【簡介:】起始水平。中國第一臺自行研制的飛機(jī)發(fā)動機(jī):
??中國渦扇十渦扇發(fā)動機(jī)
近日有關(guān)黎明/606所的新型發(fā)動機(jī)通過國家的定型考核的新聞引起人們的關(guān)注。其證實(shí)了殲十采用的國產(chǎn)
起始水平。中國第一臺自行研制的飛機(jī)發(fā)動機(jī):
??中國渦扇十渦扇發(fā)動機(jī)
近日有關(guān)黎明/606所的新型發(fā)動機(jī)通過國家的定型考核的新聞引起人們的關(guān)注。其證實(shí)了殲十采用的國產(chǎn)動力裝置,也就是黎明/606所的渦扇十大推力高推重比渦扇發(fā)動機(jī)。也就是說殲十量產(chǎn)道路上最大的也是最後的障礙被消除,將在十五期間批量生宴裝備部隊。
??事實(shí)上這很簡單:我們已經(jīng)知道的WP7/WP13系列和WS9是貴州和西安搞的,而作中國歷史最悠久,技術(shù)力量最雄厚的黎明在那無所事事顯然是不正常的,這比我國航空發(fā)動機(jī)工業(yè)落後形成了鮮明的對照。更何表黎明當(dāng)年搞了中國唯一的大推力渦扇發(fā)動WS6。到90年代西方仍然認(rèn)生宴型轟7將采用的是WS6G。
??可以想像當(dāng)年我國放顯然是了研制更先進(jìn)的發(fā)動機(jī)-渦扇十。
渦扇十的研制可以上溯到80年代初。根據(jù)叁步的規(guī)劃中國航空工業(yè)以空軍2000年作戰(zhàn)環(huán)境背景,以前蘇聯(lián)第四代作戰(zhàn)飛機(jī)對象開始新殲的技術(shù)預(yù)研。其中發(fā)動機(jī)分別F100以和F404標(biāo)準(zhǔn)機(jī)安排了高推和中推兩個項目,這實(shí)際上反映當(dāng)時對新殲發(fā)展思路的爭論,有人認(rèn)應(yīng)該美蘇高低搭配的路子,有人希望研制象英法那樣的多用途戰(zhàn)斗機(jī)。
??最後采納了前者。外界第一次知道中國研制其是在當(dāng)年軍委楊尚昆副主席訪問美國的時候,其間我國曾向美國提出購買pw200發(fā)動機(jī),敏感的海外媒介意識到中國正在研制與其相似的發(fā)動機(jī):降低風(fēng)險在戰(zhàn)機(jī)試飛用時用類似的成熟發(fā)動機(jī)是國際普遍的作法。渦扇十在六五期間進(jìn)入工程研制,89年完成首部樣機(jī),90年上高空架試車。
??92年配備首架殲十原型機(jī)試飛。但這時國際形勢發(fā)生了根本的變化。中國的國防戰(zhàn)略也隨之了根本的變化作戰(zhàn)對象和地區(qū)有了改變。對殲十的要求也跟著變化,因此渦扇十也提升至渦扇十甲。以適應(yīng)戰(zhàn)機(jī)重量增加了的變化。期間了降低試飛的風(fēng)險,我國從俄羅斯進(jìn)口了大約十部AF31FN用于殲十的試飛。
??因此外界推測渦十甲的性能相當(dāng)于GE的F100-GE129。渦扇十甲98年裝機(jī)試飛。今年正式設(shè)計定型??哲姾?06所對其的評價是渦扇十甲的研制成功使中國航空動力系統(tǒng)達(dá)到國際80年代中期的水平。
WS10/10A是一種采用叁級風(fēng)扇,九級整流,一級高壓,一級低壓共十二級結(jié)構(gòu){3=9=1=1}的大推力高推重比低涵道比先進(jìn)發(fā)動機(jī)。
??黎明在研制該發(fā)動機(jī)機(jī)時成功地采用了跨音速風(fēng)扇;氣冷高溫葉片,電子束焊整體風(fēng)扇轉(zhuǎn)子,鈦合金精鑄中介機(jī)匣;,擠壓油膜軸承,刷式密封,高能點(diǎn)火電嘴,氣芯式加力燃油泵,帶可變彎度的整流葉片,收斂 擴(kuò)散隨口,高壓機(jī)匣處理以及整機(jī)單元體設(shè)計等先進(jìn)技術(shù)。其中渦輪葉片采用定向凝固高溫合金先進(jìn)材料,無馀且精鑄和數(shù)控激光打孔等先進(jìn)工藝,以及對流、前緣撞擊加氣膜叁合一?的多孔回流復(fù)合冷先進(jìn)技術(shù),使渦輪葉片的冷效果提高了二倍,而且耐5000次熱沖擊試驗(yàn)無裂紋發(fā)生。
??WS-10的渦輪葉片雖然是定向結(jié)晶的DZ125,但采用了我國獨(dú)創(chuàng)的低偏析技術(shù),其綜合性能可以和第一代的單晶高溫合金媲美。WS10的性能:空氣進(jìn)量100kg/sec,渦輪前溫度1700-1750k, WS10加力風(fēng)扇的性能的一些主要數(shù)據(jù)如下:高、低轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速分轉(zhuǎn)別是13 kr/min,16。
??2 kr/min,涵道比0。5,?增壓比30,323 m/s和334 m/s,空?流量M=100 kg/s,主燃燒室及加力燃燒室供油量分別2。6 kg/s,2。85 kg/s。最大推力73。5kn,加力最大推力110kn。另外ws10有614研制的fadec 。
??
附1; WS10A AF31 F110-GE-129 主要性能比較
加力推力 {公斤} 12000 12258 12899
中間推力 {公斤} 7500 7620 7562
加力費(fèi)油 2 2 2
涵道比 0。5 0。6 0。
??76
總增壓比 30 24 32
推重比 WS10A估計值。
附2:
中國技術(shù)創(chuàng)新信息網(wǎng)’科技成果-航空發(fā)動機(jī)高低壓整流器自動電熱鉚機(jī) 高低壓整流器共12級,其中壓氣機(jī)整流器9級,風(fēng)扇整流器3級,每一級整流均由外環(huán)、內(nèi)環(huán)和數(shù)十只葉片組成,葉片材料鈦合金和高溫合金,葉片與內(nèi)、外環(huán)采用電熱鉚方法連接,由于葉片型面復(fù)雜,兩端端面積相差很大,而且熱鉚時要防止變形,使電熱鉚難度很大,成了新發(fā)動機(jī)研制中的關(guān)鍵問題。
??1995年我們南方動力機(jī)械公司研制成功一臺自動電熱鉚機(jī),圓滿解樵了這一技術(shù)關(guān)鍵。
附3:
氣膜與發(fā)散冷渦輪導(dǎo)向葉片的設(shè)計與試驗(yàn)研究
全氣膜冷與發(fā)散冷是先進(jìn)的高溫渦輪冷技術(shù)。本文介紹了一種全氣膜 冷和一種發(fā)散冷渦輪導(dǎo)向葉片的設(shè)計與試驗(yàn)研究。
??兩種葉片分別采用多孔 蒙 皮和絲網(wǎng)蒙皮同骨架組合的結(jié)構(gòu)。文中介紹葉片的設(shè)計思想和基本結(jié)構(gòu)形式以及滿足規(guī)定冷效果所做的傳熱與流體動力計算分析。研究過程中還做了冷效果試驗(yàn)和?;治?。獲得了兩種葉片的冷特性試驗(yàn)結(jié)果和葉片表面溫度分布,提出了近似的?;P(guān)系式。
??試驗(yàn)表明,這兩種葉片都達(dá)到了設(shè)計規(guī)定的冷效果。通過熱疲勞試驗(yàn)和平面葉風(fēng)洞試驗(yàn),還得出了兩種蒙皮結(jié)構(gòu)與焊接質(zhì)量對葉片抗熱疲勞能力的影響,葉片冷氣出流形式和狀態(tài)對葉流通能力、出氣角和葉型損失的影響規(guī)律。
鈦合金風(fēng)扇轉(zhuǎn)子電子束焊接工藝
該成果針對某發(fā)動機(jī)研制需要,在我國第一次成功地把電子束焊接技術(shù)應(yīng)用于高精度、薄壁大尺寸的發(fā)動機(jī)重要承力旋轉(zhuǎn)構(gòu)件-鈦合金風(fēng)扇轉(zhuǎn)子。
??研制中重點(diǎn)突破了多項關(guān)鍵技術(shù):改進(jìn)了焊機(jī)的控制系統(tǒng)、真空系統(tǒng)等,使主要焊接參數(shù)控制精度達(dá)到國際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn);探索出焊前酸洗、防護(hù)飛濺及穿透電流損傷零件的可行辦法;優(yōu)先出最佳焊接參數(shù);對焊接變形控制采取了有效措施。
發(fā)汗冷葉片210小時試驗(yàn)
通過長期運(yùn)行考核冷孔設(shè)計及骨架和蒙皮的度是否適用、蒙皮抗堵塞性能、蒙皮與骨架的焊接性能以及試驗(yàn)臺對高溫試驗(yàn)的適應(yīng)性, 經(jīng)210小時試驗(yàn), 上述目的的全部完成。
??證明發(fā)汗冷葉片用于航空發(fā)動機(jī)做導(dǎo)向葉片是完全可行。
第一級風(fēng)扇空心整流葉片加工新工藝
一級風(fēng)扇空心整流葉片, 材料TC4, 全長340毫米, 中間有一個通風(fēng)通油的臺階扁孔, 毛坯是精鑄件。由于葉片尺寸大, 技術(shù)比較復(fù)雜, 以往試制時報廢率很高。
??針對宴生廢品的主要原因一型孔壁厚難以保證的狀表, 改變了老的工藝方法, 把型面定位改型孔定位, 對所有按型面定位夾具和測具進(jìn)行了改裝,采取了一系列措施, 使型面壁厚得到了保證, 合格率達(dá)到100%, 國家節(jié)省了大量的財力物力。
。
水平慘啊
我國戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動機(jī)的制造水平還處于相當(dāng)落后的階段,不僅僅是戰(zhàn)斗機(jī),整個發(fā)動機(jī)制造業(yè)情況也差不多,這也是制約我國國防發(fā)展的一大瓶徑。還是舉幾個例子說明一下:我國最新研制的戰(zhàn)斗機(jī)殲10、梟龍,殲10發(fā)動機(jī)(AF—31)是制約殲10延遲裝備部隊的最主要原因,由于我國制造的發(fā)動機(jī)無法滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),因此不得不轉(zhuǎn)向俄羅斯進(jìn)口,而俄羅斯為了自身戰(zhàn)略利益考慮,設(shè)置了種種條件,迫使中國不得已做出讓步;梟龍戰(zhàn)斗機(jī)的發(fā)動機(jī)也是從英國進(jìn)口,具體情況和殲10的差不多。不僅僅如此,我國最近研制的幾艘大型軍艦(168、169、170、171)的發(fā)動機(jī)也是從烏克蘭進(jìn)口,還有最新的各種導(dǎo)彈、魚雷的發(fā)動機(jī)也是從俄羅斯進(jìn)口或仿制。造成這種局面的原因是多方面的,但其主要原因是我國制造業(yè)的水準(zhǔn)太差,尤其是精工制造,無論是材料、精度、工藝都與世界先進(jìn)水平還有相當(dāng)大的差距.