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    俄研制新航空發動機 渦輪葉片復雜溫度超過2000K

    日期:2021-07-13

            據俄羅斯航空新聞網報道,目前俄羅斯正為該國第五代戰機PAK FA飛機研發第二階段發動機。位于俄羅斯雷賓斯克市“土星”科研生產聯合體將負責發動機的主要研制工作。據介紹,PAK FA戰機第二階段發動機工程代號為“129”。首批129型發動機將于2015年交付,屆時首批配備第一階段發動機的T-50戰機將開始列裝俄羅斯空軍。
    129型發動機奮起直追
            在提到俄羅斯第五代戰機發動機的主要特點時,土星公司總設計師尤里·什托金透露稱,T-50并非普通的戰斗機、轟炸機或強擊機,而是一款多用途飛行器,這樣的戰機應加裝最新型第五代發動機,使其能夠實現高度機動、高速和經濟性能,與美國的F-22和F-35競爭。
            據什托金稱,與上一代發動機相比,129型發動機將具備以下新特點:重量更小、單位推力更大、燃油消耗率更低、散射面積更小。最重要的,新型發動機價格相對便宜,售后服務方便。在提到129型發動機的部件與組件時,什托金指出,航空發動機的核心是高壓渦輪,其完善程度直接決定了發動機的性能。與上一代壓氣機相比,129型發動機的高壓壓氣機零件數量減少,但由于采用了新材料與工藝,壓氣機的制造費并不會增加。
    至于129型發動機所用材料,什托金表示,從原則上講,如果沒有新材料,就不能保證新一代燃氣渦輪發動機的性能。不過,他強調稱,土星公司有新材料應用的經驗和不錯的成果。據什托金稱,129型發動機采用耐高溫鎳合金葉片。之所以采用這種合金,是因為渦輪葉片很復雜,溫度超過2000K。
            除此之外,什托金還強調稱,土星公司資金充足,可研制出能夠提升發動機壽命的新型復合材料。土星公司這方面工作已經開展很久了。土星公司已經成功研制了第一階段試驗發動機,目前正在裝配,工程代號117。實際上,117型發動機是蘇-27戰機所配AL-31發動機的AL-41F1改型。按T-50戰機項目發展規劃,第一階段發動機,即AL-41F1型發動機將裝配T-50原型機和首批量產型T-50戰機——首批戰機將于2015年開始列裝俄羅斯空軍。作為PAK FA戰機項目的第二階段發動機,目前人們對129型發動機知之甚少。不過,此前曾有報道稱,129型發動機與AL-41F1型發動機的推力不同,而且燃油效率更高。據稱,129型發動機巡航飛行時推力為107千牛,加力模式下可提供176千牛推力。
    美國F119仍然是“老大”
            俄羅斯首架PAK FA戰機原型機T-50已于2010年1月進行飛行試驗,第二架T-50原型機于2011年3月進行飛行試驗。第三架原型機于2012年8月試飛中開始進行對主動電子掃描雷達的測試。第四架原形機于2012年12月2日首飛。按照俄羅斯蘇霍伊設計局的計劃,PAK FA戰機在完成機身測試工作后,俄羅斯將采購首批10架評估試驗機,然后在2016年后裝備60架標準型號。
            與俄羅斯仍處于研發階段的T-50戰機相比,美國F-22戰機早已于2005年投入現役。F-22戰機具備規避雷達探測和超音速巡航等多種能力。更重要的是,與仍處于研發階段的129型發動機不同,F-22戰機所配F119型發動機早在1997年的時候就已加裝F-22戰機,并進行了長達數年的飛行試驗計劃。
            F119型發動機全稱F119-PW-100,是美國普惠公司專門為F-22A戰機研制的雙轉子小涵道比加力渦扇發動機。與美國前一代戰機發動機F100相比,F119型發動機的可靠性、耐久性和維修性都有大幅提升。F119最大直徑1.13米,長度4.826米,重量1360千克,其最大推力156千牛,中間推力105千牛。就推力而言,F119型發動機較俄羅斯129型發動機的理論推力稍有不如。不過,與現有發動機相比,F119的結構與性能代表了最先進的戰機發動機水平。
            F119型發動機燃油控制系統為第四代全權限數字電子控制系統,每臺發動機有兩套調節器,每套調節器有二臺計算機,以確保調節系統高的可靠性。除此之外,與俄羅斯下一代129型發動機相同,美國普惠公司在F119型發動機的設計中,也特別強調發動機的維修性與可靠性。而且,在設計F119發動機時,還采用了經過驗證的技術,使發動機結構簡單和零件減少。因此,F119的性能較前一代發動機F100有較大提高,也采用了一些以前發動機中未采用的新技術,而其可靠性比F100的要高。

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