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第三代高性能军用涡轮风扇发动机

2020-06-27 20:18:05

20世纪60年代,各国曾在民用涡轮风扇发动机的基础上,发展了几种用于战斗机的加力式或不带加力燃烧室的低涵道比涡轮风扇发动机,它们的推重比在5左右。显然,这种发动机满足不了当时美国空军提出的、具有高机动性能的第三代战斗机,即空中优势战斗机的需求。根据分析,要使“新一代”战斗机具有高机动性,必须要求战斗机的起飞推重比(即发动机推力/战斗机起飞重量)大于1,即发动机的推力要大于飞机起飞总重。为满足新型战斗机推重比大于1的要求,除在飞机结构上以及各种机载设备上,尽量采用各种新材料、新技术以降低重量外,最为关键的是要求战斗机有一个小巧而非常强壮的“心脏”—推重比为8一级的加力式涡轮风扇发动机。

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用于F-16和F-15的第三代F110涡扇发动机

要将加力式涡轮风扇发动机的推重比从5提高到8,首先需要提高发动机的循环参数:即总增压比与涡轮前燃气温度。总增压比要从60年代中期(以“斯贝”MK202为代表)的20提高到25左右,涡轮前燃气温度要由1167℃提高到1400℃左右;其次,也是最为重要的,必须采用当时最先进的技术、科学研究与工业生产中的最新成果。20世纪70年代初,美国首先研制成功推重比为8一级的加力式涡轮风扇发动机F100-PW-100,1974年11月装有2台F100-PW-100发动机的F-15战斗机开始装备美国空军投入服役,这是航空发动机研制史上取得的历史性重大突破,促使战斗机迈入“第三代”的新阶段。

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我国自行研制的第三代“太行”涡扇发动机

正是由于有了推重比为8一级的加力式涡轮风扇发动机,在1974~1984的10年内,各国相继研制出众多的新一代先进战斗机。它们有:美国空军用的F-16(1978年)、海军用的F/A-18(1980年),欧洲的“狂风”(1980年),前苏联的米格-29(1983年)、苏-27(1984年)等。2005年,在历经18年的艰苦奋斗之后,我国自行研制的第三代推重比8一级大推力涡扇发动机“太行”终于实现了设计定型,为我国的第三代战斗机提供了一颗强有力的“中国心”。

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