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涡扇15的推力怎么样?性能怎么样?

十万个为什么 空空 2024-5-26 21:02:11 5次浏览

关于问题涡扇 15 的推力怎么样?性能怎么样?一共有 2 位热心网友为你解答:

【1】、来自网友【勇敢的原野 fg】的最佳回答:

涡扇 15 超过俄罗斯最高水平,接近美国同类发动机性能。涡扇 15 是我国专门为歼 20 隐身战机配套研发的涡扇发动机,性能自然没得说,好的不得了。以目前全世界军用涡扇发动机整体技术水平来看,涡扇 15 将是我国第一款真正赶上世界先进水平的先进军用发动机。要想探讨涡扇 15 的整体性能如何,要看和其他主流发动机对比才能得出结论!

世界主流战机都装备的什么发动机?

涡扇 15 中间推力 11 吨,加力推力 19 吨。乍一看数据,估计大家没有什么概念。我们和其他产品做一下对比就可以看出差别了。涡扇 15 属于大推力小涵道比涡扇发动机,这种涡扇发动机主要装备在重型战斗机上使用。当然,中型战斗机上也可以使用,不过只需要装备一台发动机就行了。

接下来为大家盘点一下现役主力战机以及其装备的航空发动机。我们先从重型战机开始。分别是美国的 F22,装备两台 F119 发动机,F15 装备两台 F110 发动机。俄罗斯的苏 27,装备两台 AL31 发动机,苏 35,装备两台 AL41 发动机。苏 57 装备了两台试验中的俄罗斯最新研制的产品 30 发动机。我国的歼 11 现在主要装备国产的涡扇 10 发动机,歼 16 装备两台涡扇 10B 发动机,歼 20 最新型号已经开始列装涡扇 15 发动机。以上就是全世界最主要的重型战机。重型战机的型号比较少,因为这样的战机造价昂贵,所以并不是生产数量最多的战机。而且这些战机装备的都是大推力涡扇发动机。

而世界空军装备数量最多的战机是中型战斗机,代表型号有很多,我们一个个的列举。美国的中型准重型战机 F35,装备一台大推力涡扇发动机 F135。F/A18-E/F 超级大黄蜂,装备两台中等推力的 F414 发动机。F16 战机则装备一台大推力涡扇发动机 F110。俄罗斯的米格 29 装备两台中等推力涡扇发动机 RD33。我国的歼 10 装备一台大推力涡扇发动机 AL31,欧洲联合战斗机台风装备两台中等推力涡扇发动机 EJ200,法国阵风战斗机装备两台中等推力涡扇发动机 M88。以上这些是世界上现役主力中型战斗机用的发动机。我们之所以将美国的中型战斗机 F35 和超级大黄蜂称为准重型战斗机,因为其依靠优秀的发动机,使得中型战机空重的战机机身获得了 30 吨甚至更大的最大起飞重量,这个起飞重量已经达到了重型战机的标准,可是因为其空重仅仅相当于中型战斗机,所以我们将这两款战机称为准重型战斗机。

除了重型战机和中型战机,世界上还存在轻型战机的分类。这种飞机一般只装备一台中等推力发动机就可以满足要求,代表型号有瑞典的鹰狮战斗机,装备一台中等推力的 RM12 发动机。我国的枭龙战斗机,前两批装备了俄罗斯米格 29 上装备的 RD33 的出口型号 RD93,枭龙 BLOCK3 装备的是我国的仿制版的涡扇 13 中等推力发动机。还有一款轻型战机就是印度的光辉战斗机,装备的是一台美国超级大黄蜂战机上使用的 F414 发动机。

以上就是世界现役主流战机及其装备的航空发动机。接下来我们再将这些战机分下类。好做下一步的对比。这其中重型机装备的两台发动机和中型战机装备的一台发动机的飞机所装备的航空发动机,被大家称为大推力涡扇发动机,包括美国的 F119,F35,F110.俄罗斯的 AL31,AL41 和产品 30 发动机。我国的涡扇 10,涡扇 15。这也是目前全世界仅有的几款小涵道比大推力涡扇发动机。

而装备两台发动机的中型战机和装备一台发动机的轻型战机上装备的发动机则是小涵道比中等推力涡扇发动机。目前的代表型号有,英国的 EJ200,法国的 M88,我国的涡扇 13 以及美国的 F414 以及 RM12,俄罗斯的 RD33,RD93 等型号。需要说明的是,全世界还有数款中等推力涡扇发动机,这里就不再一一罗列了。我们今天主要看的是涡扇 15 的性能,所以没必要跟低一个等级的发动机做对比。

目前小涵道比大推力涡扇发动机只有中美俄三国生产

通过以上我们罗列的战机以及其适配的发动机我们看出,目前重型战机所使用的大推力涡扇发动机只有中美俄三个国家在生产。欧洲作为老牌资本主义强国竟然没有相关的产品。其实这点大家也不用奇怪。因为他们没有重型战机,对大推力涡扇发动机自然也没有需求。很多人抬杠说英国的罗罗公司在发动机领域特别强大,甚至超过俄罗斯的航空公司。不过英国的强大只是明日黄花,在大推力涡扇发动机领域,罗罗即便是能做出来,也不见得是世界领先。在可预见的将来,大推力涡扇发动机领域将会只剩下中美俄三家继续研发,其他国家和地区将丧失研发相关发动机的能力。而我们今天讨论的涡扇 15 正是这种大推力涡扇发动机的典型代表。

需要说明的是,我国在这一领域还是落后于美国和俄罗斯的。和涡扇 15 同代的产品包括美国的 F119,F135 和俄罗斯的产品 30 发动机。不知道大家有没有发现,俄罗斯前面两款大推力涡扇发动机都有编号,AL31,AL41。而其最新研制的却叫了个产品 30 的名字,正是因为这款俄罗斯最新研发的第四代发动机还没有完全成熟。而美国的 F119 早在 90 年代就已经研发成功了。可见美国在航空发动机领域是多么的先进。

接下来说一下数据吧,这才是最核心的,先来说推力,目前四代大推力涡扇发动机的最大推力排名是 F135,涡扇 15,F119,产品 30.排名第一的是美国 F35 上装备的 F135,最新型号的最大加力推力高达 23 吨,推重比 11。这是目前全世界最强悍的发动机,F35A 仅仅依靠一台这种发动机最大起飞重量达到了 32 吨,接近 F22,性能之强悍真的是羡煞世界其他国家。我国的涡扇 15 的最大推力 19.1 吨,推重比 10.5 以上,具体细节还没有公开。F119 涡扇发动机的最大推力 18 吨,推重比超过 11,美国在上世纪 90 年代已经完成研制,是世界上第一款成熟的四代大推力涡扇发动机。这款发动机唯一的缺点就是比较费油,F22 也因为发动机的油耗比较高,顶着重型战机的光环,却仅仅只有七百多公里的作战半径,这可能是美国 F22 设计的唯一败笔吧。而俄罗斯的产品 30 发动机最大推力据俄罗斯说达到了 17.6 吨,推重比 10 以上。2017 年开始在苏 57 上测试,目前还没有成熟。

对于军用发动机而言,最重要的参数是推力和推重比。推力是绝对值,比较好理解,而推重比指的是推力和发动机本身重量的比值。推重比越大,自然发动机性能也就越好。目前第四代涡扇发动机的推重比全部超过 10,这是个分水岭,因为第三代大推力涡扇发动机的推重比大多还在 8 左右徘徊。而世界主流隐身战机大多装备第四代发动机,从发动机这点上足以看出,隐身战机的超机动性能和超音速巡航为何得以实现。推力和推重比都有了革命性的变化。

需要说明的是,发动机在研制和生产的过程中。其性能参数并不是一成不变的,而是在新技术的打磨下性能逐渐提升的。比我国的涡扇 10 和其最新改进型号相比,推力提升了 2 吨多。涡扇 10B 基本上摸到了第四代涡扇发动机的门槛就能说明这个问题。美国最初设计 F135 的设计推力仅仅只有 18 吨,而目前其最新生产型号的最大推力已经达到了 23 吨。

其实我们的涡扇 15 早在 2006 年就研制出了样机,2011 年就开始了地面试车,2018 年就已经设计定型。之所以迟迟没有安装在歼 20 上,主要还是怕出问题,在进行持续的更新调试。因为我国在涡扇 10 的研制过程中就出现了急于求成的问题,在装机使用的时候出现了各种各样的问题。涡扇 15 现在的状态就是稳扎稳打,保障把所有问题都在地面解决。现在相信涡扇 15 已经开始装配歼 20 了,最令人信服的消息是涡扇 15 的总设计师程荣辉获得了军工企业的最高奖。另外就是歼 20 总师也确认了歼 20 已经具备了完全的战斗力。歼 20 研发成功将近 4 年,发动机问题一直被诟病。现在看来总算彻底解决了。歼 20 的大规模产能提速的所有障碍都不存在了。

做个小结吧,涡扇 15 发动机是我国追上世界最先进水平的得意之作。相比于其他领域,发动机领域的成就显得更大。因为我国战机心脏病问题在此后将会彻底解决。虽然现在和美国的最先进水平依然存在着一定的差距,不过总体而言已经和美国处于同一起跑线上了。从性能上来看,我们也基本上超过了俄罗斯的最高水准。弱弱地问一句,多年的追赶一朝实现,我们离发动机世界领先还会远吗?

2021 年 10 月 11 号补充说明:随着对航发的了解越来越多,美国 F35 战机上采用的 F135 航空发动机并不能算是小涵道比涡扇发动机,这款发动机是在 F119 的基础上放大外涵道设计出来的性能打折扣的产品,也就是说这款发动机虽然推力很大,推重比也不错,但是因为其涵道比数倍于高性能小涵道比发动机导致这款发动机非常粗大。这样的设计非常省油,但是装备这台发动机的 F35 超音速性能严重下降!

【2】、来自网友【晨曦谈兵】的最佳回答:

涡扇 15(以下统称 WS15)是我国自行研制的第四代大推力、小涵道比航空涡扇发动机,也是第五代战斗机歼 20 翘首以盼、望眼欲穿的目标发动机。至于 WS15 的具体技术性能,目前并没有权威的官方数据,不过根据多渠道的公开信息,基本上可以推测其最大推力相当于美国 F22 的 F119 发动机(最大推力 16 吨级),甚至可能略为超出。美国 F35 的 F135 发动机最大推力 19-20 吨级,发展型 21-22 吨级,俄罗斯苏 57 的产品 30 发动机最大推力 17-18 吨级(俄罗斯宣称)。

当然对于航空发动机而言,推力的大小仅仅只是其中一个衡量指标,除此之外包括最大使用寿命、无故障首翻周期、快速响应能力等等因素也都是至关重要的。在这些指标领域方面,美制航空发动机无疑占据着绝对领先的地位,WS15 要想在短时间内全面企及世界最高水平显然是不现实的,因为我国航空发动机的设计水平和制造水平尚处于负重爬坡的阶段,现阶段能够接近俄罗斯的产品 30 发动机就已经很不错了,饭还得一口一口地吃。

整体而言在推重比 10 一级的大推力航空发动机当中,WS15 稳坐第三把交椅应该是没有问题的,当然全世界也只有这三个玩家。WS15 在我国航空发动机发展史上还有一个具有里程碑式的重要意义,那就是它是我国第一个从核心机到验证机再到原型机,彻底打通了航空发动机研发全流程的开山鼻祖。在此之前我国生产的各种型号航空发动机,要么是许可生产,要么是逆向仿制,要么是参考核心机研制,总之都是借鉴他人的现成技术。

比如第三代大推力航空发动机 WS10,其核心机就是参考美国的 CFM56,缺乏独立自主的预研积累,很多技术细节都是“知其然而不知其所以然”,依样画葫芦的结果自然是难以消化。所以 WS10 的研发历程一波三折、历尽艰辛,期间还发生了导致歼 11B 集体停飞的重大故障隐患。WS15 首次实现了我国自主研制航空发动机的核心机,通过大量的基础性预研,从源头上杜绝了对于原始设计的不求甚解,造成了走上不必要的技术弯路。

根据我国权威航空发动机专家刘大响院士在 2018 年透露的消息,WS15 的研制工作目前进展顺利,预计在未来 3-5 年内设计定型。也就是说 WS15 即将完成高空台试验,最迟不晚于 2020 年开始装机试飞,2023 年以前完成设计定型,具备批量生产列装部队的能力。我国已经在 WS10B 上成熟应用了单晶高温合金叶片、粉末高温合金涡轮盘、全权限数字电子控制系统、全向轴对称推力矢量喷口等一系列尖端技术,由此推断 WS15 的性能指标只会更上一层楼,使得配备目标发动机的完整体歼 20 更加如虎添翼、大杀四方。

作者:刻雨无痕

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