航空發動機推力達到22噸是什麼概念?

春風不吹楊柳岸


目前來說,戰鬥機用的航空發動機推力沒有達到22噸的。最接近22噸推力的也只有F35的動力之源普惠公司研製的F-135大推力渦輪風扇發動機,其推力在19噸左右,推重比在11左右。不過其升級型號據稱推力可達20.4噸,如果升級成功,那F-135發動機將成為第一個推力超過20噸的戰鬥機所用發動機。


一般說來,航空發動機的推力大小取決於進氣流量,涵道比,渦前溫度這三個因素。F-135的涵道比為0.57,這個數據看起來並不大,要知道太行發動機的涵道比為0.78,而F110系列也在0.8左右。目前看來,F-135完全可以通過增大涵道比,來提高推力。此外,渦前溫度的高低主要由渦輪盤和葉片的性能決定的。F-135發動機的渦前溫度為1950K,如果在使用新型耐高溫材料,就是不知道渦前溫度能不能超過2000K。所以說,F-135發動機的技術十分之高,的確是世界之最了,但是也沒有達到22噸的推力。目前來看,戰鬥機用的航空發動機的推力短時間還達不到22噸這個級別。


雖說戰鬥機所用航空發動機的推力達不到22噸,但是大飛機發動機的推力輕輕鬆鬆超過22噸。畢竟大飛機的尺寸比較大,而且發動機在機翼下方掛著,就可以將發動機的涵道比增加大很大的數值。GE90-115B的最大推力為57噸,涵道比高達10,當然了其外徑為3.43米。體積大,自然推力就大了。

而受戰鬥機體積的限制,其航空發動機的外徑不能過大。想要提高推力只有提高渦前溫度了,這也是耐高溫單晶葉片出現的重要原因。


江山何沉


我也來回答一下,發動機22噸的推力會發生什麼。

還是用我們熟悉的殲20來作為推演的對象,殲20戰鬥機大家都有機會見到,拿殲20說話大家感性認識會比較多一點。

首先強調一點,目前尚未有推力達到22噸的小涵道比軍推。民用大涵道比渦扇發動機因為採用了超大直徑的外涵道,擁有超高空氣流量,所以推力都比較大,50-60噸推力的民用渦扇發動機都有好幾款,不在考慮範圍內。

F119和F135

推重比超過10的渦扇發動機有美國普惠F119,F135和英國羅羅EJ200發動機,EJ200是推力9噸的中推也不用考慮。

F22用的F119發動機,最大推力15.5噸,F35用的F135發動機推力18噸,而且F135為了達到超高推力,放大了發動機直徑,增加了進氣流量20%左右。照次來看,離22噸還有不小的差距。

F135是地表最強,遠期規劃推力21.5噸

F135的增推計劃已經順利啟動,據普惠自己的報告增推後的最大推力達到20.4噸,是目前地表最強發動機。普惠的終極目標是在此基礎上再提高6%的推力,希望能達到21.5噸的最大推力,離22噸近在咫尺。

如果努努力,發動機是能達到22噸的最大推力的。

F135發動機現在的推重比是10,如果能達到22噸的推力,推重比高達12。

目前殲20使用的是俄羅斯的AL31F或國產渦扇10B發動機,這兩款發動機的推力基本一致,都是13噸左右。22噸的推力是渦扇10的1.7倍!


渦扇10和渦扇15,渦扇15肯定有,只是現在還沒研製成功

F22裝兩臺F119發動機,不開加力就可以超音速巡航,超音速巡航速度1.6馬赫,開加力速度可以達到2.2馬赫。

一般認為F22和殲20的重量差不太多,殲20稍重,但兩者的最大起飛重量都在35-40噸級,如果殲20有兩臺推力22噸的發動機,推力將從現在的26躍升到44噸,這個時候發動機推力比最大起飛重量還大。

殲20可以滿油滿彈旱地拔蔥,超音速巡航小菜一碟,不開加力可以實現2馬赫以上的超音速巡航,開加力速度至少在3馬赫以上。飛行包線大大拓展,雙三指標(3萬米高空,3倍音速)輕而易舉。機動性無敵,滿油滿彈給你表演落葉飄和眼鏡蛇,機體強度和人的承受極限才是飛機機動的上限。

戰鬥力能達到一個不可思議的高度,超機動性,2馬赫以上和最高3馬赫的巡航速度可以突破現有的一切防空系統,把現在的F22秒的渣都不剩。

對戰鬥機而言,推力就是一切,只要推力大,板磚也能飛上天。只要推力夠,設計師能玩的花樣超過我們的想象。有了22噸的發動機,隨便改改裝到轟炸機上就能搞出來傳說中的超音速隱身轟炸機,有了22噸的大推力發動機意味著可以一夜之間獨霸世界。


當然了,這一切都是美好的夢想,既要仰望星空,也要腳踏實地。即使我們的渦扇15研製出來,也僅僅追平了F22用的F119發動機,F119發動機上世紀90年代美國就批量生產了。等研製出渦扇15,還要再更新一代,才能達到20噸級推力。也許還需要很長一段時間,幾十年時間可能都不太夠。

不管怎麼說,希望我們加油,拿下渦扇發動機這個戰略高地,就沒有什麼能夠阻擋中國的復興!


一坑四彈


單發22噸的推力,目前也就只有美國的F-135發動機增推型才能達到了。目前該發動機配備於F-35隱形戰機上,單發推力18噸,增推型22噸,一發即可滿足F-35進行超音速巡航。

圖為美國F-135發動機

目前,美國高性能航空發動機技術領先世界。除了F-135發動機推力令人,裝備在F-22上的F-119型發動機單發推力也達到了14噸以上,這個推力目前在世界上都處於一流水平。除了美國,俄羅斯最先進的117S發動機單發推力在14噸左右,目前裝備在蘇35和蘇57上;據說中國WS-15推力也可以達到14噸,具體如何未可知。
圖為俄羅斯117S型發動機

擁有強勁的發動機對飛機的重要性不言而喻。發動機是飛機的心臟,心臟是否足夠強大,決定了戰機性能是否優秀。航空界有句話:只要動力足夠強,板磚都能飛上天!以美國F-35戰機為例,作為一款中型戰機,卻僅憑藉一臺F-135發動機就能夠達到1.8馬赫的最大速度,實現超音速巡航。這不得不令人佩服美國的發動機實力!
圖為F-35戰機

高性能發動機歷來是中國短板,嚴重製約了中國國產戰機性能的發揮。當年殲10因為國內發動機不給力,不得不採用俄羅斯的AL-31F,推力不足,可靠性還不夠好;現在好不容易有了殲20,還是面臨國產航發不夠好的局面,讓人揪心之餘又倍感傷感。



不過,最近終於傳來WS-15裝配在殲20上進行試飛的消息,這要是真的,無疑是個令人萬分喜悅的。也許,在不久的未來,中國就不用再經受沒有可靠發動機可用的艱難處境了。


疑似裝備WS-15進行試飛的殲20


兵者詭道也


美國的F135正在進行增推到22噸的改進,目前F135發動機是世界上推力最大的軍用航空發動機,未來增推島22噸後,他還將會繼續保持這一優勢。

圖為準備安裝到F35戰鬥機上的F135發動機。


F135為什麼能夠增推到22噸?美國的說法是,打算主要依靠材料的發展和提升,大大提高F135發動機的渦輪前溫度,通過更高的進氣溫度,使得發動機的工作效率更高,而要做到這一點,需要大量的使用錸這樣的材料,而且還要把單晶技術發展到雙晶技術,另外美國還打算採用改變壓氣機設計和進一步採用變循環技術來改善新一代F135發動機的技術性能,使之在增推的同時,油耗不會明顯提高。

F135發動機設計精巧,就像是一件工業藝術品。


這是什麼概念呢?目前,推力最大的航空發動機,也就是改進前的F135發動機推力為18噸,是目前世界上推力最大的航空發動機,俄羅斯目前推力最大的航發是117S發動機,推力為14.5噸,我國推力最大的WS10B發動機推力為14噸。而俄羅斯規劃測試中的產品30發動機,推力達到了16噸以上,接近之前美國F119發動機的水平,進一步增推可達18噸,接近目前F135的水平,但是壽命大大降低。

圖為在臺試中的F135發動機。


我國的規劃中的WS15發動機已經交付和核心機,目前也正在測試階段,他的最大推力也在18噸左右,接近F135水平,不過他的研發目前比較慢,在材料領域的難度比較大。美國的全新一代22噸推力的F135發動機將會在2022年交付使用,到時候可以把對其他國家的航發推力優勢拉大到一代水平。F35戰鬥機藉此實現超音速巡航都不難。


海事先鋒


很厲害?不然

在這裡曉偉想說說發動機,其中目前噴氣式發動機分兩種,一種屬於渦輪噴氣發動機,一種屬於渦輪風扇發動機。然後發動機的幾個重要參數,發動機推重比、發動機最大推力、發動機油耗、發動機壽命、涵道比、渦輪溫度……,在這裡你所指的推力達到22噸屬於最大推力,屬於發動機的重要指標之一。

但是推力達到22噸並不是什麼了不得的,民用大涵道比發動機推力40-50噸很正常,而更重要的涵道比、發動機推重比沒說,所以說我很難給你定位出22噸能幹什麼。

發動機最重要的指標之一,發動機的推重比才是決定發動機推力好壞的因素,假設你發動機最大推力22噸,發動機自重11噸,發動機推重比為2。你說說這種發動機有什麼意義?發動機推力指標就是,儘可能的更輕更小的情況下實現最大的推力,否則自重都很大的發動機即使推力有50噸也是一款廢品。


李曉偉


22噸已經是目前推力最大的軍用渦扇發動機了,而且在未來一段時間內仍然能保持第一的地位。但是放在整個航空發動機領域內22噸這個推力並不是很突出。

其實這個22噸推力就是指美國F135發動機,這種發動機配備在美國F35戰鬥機上。可能有人覺得F35戰鬥機只有一臺發動機,也就是個中型甚至只是個輕型戰鬥機攻擊機而已,充其量有個隱身性能。但是實際上F35C的最大起飛重量達到31.7噸,而雙發的F18E/F超級大黃蜂最大起飛重量也不過29.8噸,從這個指標上看已經達到重型戰鬥機的水平了,這就得益於那臺強勁的F135發動機。下圖為F35C技術參數,可以看下畫紅線的部分,空重15.7噸,最大起飛重量31.75噸

F135發動機是從F22戰鬥機的F119發動機發展而來,它可以說是為F35定製的。目前量產型的推力12.5噸,加力推力達到19噸,可以滿足F35戰鬥機進行超音速巡航。而普惠公司推出的增推型F135發動機加力推力上升至22噸-23噸,進一步鞏固了自己第一的位置。而且F135發動機除了推力之外還兼顧壽命和油耗,所以其實是一款非常優秀的軍用渦扇發動機。對比世界其他同類軍用渦扇發動機,俄羅斯AL-31F發動機推力為12.3噸、AL-41F-1S發動機推力為14.2噸、中國WS10B發動機推力14噸、將來的WS15可能18噸,但是中俄的發動機整體壽命也不如美國的強。下圖為裝備在F35B上的F135-PW-600,

要是放在整個航發領域內,22噸就算不上最大推力了,世界上最大推力的發動機是美國通用公司的GE90-115B型發動機,曾經創造過56.9噸的最大推力。GE90發動機1995年11月投入使用,目前裝備于波音777系列客機。下圖為一架波音747將一臺發動機換成GE90-115B,可以看到原發動機和GE90在尺寸上的差距


雛菊西瓜Peterpan


航空發動機運轉時,從前方吸入大量空氣然後再從向後方用極高的速度噴射出去,根據牛頓第三定律,發動機本身會受到被噴射空氣的反作用力,方向向前,這就是航空發動機推力的由來。你給一隻氣球吹滿空氣,然後突然放手,氣球會滿天飛,氣球飛行的動力也是來自於空氣的反作用力,和飛機發動機類似。

我們一般用千牛(kN)來表示航空發動機的推力,也可以用磅(lbs)或噸(t)來表示。推力是噴氣式發動機的主要性能指標之一,當飛機在空中高速飛行的時候,發動機提供的推力乘以飛行速度,就是發動機推動飛機的功率。但是在不同的飛行速度下,發動機提供給飛機的推力是不一樣的。

推力22噸的航空發動機,在民用航空領域只能算中等個頭的了,這個級別推力的航空發動機有D-18T,它的單臺最大推力為51670 磅力(229kN,23.34噸 )。全球最大的飛機安-225上它的“同門師弟”安-124用的就是這款發動機,安-225和安-124分別為世界第一和第二大的運輸機,但是要知道一架安-225搭載了6臺D-18T,安-124搭載了4臺D-18T。

但是你也別小看這22噸的推力,就算是一輛車放在後面,也妥妥地可以被髮動機吹出來的氣流掀翻在地上,下面這張動圖中的飛機還只不過是一架空客A320,用的發動機是CFM56,它的推力在15噸左右。

目前世界上推力最大的民用航空發動機是美國通用電氣公司研發的GE90-115b,這款發動機單臺最大推力可以達到115000磅力(510kN,52噸),曾經在地面臺架試驗測試中達到過127900磅力(569KN,58.06噸)的推力,創造了吉尼斯世界紀錄。

GE90-115b的直徑甚至和波音737的機身相當!這款發動機是波音777-300ER和波音777-200LR唯一的動力選擇。


熊貓愛飛行


現代航空發動機通常被分為兩類,一類是用於民用飛行器的(類似於大涵道)航空發動機,還有一類就是(帶加力燃燒室的)用於軍用戰鬥機或軍用飛機的航空發動機。

至於,前些時候由美國普惠公司獨立自主研發設計製造的F135渦輪扇發動機深度升級版本創造出來的頗為驚人記錄(最大推力達到了22噸),還是非常有意思的是,也是值得一說的。並且,這型大推力軍用航空發動機並不搭載在綜合作戰能力最強的美製F-22重型戰鬥機上,而是搭載在了比較便宜且以數量取勝的美製F-35中型隱身系列戰鬥機上。

至於這款由美國普惠公司研發出來的“逆天”大推力軍用發動機到底有多厲害,也為了能夠有足夠直觀和清晰的比較,就拿目前廣泛搭載在俄製蘇-27系列重型戰鬥機的AL-31F大推力軍用航空發動機舉例,該款俄製大推力軍用航空發動機推重比只達到了8這個等級,並且其最大推力只能達到11噸左右的數值,這也意味著兩臺俄製AL-31F航空發動機的全功率加在一起,才能勉強達到目前由美國普惠公司開發的F135深度升級版本的全功率狀態。不過好在這款美製推重比已經超過10這個等級軍用航空發動機,取得最大推力22噸這樣驚人 的數值,是在最為理想狀態下的地面試驗車架臺上獲得的,並不是在實際裝配到戰鬥機上獲得這樣的一個數據。這也意味著,這款由F135大推力渦輪扇發動機為基礎,升級而來的升級版本,目前並不具備立刻裝配到美軍現役戰鬥機上就能實現飛行的能力。


也由於美國成功的研發設計生產出來了這款頗為“逆天”的大推力軍用航空發動機,這也使得未來,在大推力軍用航空發動機領域之中,美國很有可能將徹底把俄羅斯和中國甩在身後,成為名副其實的世界第一。


航空君


只要動力強,板磚也能上天!推力22噸正好是普惠F135型發動機第二階段改型目標,它可以保障F-35“閃電II”式戰鬥機實現超音速巡航和更高效的垂直起降。屆時將刷新普惠保持的世界紀錄。相比而言我們最強發動機是太行WS10B,最大推力為14噸,而俄羅斯最先進的發動機是117S,最大推力也才是14.5噸,而F-22搭載的發動機推力是19噸。


圖、22噸的推力讓F135穩固了它的軍發王座


可以說沒有F135發動機就沒有F-35戰鬥機。目前F135就已經是世界上最先進的第五代戰鬥機發動機,也是世界上推力最強的軍用加力渦扇發動機,是F-35戰鬥機的“心臟”。F-35是美國洛克希德·馬丁公司設計生產的單座單發多用途隱身戰鬥機,包括採用傳統跑道起降的機型F-35A,短距離起飛/垂直起降機型F-35B,作為航空母艦艦載機F-35C機型。目前F-35具備有限的超音速飛行,而發動機升級完成後,它可以在不開加力的狀態下進行超音速巡航,極大的增強了F-35的戰鬥力。

圖、22噸的推力不僅可以讓F35戰鬥機實現超音速巡航,也可以更高效的垂直起降


搭載改型後的F-35戰鬥機可以實現連續超敏捷機動動作,包括加躍升、減速、俯衝、筋斗、俯仰、偏航和滾轉等一系列重要動作。而F135改型中所取得技術突破也能移植到其他戰鬥機中,達到事半功倍的效果。


就在普惠公開F135發動機第二階段改型信息時,第三階段改型也提上計劃。在2025年至2030年左右,F135還將具備三涵道功能,推力更是進一步推進至30噸,F-35型戰鬥機又將迎來革命性的進步。這同樣對我們的航發是一種激勵和鞭策,需要他們再座十年冷板凳,努力縮減差距。


航空之家


題目問的應該是軍用渦扇噴氣發動機吧,不然的話22噸推力還真的不算什麼,畢竟在整個航空發動機領域,推力幾十噸起步的一抓一大把,像民航領域那些大型客機使用的渦扇發動機(不是渦噴),單臺推超過20噸還是輕輕鬆鬆的,目前世界上推力最大的航空發動機是美國通用電氣公司(GE)的GE90-115B,最大推力超過58噸,用於波音777系列客機。

但是,22噸的推力如果是放在軍用渦噴領域的話,那這種變態的推力數據目前來看絕對是“異端”了,畢竟,現在主流軍用渦噴發動機的推力普遍都在20噸以內,像

美國用在F22戰機上的F119發動機,其單臺最大推力也僅僅是在16噸左右,至於俄羅斯的AL-41F-1S發動機,單臺最大推力達到了18噸,而目前人類軍用渦噴發動機領域中推力最大的F135發動機,單臺最大推力更是達到了19噸,但是距離題目中所說的22噸還是有不小的差距,大家不要以為僅僅相差3噸,所以這差距看起來好像不大,但是你要知道,對於軍用渦噴來說,推力每提高一噸,給戰機帶來的加成都是巨大的。

<strong>而且,重點是給那些軍用渦扇噴氣發動機每提高一噸的推力,可能就需要好幾年的技術突破,以及大量的人力物力投入

,況且除了推力以外,對於軍用航發來講,其使用壽命也是一個很重要的參數,因為保證發動機的壽命對一個國家的材料科學技術有著非常高的要求,不是誰都能在這個領域分一杯羹的,不然的話,為什麼世界上玩得起大推力軍用航發的國家沒有幾個?就是因為門檻太高,航空發動機技術是“工業之花”,是目前人類工業科技的巔峰領域之一,不管是大推力軍用渦扇噴氣發動機(只有美俄中三國,英國要搞也應該有能力)還是大推力的民用渦扇發動機(只有美英兩國,GE、普惠、羅羅 ),能玩得轉的也就寥寥幾個國家。

因此,如果真的出現了像題目中說到的推力達到22噸的發動機,那麼其在軍用航發領域就真的是“一枝獨秀”了,而目前在這個領域“一枝獨秀”的只有美國,但是其最新的增推型F135發動機,最大推力據說也僅僅是超過20噸,還沒有達到22噸推力的程度,但不管怎麼說,F135的推力就算沒有22噸這麼誇張,已經超過20噸就已經拉開其他國家一大截了,可能又需要十幾年甚至幾十年的研究才能達到這種推力!


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