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版主:黑木崖
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国产发动机与美国还差多少年?专家一席话让国人清醒很多
送交者:  2018年03月30日04:37:36 于 [世界军事论坛] 发送悄悄话

  3月28日,美国航空发动机制造商普惠公司对外透露其F-135发动机第二阶段改进型号(F-135GO2 ,Growth Option 2 ,“增长选项”2)取得巨大进展,目前新的原型机即将进行测试,据悉“增长选项”2是由美国空军主导的一个发动机深度改进计划的一个部分,这个改造计划被称为“零部件和发动机结构评估研究(CAESAR)”,其主要目的是通过应用该有成熟的发动机材料技术、新工艺和加工能力提升,改善第16或第17批次以后F135发动机的推力性能,并减少燃油消耗和改善核心机能力,从而使得F-35战斗机的作战性能得到大幅提高,据悉,2月底3月初,普惠公司就已经公开了F-135第一阶段改进型号(F-135GO1,Growth Option 1,“增长选项”1)的最新情况,这个项目作为美国海军主导的项目,已经确定在2021年左右开始量产,届时,F-135的推力将提高到20.4吨,再次刷新的了世界记录,而“增长选项”2的推力将提高10%以上,推力将达到21.3至22吨之间。

  军事专家雷泽告诉记者,同样作为第四代大推力小涵道比涡扇发动机,美国F-135GO1&GO2两款改进增推型发动机的推比高达12一级,而俄罗斯苏-57战斗机的“产品”-30发动机的推力仅是其59至62%,推比在10一级附近,而国产涡扇-15发动机由于经验不足,其初期推比仅为9一级,最大推力仅为F-135两款改进型的50至55%左右,差距实在太大了,军事专家指出,美国配装F119-PW-100发动机的第五代重型战斗机F-22于2002年投入部队使用,配装F135-PW-100发动机的第5代中型战斗机F-35进入中等批量生产。

  到2017年12月,普惠公司已经交付了410台F135发动机,标志着美国第5代战斗机及其发动机的研制已经基本完成,而俄罗斯和我们的第四代发动机还在试飞阶段,大批量使用要到2023年之后。届时,美国的F-135两款改进型也已经试飞结束正式投产,这种差距已经达到20年以上,别忘了美国的两大发动机生产商的下一代发动机——XA-100和XA-101已经在研制之中,2030年之后将投入使用,加上这个我们与美国的差距大约为35年以上。别忘了,上述两种变循环发动机的早期应用型号——F-120发动机研制时间可以上溯到上世纪80年代,那个时候AL-31FP发动机才刚刚设计定型,而我们还在为引进英国“斯贝”涡扇发动机想尽一切办法。

  但美国从来不会留在原地等你赶上来,虽然与俄罗斯、我国的航空发动机差距越来越大,但美国却丝毫没有停下脚步的想法,其F-135发动机两个增推改进型计划仅仅只是这款可以用到2050年的发动机,一系列改进发展的第一阶段而已,比如美国在上世纪70年代初期推出的F-100和F-110发动机,但其增推改进型号已经发展的40多年,2009年以来,F-100-229 EEP和F110-GE-132等三代发动机的最新型号还在交付用户,美国在一种航空发动机上的提升和派生型号甚至多达7、8种,具备前瞻性、科学性、且进度严谨,管理体系完善的美军发动机发展体系着实让人羡慕,这与俄罗斯AL-41发动机项目发展举步维艰,M99系列发动机(AL-31FM-1-2-3-4项目)发展始乱终弃的情况形成了鲜明的对比,而涡扇-12因为配套机型变动而下马,涡扇-13在搁置已久后因出口机型需要,又再次上马可见发动机发展的科学性十分重要。

  军事专家雷泽指出,美国基于国家战略、国防战略和领域规划,坚持技术研究长远规划与短期以及专项计划并行实施,实现了技术水平的快速提高;坚持不断吸取成功经验和失败教训,产品研制得到科学与快速发展。在经历了前苏联航空技术在上世纪50年代的一系列“奇袭”后,美国空军认识到战斗机发动机研制时间比战斗机的要长得多,如果想实现战斗机与发动机同步使用,就需要提前开发发动机技术,为此美国开始投资具有前瞻性的发动机技术预先研究计划,在美国,发动机研究不是在一个飞机型号上维持生存的,而是为了发动机而研制发动机,如果得不到应用,至少可以保持稳定的人才队伍和研制技术储备,而技术储备优势是美国航空发动机技术“一骑绝尘”的关键,美国在上世纪80年代启动的综合高性能涡轮发动机技术(IHPTET)研究计划更是让美国航空发动机技术彻底超越了欧洲和俄罗斯。

  这个计划不但开发和验证技术水平翻一番番的推进系统技术,同时也开发和验证现役发动机改进改型的技术;不但开发和验证气动热力学技术,也开发和验证结构、强度、材料和工艺等技术。而最近美国宣布开始正样原型机研制的下一代军用大推力发动机研制计划——先进涡轮发动机(VAATE)研究计划,可以上溯到上世纪90年代末期,那个时候,F-22战斗机和F-119发动机还在紧张的试飞,精密的节点计算和长期的发展规划,再加上充足的资金技术支持,美国获得技术领先不是靠天顶星传授来的,是人家花费几十年如一日的几千亿美元投资换来的。据了解,美军将F-135两种改进型发动机进入海军、海军陆战队和空军服役时间节点基本已经被确定在2023年前后,如此安排的原因是目前在役的F-135第1至第6批次发动机刚好从2023年开始返厂大修。

  因此,普惠设立在佛罗里达的发动机工厂,就可以利用大修时间换上升级用的零件,出厂时就已经是一台性能更好的”全新发动机“。据了解,美国海军对升级措施的改动范围进行了严格限制,在用于现有发动机时尽量简单化,应不会改变发动机的直径。升级包的设计向下兼容,在切入生产的时候可以将全部在役飞机都升级到同一标准,军事专家告诉记者,当前,F-35的三款战斗机还不能再严格标准下成为具备超音速巡航能力的战斗机,但是通过发动机性能的大幅提升,F-35战斗机实现超音速巡航能力是迟早的事情,一些分析称,如果把速度保持在马赫数0.92至094之间时,新型发动机可以有效地扩展F-35的任务航程,最多可提高作战半径200千米,达到1500至1700千米之间,同时F-35的跨音速性能也将压制三代改进型战斗机,还有谁敢说F-35太慢太胖没机动能力?


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