首页 军事 这种先进航发,连美国都忍不住真香!歼20总师:正在有序进行

这种先进航发,连美国都忍不住真香!歼20总师:正在有序进行

2019-11-08 13:47:24| 查看: 509|

摘要:

几天前,蝙蝠侠士兵收到了一个又胖又有趣的网民提问:

蝙蝠侠,为什么我们的歼-20没有可变循环发动机?

别开玩笑了,你认为士兵们敢接这个电话吗?这种问题你还是去成都飞机设计院或者AVIC发动机集团的领导那里吧。毕竟,他们所说的是官方的答案。

然而,士兵看到很多网友在问这个问题,什么是可变循环引擎,感觉很不好,所以今天他想告诉大家这个可变循环引擎。

目前,越来越多的现代战斗机被要求在各种任务中保证良好的飞行性能,从而诞生了一种新型航空发动机。它可以根据不同的飞行状态通过改变发动机内部的气流路线来改变发动机的热力循环,这种发动机就是我们今天所谈论的可变循环发动机。

至于这种新型现代航空发动机的基本概念,蝙蝠侠的士兵们不会给你长篇大论,以免一些兄弟说我又划桨了。

事实上,在出现可变循环发动机的飞机之间,涡轮喷气发动机只能在涡轮喷气发动机模式下工作,而涡轮风扇发动机只能在涡轮风扇模式下工作。然而,在战斗机的整个飞行任务中,往往有许多英里不需要在涡轮喷气发动机的高油耗模式下驾驶,每个人都可以缓慢而悠闲地飞行。然而,一旦接近战场,为了对抗敌人,高速机动需要涡轮喷气模式,机动空战需要涡轮风扇模式跨音速飞行。

▲ J-20

因此,一些飞机设计者提出,为了达到最佳的使用效果,我们可以打破传统的可变循环发动机制造,并结合几种现有的飞机发动机结构。

世界上最早实用的可变循环航空发动机应该是著名的sr71黑鸟高速侦察机上的普惠j58涡轮喷气发动机。简而言之,这种发动机是嵌套在冲压发动机内部的涡轮喷气发动机。

▲1970,通用电气j85-ge-17a涡轮喷气发动机

当黑鸟低速飞行时,直接通向加力燃烧室的内部进气阀关闭,所有气流进入主燃烧室,然后黑鸟将在常规涡轮喷气发动机中运行。当黑鸟速度达到3马赫时,内部排气阀打开,压缩机中的部分气流通过内部阀进入涡轮旁路通道,并直接进入加力燃烧室。

通过激波锥和压缩段的气流温度极高。此时,燃料和堆芯气流没有混合。sr-71仅依靠加力燃烧室产生推力。此时,j58以压气机辅助冲压喷气发动机的方式工作。这样,普惠美国的专家在一台发动机上实现了两种完全不同的工作原理。

▲sr-71黑鸟侦察机

这个问题听起来可能很简单,但在工程上很难实现,因为发动机工作在高温、高压和极高的转速下,最好不要进行任何结构上的改变,否则会对发动机部件造成损坏,导致发动机的安全问题,挡板的偏转也会导致气流的瞬间畸变,导致发动机运行不稳定甚至停机。但是美国人可以用20世纪60年代的技术做到这一点,这使得士兵们不得不钦佩。

目前,世界上第二个实用的可变循环发动机也是由美国人开发的,即当年与f22竞争的yf23战斗机上的ge yf120发动机。据报道,考虑到亚音速时涡扇发动机的节油特性和超音速时涡喷发动机的高速特性,这种货物可以很好地在涡喷发动机和涡扇发动机之间转换。这是第一个实现这一理想功能的战斗机发动机。

军事迷和朋友都知道。传统涡轮风扇发动机有内部和外部通道,这两个通道的空气流量比是通道比。yf120发动机有三个通道。除了传统的涡轮风扇旁路,它还配备了类似于辅助进气道的第三通道。

实现可变循环的技术实质在于由阀门控制的外部旁路气流。在低速巡航条件下,可以打开旁路来实现涡轮风扇功能。或者在高速飞行时关闭外涵,实现涡动喷射功能。

此外,你不应该低估这个看似无用的第三涵洞。这种设计有太多的好处。常规战斗机的进气阻力和结构一直是限制战斗机高速性能的重要条件。20世纪50年代末的米格-21和f-104能够以低得多的推重比实现与80年代和90年代的f-15和f-22等先进战斗机相当的最大速度,部分原因是可调进气道针对最大速度进行了优化。

换句话说,如果对飞机进气口合理地进行减阻,飞机推进系统的推进效果可以得到增强。

另一方面,yf120发动机上可大幅度调节气流的第三导管,可实现固定进气口的可调进气口功能,解决辅助进气口和出气阀问题,避免结构重量和隐身问题。此外,气流不会进入核心发动机,也不会影响发动机的正常运行。然而,通过增加和减少背压,可以控制进气道中的冲击波位置,以实现可调进气道的功能。

▲yf120发动机

此外,如果第三导管和dsi是一体设计的,那么作为飞机进气系统的另一个重要参数的总压恢复系数可以大大提高,等效推力增大效果也可以提高。

虽然该发动机的具体技术规格尚未公布,但欧美专家普遍认为,其推力、油耗等关键性能优于f22上的普惠f119发动机。美国军方最终没有选择这款先进的ge yf120发动机的原因是担心该技术过于先进,无法走f110和tf30的老路。

当然,这些小士兵认为美国空军不使用yf120来控制第四代飞机的风险是正确的。

后来,当美国空军启动jsf计划时,通用电气也为f35战斗机取出了一台f136可变循环发动机,但它也因为同样的原因被杀死了...项目停止六年后,美国军方强迫普惠公司升级f35的f135发动机。有很多传言称,美国军方也希望普惠公司在f135上安装通用电气的三通道可变循环技术。啧啧啧,这就是传说中的真香法则!

AVIC发动机制造商确实在研究和开发可变循环发动机,这在中国是公开的消息来源。在2012年珠海航展上接受中国航空发动机集团副总裁张健采访时,环球网记者透露,他们已经在研究国产可变循环发动机。

▲以前报道过的万维网

然而,目前还不知道可变循环发动机项目的整体情况。去年,在“2018年大中型军用和民用飞机发展峰会”上,J-20战斗机总工程师杨伟院士也公开表示,我们中国的六代发动机项目正在有序进行,可变循环发动机的开发也提上了日程。既然杨伟院士这么说了,中国也应该开始相关的研究工作。

虽然近年来没有消息说其他国家有第四种实用的可变循环发动机,但美国制造商已经开始研究更省油和更高效的自适应循环发动机。

这真是不可接受。为了在飞机领域赶上美国,我们还有很长的路要走。然而,小战士们相信,凭借我们中华民族的智慧,我们迟早会超过他们。

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