涡扇10B与F110-GE-132对比,孰优孰劣?

竹笋念熊猫


在军用航空发动机方面,我国的涡扇-10系列发动机与美国的F110系列发动机有着很大的相似之处,除了同为大推力小涵道比涡扇发动机、推力相近之外,又有着十分相似的发展之路,那如今已经相对成熟的涡扇-10发动机相比F110发动机还有着多大的差距呢?

首先是F-16战斗机所有的F110系列发动机,F110-GE-100发动机是F110系列的基本型,采用了F404的风扇、加力燃烧室和喷管技术,于1986年10月份换装到F-16C/D战机上进行使用,此时该发动机的最大的加推力为12.5吨,推重比为7,在当时已经是一款相当先进的发动机。

之后,美国通用电气公司(GE)又在F110-GE-100的基础上,改进研制了F110-GE-129发动机,该型发动机于1992年开始装备到F-16C/D战机之上,新型号的F110-GE-129与F110-GE-100有81%的零件可以通用,用于保证发动机的整体稳定性。

另外,F110-GE-129发动机相比F110-GE-100在性能方面有也不小的增加,加推力增加到了13.2吨,推重比增加达到7.3,发动机的维修间隔也增加到了2000个小时,使得该发动机的总寿命达到了6000个小时左右,大幅度领先于当时全球同类型的其他军用航空发动机。

不过,F110-GE-129并不是F110系列发动机的终点,在此之后GE又推出了F110-GE-129EFE大规模升级版本,为了引起军方和国际上的注意并在1999年改名为F110-GE-132发动机,132的最大加推力达到了14.5吨,推重比达到了7.8。依靠推力大幅度增加F110-GE-132发动机,美国在第二年就斩获了80架阿联酋加装保形油箱的定制版F-16E/F战斗机。

与F110系列发动机相比,涡扇-10发动机的基本型涡扇-10A定型于2005年,该型号的加推力为12.5吨,但并未大批量生产就转入了改进型的研发;在2010年左右,涡扇-10A的改进型涡扇-10B开始定型,此时该发动机的最大加推力达到了13.5吨左右,并被开始批量装备到歼-16、歼-11、歼-10等战机之上。

而目前涡扇-10的性能最为先进的型号应该是目前歼-20战机所用的那款(暂且称为涡扇-10X),根据坊间传闻的数据,涡扇-10X发动机加推力达到了14.5吨,推重比达到8,总寿命达到了3000个小时左右,按照出现的频率来看该发动机在今年之前应该已经定型。

结合两款发动机的发展来看,涡扇-10系列发动机虽然一直在追赶,但相比F110系列发动机在进度上依然落后了大概20年的时间(目前F110的最新型号为134,加推力15.4吨),虽然涡扇-10X的性能已经与F110-GE-132相差无几,但在发动机的总体寿命上两者还有很大的差距。


天下布武


都不是最新型号,比较的意义不大了,应该用两者的改进型涡扇-10B和F110-GE-132来做横向比较。涡扇-10B加力推力超过144千牛(14.8吨),推比接近9,推力比F110-GE-132略大,但大修寿命不如后者,综合来看,两者的战术性能相当,同属世界最先进的三代大推之一


韩柏8250


那是F110-GE-129,不是F110-CE-129。涡扇-10A发动机除了在整体寿命和大修时间上不如F110-GE-129,其他性能如:推力,推重比,耗油率都基本上持平了。涡扇-10A发动机已经装在歼11B战斗机上服役好几年了,涡扇10B也已经被歼16使用了,而最近的歼10C和歼20使用的应该是涡扇-10C。总的来说,涡扇-10系列发动机已经堪大用了,在我国空军中的地位也就相当于F100系列在美空军中的地位,也相当于F110系列在美国出口型战机上的地位。



涡扇-10A发动机

涡扇-10A发动机是涡扇-10发动机的稳定型号,只是解决了故障,在推力等性能上并没有提高。涡扇-10A发动机的加力推力为12.5吨,军用推力在8吨左右,涵道比为0.78。涡扇-10A发动机的高压涡轮叶片使用了DD406单晶耐高温合金,涡轮盘使用了粉末合金。DD406单晶耐高温合金的可以在1100℃,140Mpa的恶劣环境中持续工作132小时,这在二代单晶耐高温合金中也属于顶尖的水准了,基本上比美国CMSX-4的性能略高。


此外,涡扇-10A发动机的涡前温度高达1747K,这个温度在第三代大推力涡扇发动机中都是比较靠前的。之所以涡扇-10A发动机的涡前温度可以达到这个数值,主要就是使用了DD406单晶耐高温合金材料,隔热涂层,气膜冷却技术。只不过涡扇-10A发动机的寿命大修时间为1500小时,寿命为4000小时,与F110-GE-129还有不小的差距。

F110-GE-129发动机

说来也奇怪,在美国空军中F100发动机的使用量要比F110的多,而F110的性能却比F100要好。只不过是F110的加速性,泼辣性不如F100而已。F100发动机的加力推力为12.8吨,军用推力为7.5吨。F110发动机的高压涡轮叶片使用的是GE公司研发的ReneN5第二代单晶耐高温合金材料,该单晶耐高温合金可以在1150℃的高温下持续工作10小时,只不过该合金的在某些性能上不如我国的DD406而已。F110-GE-129发动机的寿命和大修时间比较好,其第一次大修时间为2500小时,寿命高达8400小时。



通过对比得出,涡扇-10A发动机只是在大修时间和寿命上不如F110而已,其次两者的加速性和泼辣性半斤八两,涵道比也差不多大。航空发动机的寿命与主轴,轴承的寿命有较大的关系。而在轴承的寿命上,我国并没有多么出名的企业,远没有美国的产品使用时间长。所以说,涡扇-10A发动机在寿命和大修时间上区域下风也是很正常的。


江山何沉


涡扇10A全面落后于美国的F110-GE-129,跟美帝航发比高低是自己跟自己过不去。

涡扇10系列和F110系列大推力涡扇发动机分别是中国、美国大推的代表,两者之间颇有渊源,而且定位相似,有很多可比性。

涡扇10A(FWS-10A)是涡扇10系列的第一个实用型号,需要注意的是,服役的涡扇10系列(太行系列)中没有“涡扇10”这个型号,就像歼10A是歼10系列中第一个型号,歼11A是歼11系列的第一个型号,运20A是运20系列的第一个型号,我国的武器装备命名规律就是这样有趣。所以那些称涡扇10A是涡扇10改进型的文章,不需要再读下去。涡扇10A本来的装机对象是歼10A,但是一系列因素共同作用下却未能如愿,却称为歼11B(00批之后)的动力选择。

作为当时正在研制的歼10的动力,涡扇10A的参数指标相当亮眼,与当时美、苏的当家大推相比豪不逊色。当然,上图的参数对比只是“理想很丰满”而已。

而F110-GE-129发动机确实实打实的F110-GE-110发动机的改进型,最大推力增加到129千牛,而且更重要的改进是提高了可靠性和可维护性,使得F110-GE-129的使用寿命高达5000个循环,基本与战机同寿。正是因为F110-GE-129同时具有性能和可靠性方面的优点,该款发动机广泛装备与F16C/D和F15E上,是三代大推中的佼佼者。

涡扇10A除了推力这些硬指标不如F110-GE-129外,最大的差距就是来自于寿命和可靠性方面。根据官方八股,早期装机的涡扇10A故障频频,使得使用该发动机的航空兵部队难以形成全面战力。无论是可靠性还是寿命,涡扇10A都无法与俄制AL-31F相比,而AL-31F的寿命是1500小时。

这是因为涡扇10A可靠性方面的不理想,使得原本计划使用该发动机的歼10A只能使用可靠性同样不佳、但相比涡扇10A还像样的AL-31FN。

顺便一提,涡扇10A与F110系列颇有渊源。太行的核心机由CFM56-3测绘仿制而来,而F110系列的核心机正是CFM56-3,所以两者都是3级风扇+9级高压压气机+1级高压涡轮+2级低压涡轮的总体布局。简单的说,涡扇10A就是F110-GE-100的低档山寨版。

当然,作为我国第一个大推力涡扇发动机的实用型号,涡扇10A存在的问题非常正常,与F110系列由差距也很合理。而且,随着厂商和部队对涡扇10A的逐步改进,涡扇10A早已摆脱早期故障率高企、可靠性差的噩梦,歼11B部队无论在重大演训任务还是日常备战中的表现都不错,涡扇10A已经堪用。

而对于这种日渐成熟、发展潜力较大的大推力涡扇发动机,涡扇10系列也逐步有了更多的改进型,不但推力增加,而且在可靠性、寿命指标方面都有提升。歼16使用的涡扇10B推力高达13.2吨,而且在可靠性和寿命方面超越了引俄发动机。

相信很多读者对2018年珠海航展上歼10B-TVC验证机的精彩表演印象深刻,这次堪称中国历史上最精彩的单机飞行表演,正式来自于涡扇10系列的加持。歼10B-TVC验证机用这样的惊艳向世界宣布,太行终于行啦!

而太行的故事显然不如就此结束,推力更大、性能更加先进的涡扇10改型发动机目前已经装备于我国最先进的歼20上,使得太行版歼20在性能上较使用俄制99M1发动机更加强悍。目前太行版歼20正在向北部战区航空兵某旅“先锋飞行大队”交付。

最初的梦想,绝对会到达。成飞在其公众号中发布的复工视频中有一架歼10C惊鸿一瞥,但是却让广大军迷非常振奋,最新批次的歼10C已经全面换装涡扇10系列,这标志着在立项30多年、定型十几年后,太行不忘初心,终于实现了当初的梦想。同时也标志着中国空军目前在产的战斗机全部用上中国心!

我们用了30多年的时间,才使得我们的航发工业与强敌相比,从望尘莫及追到了望其项背。但是,我们也不能盲目乐观,底子在那摆着,持续的投入差距也在那摆着,虽然我们对国产航发无比期待,但是确实还不能与强敌相提并论。

咱的涡扇15还不知道咋样呢,人家使用18吨F135的F35已经造了交付了500架了。


从此萧郎是路人甲


首先需要说明一下问题中的描述有误,应该是F110-GE-129发动机(没有F110-CE-129这一型号),GE是美国通用电气公司的缩写。WS-10A与F110-GE-129同属于小涵道比涡扇发动机,其它技术指标暂且不提,仅从装备应用方面来说F110-GE-129发动机于1991年即开始装备于F-16战斗机,而我们的WS-10直到2010年才完成定型,正式装备不会早于2011年,也就是说二者差了20年!仅从这一点来说WS-10A就比F110-GE-129矮了一大截。

装备WS-10发动机的歼-11战斗机

首先简要介绍一下F110-GE-129发动机,该型号是美国通用电气公司航空发动机集团研发的F110系列发动机的中间改型。往上推是有基本型F110-GE-100(1985年开始装备)、F110-GE-400(海军型),往下推有F110-GE-132和F110X。GE公司于1991年完成了F110-GE-129(推力为129.1kN级)型号研发,并在同年开始装备空军F-16战斗机,F110-GE-129正式加入美军战斗机序列。美国F110-GE-129发动机是F110系列发动机的中间型号

为了降低研制风险、保证可靠性,GE公司在研制F110-GE-129发动机时采用了F110-GE-100的大量零部件设计,并且延续了F110-GE-100发动机超高的可靠性,大修周期高达6000小时以上。F110-GE-129发动机最大推力约12900daN(推力单位DecaNewton,1daN=10牛顿)、中间推力约7560daN、涵道比约0.76、油耗约0.7kg/(daN·h)、推重比约7.3,发动机全重约1.8吨。

F110-GE-129发动机于1991年便开始装备美军战机

WS-10A发动机的研发始于上世纪90年代中后期,整个研发进程一直持续到了2010年之后。根据网上披露的信息推断,WS-10A发动机于2006年11月完成了飞行前的鉴定试验,并于当年底在歼-10战斗机上进行了试飞,大概在2010年底完成了的定型试验,但是至于何时正式批量装备战斗机并未有具体信息,个人判断至少要到2011年后才会开始装备国产战斗机。

航展上的WS-10(右)与俄制AL-31F发动机

WS-10A发动机的基本参数包括最大推力约13500daN、中间推力约8600daN、涵道比约0.57、油耗约0.7kg/(daN·h)、推重比约8.1,发动机全重约1.7吨。从整体上来说WS-10A主要技术指标均略优于F110-GE-129发动机,尤其是在最大推力和推重比方面有一定优势。但是,WS-10A的可靠性与F110-GE-129还有较大差距,据报道WS-10A的大修间隔约为1500-2000小时(大幅优于俄制AL-31系列的800小时左右),不到F110-GE-129的三分之一!也就是说我们的WS-10A发动机勉强达到了美国20多年前的水平,虽然很难听,但个人认为这就是现实!WS-10的性能与F110-GE-129发动机接近,但是大修时间差距较大

航空发动机被誉为“工业制造领域皇冠上的明珠”,其技术含量和难度可见一斑!引导和应用得当,我们在10年内建立了全球规模最大的网络应用市场,但是说句不合适的话,在航空发动机领域即使再过20年也很难能够达到美国现在的水平!类似航空发动机这样需要长期积累、需要高端材料和高端制造能力支撑的“硬核”工业产品,来不得半点虚假,努力发展实业才能有前途!高性能航空发动机在一定程度上制约了我国航空工业的发展,必须尽快赶上!


威呐解析


两者都是第三代大推,推力和推重比相差无几,但F110-GE-129更加稳定成熟,寿命长。涡扇10B有望超越F110-GE-129。


量子之狼


WS10A就算技战术达标,可油耗,可靠性,寿命能比吗?就象十年前生产的飞豹发动机,能和六十年代生产装备到英国鬼怪式上后退役封存,几十年后被我们淘回的斯佩202发动机比吗?就算它还剩最后一次大修期,也比国产货总寿命嘛!


山骡


寿命无故障期可能有差距,美国也是花了好久时间才解决,当年F100推重比高但故障率太高美军受不了了,把B1B的F101改进变成F110,技术水平其实不如F100


阿土伯405


WS10虽然比美国发动机差一点但决是中国心,美国军用发动机再好,但是决定不会卖给中国的。


分享到:


相關文章: