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中俄矢量发动机的差异 zt
送交者:  2022年01月17日07:16:05 于 [世界军事论坛] 发送悄悄话

中俄矢量发动机的差异

俄罗斯的矢量发动机,从苏30MKI上的AL31FP到T10M系列的AL37FP再到苏35苏57现在的117S,其实都是AL31F的衍生型号,即在发动机的喷管段加入一个密封万向节结构,用液压装置控制后半段喷管摆动,并且实际只能做出上下15度范围摆动,安装时发动机呈八字状各反向旋转35度安装,给观众一种可以全向三元的轴对称矢量的错觉。

中俄矢量发动机的差异


中国的则是在“九五”期间,国防科工委正式批准推力矢量技术研究列为国家重点预研课题之一。当时的总目标是:以我国第三代主力机种来平台,突破带轴对称推力矢量喷管飞机所涉及的关键技术,初步完成其他地面半物理仿真模拟试验,争取在“十五”期间实现推力矢量飞机试飞演示验证。随后以中航工业科技局牵头,以涡扇10发动机为基础,成立了飞机组和发动机组两个预研课题组。其中飞机组由601所和611所组成,601所的李天任组长,611所的谢品为副组长。两个所分别以歼-11和歼-10作为验证平台展开研究,最终成果我们在珠海航展看到的歼10B-TVC和它的太行A的矢量发动机改款。

中俄矢量发动机的差异

太行矢量发动机转向喷口

太行矢量发动机与俄罗斯AL31系列矢量发动机最大的不同,是利用发动机喷口控制环来实现矢量,由此可以真正实现三轴的轴对称矢量,而不是俄制的伪三轴,并且可以最大限度的减少矢量带来的推力损失。而且太行是通过喷口处液压杆调整喷口的内外密封片角度来实现转向,比俄制的密封万向节付出的增重数百公斤,增长40厘米的代价小的多。

中俄矢量发动机的差异

两家矢量发动机放在一起

关于推力损失,由于发动机喷管转向工作时会在喷管内部形成弯折,导致从燃烧室喷射出来的部分高温高压燃气受阻,速度降低;而后面保持原来速度的燃气在与这部分燃气碰撞后,就形成了流场阻塞。发动机喷出燃气的高压和高温两大属性,对产生推力都贡献很大,而高压就有不少在这儿白白损失了,而且压力损失的比例还会随着排气速度的增加而增加。

推力矢量喷管的工作原理决定了这种推力损失不可能彻底消除,只能尽可能降低,具体手段就是看弯曲区段长度大小,喷管弯曲的程度有多大。


太行推力矢量喷管的转向区段,与美国F136发动机的结构类似,位于整个转向控制环部分。同时对喷管转动过渡区段内外部更巧妙的设计,使气流在喷管内部的运动实现平稳过渡。也就是说在获得同等推力矢量转动角度的情况下,这种设计能比其他推力矢量喷管带来更高的推力系数,理论上可以保证推力损失不大于理想推力的1%~2%,是目前世界上所有推力矢量喷管中效率最高的。而俄罗斯的发动机推力矢量时的推力损失会达到5%到12%。


综上所述,中国的矢量发动机技术在现在是高于俄罗斯的AL系列的,而中国正在研发的射流推力矢量技术,才有可能是我们真正会应用的矢量技术。


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