土耳其的野望——土耳其空军第五代隐形战机TF-X计划(完)

TF-X的第一件成品:进气道

2019年12月30日,土耳其航空航天总裁兼首席执行官科蒂尔与《C4防务》交谈后表示,土耳其航空航天和TUBITAK BILGEM已经开始研究TF-X飞机雷达波的反射。科蒂尔说,“我们已经开始制造第一个进气道。TUBITAK BILGEM正在处理进气道的电磁反射。第一个进气道现在在图比塔克。我们正在研究进气道的电磁反射情况,并且正在实际动手。因此,它不再只是存在于纸面上。”

土耳其的野望——土耳其空军第五代隐形战机TF-X计划(完)

通过特殊设计的进气道为发动机提供产生推力所需的空气量。进气道的任务是为发动机提供均匀、稳定、低损耗的气流。进气道有多种形状和大小,具体细节通常由飞机的速度决定。影响飞机发动机亚音速、超音速和高攻角性能的关键设计之一是飞机的进气道设计。进气道的几何形状也同雷达反射密切相关。

MMU/TF-X将配备一对固定超音速进气道,带附面层隔道。当仔细研究TF-X模型的机身设计时,首先引起注意的细节之一是,进气口与F-22一样是固定的,机身和进气口之间有3-4英寸的间隙,旨在隔离附面层气流。与F-22一样,TF-X机身背面也有放气门。第五代飞机,如F-35、J-20和FC-31,通常装有无附面层隔道进气道(DSI)。DSI进气道比固定进气道具有更好的隐身能力,效率更高,但它们的性能限制不允许配备这些入口的飞机超过马赫1.8-马赫2.1。F-35是一种多用途战斗机,主要用于空对地作战,因此它不需要高速飞行或具有超巡航能力。正因为如此,F-35的最大速度是马赫1.6。另一方面,F-22和TF-X是空中优势战斗机(MMU/TF-X的主要作用是空中优势),这意味着它们必须能够高速飞行。据信,对于29,000磅级的国产涡扇发动机,TF-X可能会超过DSI型气门的速度限制。因此,在飞机上使用DSI进气道对MMU/TF-X来说不是个好主意。此外,与F-22的情况一样,TF-X也将具有超巡航能力,无需使用加力即可达到Ma 1.5+的速度。

TF-X和国产涡扇发动机

在土耳其为MMU/TF-X研制国产涡扇发动机之前,通用电气的F110涡扇系列一直被选为权宜之计。2019年6月23日,土耳其航空航天总裁兼首席执行官科蒂尔透露,他们已经从通用电气(GE)订购了5台涡扇发动机,目前处于交付状态。"我们将使用F-16发动机(可能是F110-GE-129E版本,双引擎配置),TF-X的第一批原型将用于首次飞行。国产涡扇发动机的开发仍在继续,” 科蒂尔补充说。我们估计其中四台发动机将安装在两架土耳其战斗机原型上,第五台发动机将用作备用发动机。从第三架原型机开始,MMU/TF-X飞机计划由国产涡扇发动机提供动力,该发动机由国家发动机财团TR Motor Power Systems(由BMC Power占55%、土耳其航空航天占35%和SSB占10%组成的发动机联盟)研制。

土耳其的野望——土耳其空军第五代隐形战机TF-X计划(完)

2018年11月8日,SSB与TR Motor Power Systems签署了框架协议,开发下一代涡轮风扇发动机,为MMU/TF-X或土耳其战斗机提供动力。国防工业(SSB)总裁伊斯梅尔·德米尔(Ismail DEMIR)在签字仪式上说,最终目标是,该发动机不会面临外国在使用和出口方面的限制,土耳其将控制所有技术特性和知识产权。SSB总裁DEMIR还指出,开发国产涡扇发动机将是一个漫长的过程,近10年,与TR Motor签署的协议将成为这一进程的一个框架。在11月8日的签字仪式上,TR Motor的土耳其国产涡扇发动机的示意图也与媒体分享。我们的初步分析表明,目前的设计与F110系列在内部配置方面有几个相似之处。例如,于F110-GE-129和-132发动机一样,土耳其国产涡扇发动机具有可调弯度导向叶片,与F110-GE-132发动机一样,它在三级模块化风扇部分采用整体叶盘,以取代传统的叶片,以提高性能和可维护性。发动机还集成了一个高压涡轮和低压涡轮。根据我们的消息来源,由TR Motor提供的土耳其国产涡扇发动机将具有与F110涡轮风扇系列类似的尺寸和重量。

2017年年中取消了第一次招标(RFP于2014年1月17日发出,涵盖直接采购用于TF-X原型的7台涡扇发动机),2017年下半年,SSB与外国发动机供应商/技术支持提供商就开发一种全新的国家发动机发出了新的招标,其知识产权将属于土耳其(SSB)。中标者将与TR Motor合作开发和制造27,000磅级国产涡扇发动机。SSB于2017年12月收到来自TEI(不包括通用电气)和TAEC(Kale集团和劳斯莱斯合资公司)的提案,而欧洲航空决定不参与投标。2017年5月8日,Kale集团宣布,他们将与总部位于英国的劳斯莱斯(Rolls-Royce)成立合资公司TAEC(Kale集团占51%和劳斯莱斯占49%),开发民用和战斗机发动机,包括土耳其计划中的TF-X战斗机。根据Kale Group的说法,如果被选中的话,他们将在2023年开发第一台生产发动机,并在完成所有认证流程后,到2030年开始批量生产该发动机。据当时的劳斯莱斯国防航空航天总裁克里斯·乔勒顿(ChrisCHOLERTON)说,他们计划从零开始为计划中的TF-X战斗机开发发动机,土耳其将持有这种新发动机的知识产权。2018年下半年,劳斯莱斯被选为发动机技术支持提供商,并启动了与该公司的谈判。然而,2019年3月初有报道称,劳斯莱斯因知识产权问题而退出了该项目。劳斯莱斯已经明确表示,他们不愿意与BMC Power分享知识产权。2019年11月,SSB总裁德米尔透露,他们已经重启了与劳斯莱斯的谈判,他们即将与该公司达成协议。德米尔在2019年12月13日对彭博新闻社的声明中,就MMU/TF-X战斗机的土耳其国产涡扇发动机发表了声明;"我们可能会发现劳斯莱斯的发动机中间地带...如果我们坐在桌旁,我们将解决这个问题。2020年5月7日,德米尔通过国内视频会议系统接受土耳其主要国防杂志(包括《国防土耳其》杂志)的采访时回答记者提问时说:"TF-X项目的主要目标是最大限度地利用土耳其的能力。我们始终与所有合作伙伴保持联系,尤其是大型国防公司和TUBITAK(土耳其科学技术研究理事会)。利用外国子系统,即使是在过渡过程中,将来也会阻碍我们今后的发展。我们今后不会依赖任何外国系统,因为无论协议多么有约束力,都会有障碍。我们以前有过类似的情况。使每个系统都成为本土系统,是全球系统中一个代价高昂的过程。在第一阶段,我们将使用现成的发动机,但最终的引擎将是国产的...我们已经开始研究TF-X发动机,但F110发动机将在第一阶段使用。我们考虑双引擎设计。目前,F110发动机的供应没有问题,这是一款我们非常熟悉的引擎。已提供5-6个发动机。TEI在维护和维修该发动机方面拥有丰富的经验,所以我们觉得使用这种发动机首飞会更安全。目前,一个国产发动机的工作正在进行中,但我们也与许多国家就喷气发动机进行了接触。

土耳其的野望——土耳其空军第五代隐形战机TF-X计划(完)

TEI拥有维护F110的丰富经验

在SETA基金会于2020年5月28日组织的在线小组讨论中,SSB的德米尔就TF-X计划发表了重要声明。在回答有关TF-X计划和土耳其空军新一代战斗机要求的问题时,德米尔说:"特别是,我可以说,新战斗机的现货采购目前不在我们议程上。我们所有的努力都集中在第五代TF-X上。我们决心在"模块开发方法"下实现此计划(TF-X战斗机的性能和能力将随着每个模块的改进)。也就是说,不要一举提供飞机在"操作要求清单"中定义的所有所需性能参数;我们将确定一种提供某些参数的方法,并相互置于一起,最终性能目标在阶段内实现。从这个意义上说,我们的第一个原型机可能达不到第五代标准,但是具有4.5/4+代战斗机性能,但随着时间的推移,我们最终将实现第5代配置。

据TR Motor Power Systems总经理奥斯曼·杜尔(Osman DUR)说,与相关机构合作,继续全速开发国产涡轮风扇发动机,截至2020年1月,约有80名工程师正在与土耳其空军司令部合作,参与TF-X战斗机的国内发动机项目。"我们将在2026年或2027年进行发动机首次起动测试。然后地面测试将开始。我们的国家战斗机(TF-X)将在2029年使用我们的国产发动机进行首次飞行,"杜尔补充道。2020年1月10日,杜尔在接受安纳托利亚通讯社(AA)的采访时表示,由于设计和生产代表了两个独立的运营,该公司一直在与国际工程和设计公司以及原始设备制造商(OEM)进行谈判。"设计我们无法投入生产的技术没有意义。因此,我们继续努力为国内飞机行业发展本地供应商,"杜尔说。

根据从TR Motor Power Systems官员获得的信息,MMU/TF-X发动机的概念设计阶段正在进行中,发动机开发/设计工作正在并行进行,并配合飞机开发。截至2019年9月,超过50名工程师,包括在国外外国发动机公司工作的土耳其工程师正在从事该项目。截至2019年9月,计划于2028年向土耳其空军交付第一套国产涡扇发动机,用于TF-X测试。(完)


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