美國和俄羅斯生產的航空發動機的技術特點各是什麼?

橫刀立馬135777


美俄二國的發動機,各有側重,俄製的偏重性能,于軍用沒有問題,但於民用,其粗放式的技術思路,已經嚴重影響其民用航空的發展,不能適應發展需要。美國偏重精細化,經濟性,軍民都能用,加之持續努力,技術長期沒有中斷,現在要比俄羅斯明顯高出一個檔次來,世上公論,至少要領先20年,特別在民用航發上,俄與美的差距更大,俄民用發動機,基本不能滿足經濟性的要求,而美製產品則要高得多得多,歐洲除了有個羅羅,還能與之比拼,他國基本無人能與之比肩。俄羅斯要追上美國,恐怕還需要很長一段路,美俄航空,不只技術路線不同,國情也不一樣,經過了前蘇聯解體的歷史,俄羅斯經濟發展疲憊無力,十幾年,包括現在,航發研製投入資金嚴重不足,客觀上形成了不小的差距,未來正有逐漸拉大的危險。

●從歷史中走來。路都是自己走出來的,世上沒有割斷歷史的技術,也從沒有脫離歷史的技術,觀察蘇俄航空的昨天,表面上航空工業相當輝煌的紅色帝國,從一開始發展,就面臨不同的選擇,舉國來辦大航空,打著明顯的制度烙印。八大航空巨頭,個個大名鼎鼎,風光的背後,卻在技術上有條塊化分割,重複建設,不能形成技術合力的缺點。攤子鋪得過大,國力上又往往跟不上,都在齊頭並進,以爭取發展的資金,各自長期得不到整合,不能使強者更強,向前推進,在進度上,比之美國,就有些延誤。而有限的資金,不能保證重點,材料技術等方面與美也在實事上形成不小差差距,總是先發展出來,以滿足使用,爾後再慢慢改進,飛機型號下馬,發動機便會研製不下去,就會形成技術斷層,影響和制約航發的快速提高。

●俄羅斯自有努力。俄羅斯缺乏資金,長期受累於經濟影響,耽誤和影響發展長達十幾年時光,現在整合各航發集團,也是政府強力命令下的產物,造成了航發對政府投入的依賴,國家經濟向好,投入多一些;經濟情況變壞,投入自然減少,政府投入嚴重影響和制約到航發的發展。雖說現在不再有上馬飛機就上馬發動機的情況,建立了預先研究的機制,但投入少的情況下,發展非常需要時間。差距大,需要重金投入,但在事實上卻不可能,因此受到極大牽制。但是詬議俄製航空發動機者,可以見到的卻是,俄羅斯每有新的型號問世,如適用於大飛機的PD-14,已基本能滿足MC-21的需要。為更大型號研製的PD-35,也正加速研製。從軍到民,都在向前推進中,反應了俄羅斯的努力。這些新型號發動機成熟後,基本上滿足了軍民飛機需求。

●未來之路何方?在糾結中前行,不管使用何種方式,表現怎樣的技術特點,能達到或實現自己的願望,滿足軍方使用,在未來促進民用技術發展,就可以了,臨時有點問題,不能在民用市場有好的表現,沒得關係,作為航空大國的俄羅斯,自有考慮。技術差距是現實,不與一時論乾坤,總之選對了路,迎來光明的技術前景,沒有問題,所以有厚實的工業技術,不愁找不到路,目前看似差了些,但已經選對了路,持續發展下去,沒有問題,要在國力使然。重新開始啟步的時候,都這樣,政府投資也是必要的,各國如此。儘可能發展自己,與多國展開技術合作,抓緊機會來發展自己,壯大自己,比什麼都強。世間總在說,形勢總是比人強,現實也無奈,一分錢難倒英雄漢,俄羅斯,不愁沒有路。


魂舞大漠


依照我自己的感覺更是各有勝負吧,但是現在總的來說還是美國的發動機好點,至少美國的發動機貴啊,雖然說貴不一定好,但是貴的用的材料,生產工藝要好點,人們總覺得俄羅斯的發動機五大三粗,生產的工藝一定一般,這其實是錯誤的,這是由於俄羅斯的材料和加工工藝都比不上美國,而要達到與美國同樣性能的發動機就會付出一定的代價。



首先從設計理念來說就不一樣,美國把一切可以用的技術,材料都用上來保證其可靠性與壽命,由於其屬於私有化公司,要在競爭中勝過對手就要擁有好的數據來說服國會山的老爺們,而蘇聯則是因為在二戰時的戰機一般不會使用超過100小時間就會被擊落,因此蘇聯對發動機的壽命要求不高,而且蘇聯並不在乎成本,就是要求在戰時能大量生產。


其實有人說俄羅斯的產品耐粗暴操作,其實俄羅斯的發動機都是有各種各樣缺點,首先說的毛髮的推重比低,像RD33系列發動機推重比還不到8,而俄羅斯的發動機擁有各種發動機附件,這都沒有計入發動機的重量裡,因此毛髮的推重比一向是有水分的,還有雅克141所用的發動機R79發動機,就是傳聞是渦扇15原型的那個,推力雖然達到15.5噸,改進型推力17.5飩,但是其推重比只有5.5。

其實發動機在剛研製成功之初都是不可靠的,像美國的F100發動機,研製之初就是啥都不管,就是要大推力,高推重比,導致1974研製成功之後裝執機發生巨大缺陷,讓裝備F100發動機的F15大面積停飛,在1984年的改進型中才算可靠。



總的來說美國的發動機性能好,價格貴,不只是購買貴,其維護保養更貴,所謂夠壽命的確比俄羅斯的壽命長,但不像我們看到的差距那麼大,美國的發動機其中一些部價壽命t,然後有些部件壽命到了就更換,當這臺發動機報廢了90%的部件都被更換過了,這就是個數字遊戲,而蘇聯和我國發動機生產商由於是國企,玩這種數字遊戲毫無作用。


美國的發動機好,但是貴,俄羅斯的便宜,但油耗與推重比就不如了,所以俄羅斯的發動機在民航客機上沒什麼國家使用。


墨天工


粗略的結論是俄羅斯的發動機設計粗糙,費油,經濟性差,壽命短。美國民用發動機在推力上大於俄羅斯,在軍用發動機不相上下。

俄羅斯的發動機涵道比比較大,這樣可以提高最大推力,降低渦輪前溫度,發動機耗油率降低幅度小。

拿F100-100和AL-31F來說,涵道比差不多,壓縮比差不多,渦輪前溫度相差60度,空氣流量相差10kg,最大推力相差10kN,耗油率相差7kg/kN.h。而F100-229提高空氣流量與AL-31相同時,涵道比從0,6降到0.4,壓縮比從25提高到32,渦輪前溫度提高50度,最大推力超出4kN,油耗進一步降低6kg/kN.h。美國發動機流經燃燒室的空氣增加,多了2級壓氣機、壓縮比增加,但是耗油率反倒下降。說明美國在壓氣機和燃燒室技術上大大領先俄羅斯。在壽命上美國也是領先的。

世界上多數軍用渦扇發動機的涵道比都低於0.4只有俄羅斯高於0.5 。這麼做主要是為了得到較大的推力,不得不犧牲經濟性(耗油率)。俄羅斯發動機的壓縮比也低於西。西方的一般都在25以上。說明壓氣機抗畸變能力強。俄羅斯為了工作穩定而降低壓縮比。


綜合結論,俄羅斯的發動機在細節技術上與美國還有較大差距。


一葉楓流O靈似舞妖


總體上來說美國的發動機要比俄羅斯的先進.

這個如果要說的話,得追溯到二戰結束之後,美國和俄羅斯的發動機技術都是來源於戰後德國,德國馮·奧海因博士和英國的惠特爾爵士幾乎同時提出了噴氣式發動機設計方案。德國戰敗後,其設計發動機的資料以及發動機就俄羅斯和美國瓜分了,可以說他們倆的起步都差不多。但之後由於冷戰的原因,美國和俄羅斯獨立發展發動機技術,由於指導思想不一致,因此導致兩國在發展航空發動機的事業上,越走越偏,差別也越來越大。

總體上來說,美國的發動機研製,注重成本,因此耗油率比較低可靠度比較高。目前美國的發動機技術是世界上最強的,不管是從民用到軍用,美國的發動機從技術,研究,生產,都是世界上最先進的,而世界上最先進的兩大發動機巨頭公司GE和PW公司都在美國。兩家發動機相互競爭良性發展,使得美國的技術越來越高。現在美國已經著手研究第六代變循環發動機,所以美國的技術可以說獨霸天下。

回過頭來再看下俄羅斯,由於蘇聯領導人的想法是,任何戰爭中,飛機的使用壽命也就幾百個小時,因此發動機的壽命不需要做得很久,只需要能滿足戰爭時候需求就行了,所以俄羅斯的發動機做的比較笨重,而且壽命比較短,耗油率比較高。 雖然俄羅斯也有研究民用發動機,但是由於冷戰,俄羅斯的民用發動機只能在獨聯體幾個國家之內使用。蘇聯解體後,雖然俄羅斯積極參與重返民用航空發動機行業,並推出了ps21,但是由於美國的抵制,使用量不大。

舉個例子,美國戰鬥機F15使用的F100發動機的壽命是7500個飛行小時左右,耗油率為0.66kg/(daN·h),俄羅斯的AL31f發動機的壽命是3000個飛行小時左右,耗油率0.795kg/(daN·h)。





安哥帶你看英國


俄羅斯能與美國媲美的發動機領域是軍用小涵道發動機。這也是從冷戰時期蘇美一對一緊盯戰略的結果。

尤其需要指出的是第三代戰鬥機小涵道大推力發動機。美國代表作品F-15,俄羅斯蘇-27戰鬥機。兩款重型戰鬥機所裝備的發動機單發推力都超過10噸。

美俄所設計生產的發動機技術,除了後來居上的中國WS-15,再無一國能夠達到該水平。可見小涵道大推力高性能軍用發動機設計製造難度之高。

要說兩國在發動機領域的各自特點,美國無疑在時間上是領跑者。這也取決於美國強悍的軍用製造技術。不管是設計能力,還是理念,製造工藝都是世界領先。

而俄羅斯在發動機製造上要略遜一籌,主要體現在材料加工,冶金,尤其是發動機控制電腦軟件工程方面。

俄羅斯採取以短補長辦法,捨棄發動機部分使用壽命,反而加大推力性能。這也就是蘇-27戰鬥機所使用的發動機雖然在壽命上不如美國,但飛機操作性能更優。


核子獵潛艇


美國航空噴氣發動機是當之無愧的世界第一,俄羅斯緊隨其後。兩國幾乎壟斷了整個市場。

早年二者的主要差異在於設計思路:美國人重視航發的使用壽命,而粗獷的俄羅斯人認為戰爭期間航發往往未達到使用壽命便會被擊落或者損毀,因此力圖讓航發使用壽命更貼近實戰,從而降低成本,便於批量生產。

正是這種起始思路,導致個別美國航發使用壽命超出俄羅斯同級別產品兩倍甚至更多。這並不能說明俄羅斯技術落後,僅僅是因為思路不同導致的差異。

美俄兩國均以仿製起家,並且較早走上了獨立研發之路。

美國以“流星”戰機上使用的發動機為起點開始仿製。二戰結束之後通過繳獲的德軍噴氣戰機發現,獨立製造高性能的航空發動機才是航空工業發展壯大的根本。由此惠普公司開始發力解決當時噴氣發動機普遍存在的短板(推力、油耗、壽命等)。隨後J57型噴氣發動機橫空出世,這款發動機推力超出同類產品一倍,也因此成就了B-52“同溫層堡壘”戰略轟炸機。經過改進的J57同時在十幾款戰機上使用,由此奠定了美國自主研發高品質航空發動機的基礎。

在噴氣機時代,美國政府主導下的公司間的競爭,既激發了行業活力,又能整合國家資源,保證單個公司不會因一款產品失敗而陷入人才流失的境地。合理的競爭與政府的扶持,讓美國在航發領域順風順水,穩坐頭把交椅。

前蘇聯利用戰後德國航空人才從仿製德國產品開始,為當時的米格-15噴氣式戰鬥機使用。該機在與美國F-86“佩刀”戰機的較量中甚至一度處於上風。前蘇聯採用國家資源,強力推動航空發動機的技術進步。一時間航發設計局爭奇鬥豔,百花齊放,製造出了非常多優秀型號:RD33,AL31等。一度將兩國之間的技術差距縮短到5年。

然而隨著紅色帝國的垮塌,此前的弊端也暴露無遺:不重視經濟性、粗放式發展、決策機制不健全。此後俄羅斯航發遇到了前所未有的困難,與西方先進水平之間的差距也拉長到15-20年。值得慶幸的是,即便在最困難的時刻,俄羅斯仍然拼盡全力保全了儘可能完整的航空體系,留得青山在不怕沒柴燒。而且國家扶持的兩大巨頭的成立也為俄羅斯航空工業復興奠定了基礎,我們拭目以待。


武器裝備秀


毛子和美帝的工業基礎不是一個水平。所以毛子也做不出美帝的發動機來。但毛子另闢蹊徑,不追求發動機性能全面上趕上美國。著重追求個別有實用價值的性能。比如推力,可靠性等。但在油耗,發動機壽命等方面差得很遠。當然,這隻限於軍用飛機,民用肯定沒戲。說實話,單從技術水平上講,毛子的發動機連英國法國,這樣的國家也比不上。


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