差距再次拉大!美军测试变循环航空发动机中国WS-15需要努力 发布时间:2022-10-02 12:21:07 来源:乐鱼电子竞技 作者:乐鱼比赛竞猜平台

  美国在二战结束之后,与苏联共同完成了对德国的瓜分。苏联选择将德国的工业机床、资料图纸打包运回国内,而美国则选择将德国当时的工程师带回北美洲,其中就包括大名鼎鼎的冯卡门。也正是因为这批工程师和强大的经济基础,美国在航空领域牢牢占据领先地位,即使是英国也无法同美国相提并论。目前,全球最先进的航空发动机F-135和F-119就是由美国普惠公司研发,前者装备F-35战斗机,而后者则装备在F-22A战机上。虽然目前普惠公司已经将F-135发动机的最大加力推力提升到205KN,但是对于美国空军来说依然还不够。

  美国另外一家航空发动机公司——通用电气的一位高管表示,为了能够满足美国空军提出的性能需求,通用电气公司计划在2027年左右推出一款改进型F-135发动机,其最大加力推进将会超过210KN,这也意味着这款发动机将会成为全球推力最大的一款大涵道比涡扇发动机。虽然整个发动机的升级计划预计要花费2.4亿美元,但是相对于性能的大幅度提升,这笔钱显然花得十分值得。而目前,美国空军已经向通用电气公司投资了40亿美元,支持通用电气公司的XA100变循环发动机完成最后的最后研发测试。而通用电气公司的老对手普惠公司,也已经开始去测试其研发的下一代变循环发动机 XA101。

  在美国空军看来,虽然通用电气和普惠公司已经开始了变循环发动机的研发计划,但是现役的F-135发动机依然十分先进。因此将一部分变循环发动机的技术转移到F-135发动机上,以最低风险水平来提升发动机的最大性能,很显然非常具有诱惑力。而按照美国空军的计划,完成升级之后的F-135发动机将会安装在F-35A常规起降型和F-35C舰载型上面,至于垂直起降型则不会换装。如果可以顺利完成改造之后的线C战斗机来说,无论是飞行速度、载弹量和航程都将会得到一个明显的提升,战机整体的战斗力也会发生质的改变。

  不过使用变循环发动机技术对F-135发动机进行升级,很显然作为联合攻击战斗机提供动力的 F135 发动机制造商普惠公司并不认可。因为在普惠公司看来,他们所进行的技术储备,完全可以支持对F-135发动机的后续改进升级,且足以满足联合攻击战斗机未来的所有动力和推力需求,并有一定的余地。而通用电气公司所研发的变循环发动机技术并不一定适合F-135发动机,因为发动机根本就没有为换装新技术“预留”足够的空间。军事专家介绍,与现役的涡扇发动机相比,新一代变循环发动机传统的涡扇循环增加了第三股气流,使其具有更好的推力并提供更多的冷却空气,同时使其在巡航时更省油。

  而根据通用电气公司在2021年10月公布的测试数据显示,其研发的XA100变循环发动机的基础推力比F-135高10%,燃油效率高 25%,推重比达到了15。可以说,一旦美国变循环发动机成功研发的话,那么又将会是在全球引发一场新的“技术革命”。相对而言,中国在航空发动机上则要落后美国不少。一直以来,中国航空发动机研发基础薄弱和技术落后也不是什么秘密,在歼20战机正式服役之前,基本上都是俄罗斯的AL-31F涡扇发动机作为主要的动力输出。

  虽然我国当时以CFM-56为蓝本,开发出国产WS-10A发动机,但是在冶金和整体制造水平有限的情况下,WS-10A发动机的表现并不算好。其最大推力、推重比、油耗、大修时间、可靠性和稳定性都比国外的同类型发动机要差太多。 比方说,在使用 30 小时后经常发生故障。这些失败的原因有很多。专家指出有一些技术确实处于技术制造的顶点,而喷气发动机就是其中之一。这些高端技术很难掌握,很少有国家成功。大多数都失败了。之所以航空发动机研发困难,主要还是因为冶金和机械加工。一个现代化航空发动机的零部件超过了4万个,其中发动机最核心的零部件就是单晶叶片。

  因为涡扇发动机在工作时,核心机内部温度可高达 2500 华氏度,并且在长达数小时的飞行中,其风扇叶片每分钟可以旋转 3000 多次,而这也意味着这些单晶叶片需要承受足够的压强和应力。毕竟20厘米的长度需要承受数吨的重力而保证不破裂,这可不是一般的国家就能够研发。所以,这也导致发动机的蓝图可以复制,但发动机的零部件却不能成功复制。截至目前,全球也只有美国、俄罗斯、英国和法国能够独立设计和研发先进的航空发动机,而中国在完成WS-10B发动机之后也成功加入这一行列。

  尽管遭遇挫折,中国还是取得了一些进展。WS-10B涡扇发动机的成功,真正意义上让中国实现了现代化战斗机的全面国产,也为后续第五代航空发动机WS-15的研发打下了坚实的基础。目前,WS-15发动机已经进入了最后的研发阶段,距离装机测试还剩下最后一步。有消息称专门为歼20设计的发动机WS-15“可能在一两年内完成”,一旦安装这款推重比超过10的涡扇发动机,那么歼20战机将可以F-22A战机相提并论。

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