航空发动机的组装紧密有多紧密呢?美海军F18舰载机使用的F404航空发动机压气机在气密性设计上采用了涡轮叶片和机匣之间的线性摩擦技术来实现气密保持,就是让涡轮叶片和机匣之间保持不触碰,但是却能阻止几十个帕大气压的渗透,而这就由组装工艺的高低决定,同时这项技术也是从F110传承到F404上的。早年我国航空发动机还处于摸石头过河的时期,有一台国外进口的航空发动机在训练中出现推力提不上去的故障后,我国航空维修人员想要打开一探究竟,但是打开后没有发现任何明显故障,所以为了进一步一探究竟就随意的将涡轮轴进行了外部动力旋转,造成压气机所有叶片和机匣之间摩擦,结果就是所有压气机叶片全部划伤报废,要知道航空发动机叶片虽然体积不大,但是一片叶片的价格比一辆奔驰还贵好几倍。所以对于涡扇10B甚至下一个版本的涡扇10C会不会在未来十年从寿命和故障率上打赢F110发动机,其实还有有可能的,毕竟当下涡扇10B在推力等方面已经和F110最新版本的F110-GE-132差不多,只是在可靠性和寿命上有所差距,所以只要在未来十年内我国能够在材料和组装工艺上提升上去,就算不能超越,持平还是有很大把握的,不过这些前提都是在材料和装配工艺达到世界先进水准的前提下。

当然不要以为这样我国就达到了世界先进水准,要知道现阶段最先进的F110-GE-132涡扇发动机早在1999年就定型,等于是进入新世纪后美国已经放弃继续深挖F-110的潜力,而是将重心放在更加先进的F22和F35这类五代隐身战机使用的推重比达到10一级以上五代小涵道比涡扇发动机上。所以对于我国来说,至少在未来十年内在军用航空发动机上的未来仍然是一路荆棘,但是这一路繁花背后,不光是我国航空产业的齐头并进,更是从追赶向领先的道路发展不可或缺的重要一步。

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