03.06 如果有渦扇10C發動機,你希望它的壽命是多少小時,推重比是多少?

竹筍念熊貓


自然希望其推力達到14噸級別,推重比超過9了,壽命達到4000小時了。“渦扇-10C”發動機應該是正在研發之中,除了推力,推重比,壽命,大修時間超過了“渦扇-10B”之外,還會有我國自行研發的全權限數字控制系統(FADEC)。

渦扇-10發動機的研發歷程可以說是一波三折,從渦扇-10到渦扇-10A再到渦扇-10B,從最初的不太行到堪用再到可行,渦扇-10發動機終於成為了殲11B,殲11BS,殲11D,殲16的可靠動力之源。最起碼,我國的部分三代至三代半戰鬥機不用再仰人鼻息,外購AL-31F發動機了,有了自己的發動機比什麼都要強。


發動機的壽命與主軸,軸承,葉片有很大的關係;推力與高壓渦輪葉片,進氣流量,涵道比有關;推重比與所用材料有關。我國在軸承,主軸,高溫合金等領域與國外還有差距,這也是導致我國航空發動機壽命和大修時間不如美國同類產品的主要原因。而提高航空發動機的性能,也只有從這幾個方面下功夫了。

軸承

我國根本沒有一家在世界上排的上號的軸承公司,美國有TIMKEN和TORRINGTON這兩家。美國研發的CSS-42L軸承鋼可在500度的高溫下工作,Cronidur30軸承鋼可在350度的環境中工作。該鋼材普遍用於製造F119和F135發動機所用的軸承上,所以說,F119和F135兩種發動機的大修時間和壽命是相當的長。目前來說,我國還沒有類似這樣性能的軸承鋼。



不過,我國已經攻克了“豪克能技術”加工方法,所謂的豪克能加工就是超聲波表面強化技術。經過檢測,使用豪克能技術加工過的航空軸承,其疲勞壽命是德國同類產品的22倍。有了該技術,我國的航空軸承的壽命就會有極大的提高。


渦輪葉片

渦輪葉片的性能與推力和發動機的壽命都有很大的關係。目前來說,我國已經研發出了DD403,DD406,DD409這三代單晶耐高溫合金材料。其整體性能與國外產品持平,尤其是第三代的DD409,其持久抗蠕變性能還要比美國的CMSX-10和日本的TMS-75好。也就是說,渦輪葉片已經不是制約我國航空發動機性能的主要原因了。

所用材料

航空發動機使用了大量的鈦合金,各種複合材料。在F119發動機的燃燒室和尾噴口處,大量採用了具有阻燃性能的鈦合金。不僅僅減輕了重量,還提高了使用壽命。複合材料製造的外涵機匣,也減輕了不少的重量。而渦扇-10發動機也使用了複合材料進行減重,但是所用的量不如F119。畢竟F119是第四代航空發動機,渦扇-10是第三代發動機。



在我國攻克單晶耐高溫合金,且軸承鋼壽命得到提升的前提下,渦扇-10C達到所期望的性能也是很正常的。(圖片來自網絡)


江山何沉


希望WS10C接近F110X的水平,全加力推力15噸,推重比9。


量子之狼


一直以來我國在高性能、大推力航空發動機上長期落後於世界先進航發,以至於很多軍用戰機缺乏先進的發動機不得不在其他性能上做出減配,最後就是我國的各種軍用飛行器明明單項性能處於世界領先水平,但是卻因為動力系統的缺失或者落後而不得不整體落後。比如當年我國在研製殲10這款國內當時最先進的三代空優戰機的時候,為了實現空中格鬥時的高機動飛行能力,殲10採用了機動優勢明顯的鴨式氣動佈局,隨後殲10雖然定型裝備了軍隊,但是一直以來使用的卻是俄羅斯的AL-31FN發動機,同期沈飛的另一款國產重型戰機殲11A戰機也是使用的清一色俄製發動機。

所以那個時候大家都在期盼什麼時候我們自己的戰機能夠裝上我們自己研製的國產先進航發。當然知道的朋友都知道早在殲10研發之初,我國就在波音737客機使用的CFM56航空發動機核心機基礎上研製了一款全新的軍用大推力航空發動機(而美國也在該核心機基礎上研製了大量裝備美軍戰機的F110渦扇發動機),這就是我國第三代軍用渦扇發動機---渦扇10“太行”發動機。但是受限於我國當時航空工業基礎薄弱的緣故,太行發動機從立項到開始裝機定型用了整整20年時間,這20年的時間從表象上看的確挺長的,但是仔細分析之下,這20年的時間裡,通過研製渦扇10發動機,不光讓我國整個軍用戰機有了自己國產的航空發動機,從此擺脫了受制於人的囧況。更重要的是通過研製渦扇10航空發動機,我國建立起了一套完整的航空工業研發體系,這個體系的建成不管能夠滿足未來渦扇10航發大批量的生產能力,更重要的是為我國航發產業培養了一批又一批具有更為豐富經驗的設計人才、製造人才。

當然不可否認的是,作為我國自研的第一款三代機航發動力,渦扇10航發從定型裝備開始,在性能指標上是遠遠落後於同級其他航發的,比如第三代航發對於推重比普遍都達到了8-級,航發壽命也基本在3500--4000小時左右,而渦扇10剛定型裝備那會,受限於我國高性能材料技術的缺失,渦扇10在推重比上並沒有達到標準的8-級,而且航發壽命更是隻有國外其他型號的一半。同時因為國內高性能航發的產業還未成熟,新裝配的渦扇10發動機在可靠性上也是遠遠落後於其他產品的,曾經在批量裝備部隊後出現飛行過程中噴零件的囧事,這種事故可不單單只是一件小事,因為在軍用戰機規定中,同型號的任何一架戰機出現影響飛行的隱患時,所有同型號的戰機都要停飛接受檢查,只有問題得到解決後才能復飛,所以渦扇10出現噴零件這麼嚴重的事故,對於渦扇10可謂是黑臉至極,所以那個時候網絡上對渦扇10航發冠名“不太行”航空發動機。

後期經過我國航空產業鏈的完整,以及國內材料技術的進步,渦扇10航發開始在裝配工藝、推重比和航發壽命上取得了一定的進步,但是其裝機對象卻從早期的殲10、殲11戰機變成殲11戰機極其陸基衍生版本的動力系統。可能是考慮到殲10是單發戰機,對發動機的要求比雙發戰鬥機更高。所以我們自行研製生產的“太行”發動機在很長的時間內都沒有裝備過殲10戰機,但是為此我國一直從俄羅斯大批量的引進了近600臺AL-31FN發動機來保障殲10戰機的正常值班率。雖然後面時不時的暴出裝備了國產渦扇10發動機的殲10戰機試飛的畫面,但是直到2018年珠海航展上,一架裝備了我國自主研製渦扇10B發動機和全新的矢量噴口的殲10B在航展上空做著各種超機動飛行表演時,渦扇10發動機才真正的用實際行動證明了在過去近30年時間裡自身的努力是值得的。

所以裝備國產渦扇10B發動機的殲10B戰機,能夠在全世界面前表演極其考驗發動機的各種超機動飛行表演,也直接用行動證明了渦扇10B航發能夠批量裝備殲10戰機了,其相比基礎型號最大的特點就是性能有所提升的同時,在可靠性、推重比和壽命上實現了質的提升,根據網絡上的消息來看,渦扇10B航發的推重比已經快接近9.0了,而航發的壽命也從早期的1500小時升級到現如今的2500小時了。

至於有沒有渦扇10C發動機目前還是未知數,畢竟沒有官宣。但是從現有的渦扇10B航發的升級潛力來說,其能夠提升的地方已經不多了,可能未來主要集中在航發壽命、可靠性和裝配工藝優化上吧,但是在推力和推重比等方面能夠升級的幅度並不大了。

為什麼這麼說呢?航發的推重比大小並不單單只是由航發自身的重量和推力的比值決定,核心機的性能更為重要,和渦扇10航發核心機一樣的美國F110航發,在最大推力和推重比上和現在的渦扇10B差不多,而且F110航發已經有近20年時間沒有升級改進了,所以從這點也可以看出未來出現渦扇10C的可能性真的不大了。所以未來我國應該會主要集中在現款渦扇10B的升級優化上,比如通過時間的變遷之下,採用更加成熟的裝配工藝和更多的新材料來提高現有渦扇10B的推重比和航發壽命,讓我國的航發在壽命上也能達到和國外同樣的4000小時以上(上萬小時以現有材料基本不可能,畢竟航發可是典型的前冷後熱)。


魑魅涅磐


目前太行a是12.5噸,首翻750小時,總壽命1500小時的樣子,b是13.8噸,通過地面持久試車1000小時測試,可以判斷大修一次2000小時,總壽命4000小時,c是存在的,是14噸+,殲二十專用雞血版,壽命1000的樣子,也有消息說不穩定,我最希望能有16噸版本,哪怕不裝備,只要能穩定,達到表兄弟f110的終極水平,那就說明我們的設計水平真的趕上來了


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