瀚海狼山:WS19的极限推力能达到多少吨?
2021-01-08 09:18:16
瀚海狼山(匈奴狼山)过去谈到过,WS19作为4代先进中推,那么推重比初期达到11,完整版到12的级别是正常的要求。即使技术要求再降低,那么早期版本推重比超过10就是最低的要求。而实际上目前3代大推的IPE版的推重比已经普遍做到了10。4代大推的推重比已经逐步向12靠拢。而中推的推重比天然就比大推要至少高2个数字。在大推的推重比还普遍在8徘徊的时代,中推就已经可以普遍做到10的水平。现在大推已经轻易的做到了10到12的级别,没有理由认为中推还在原地踏步。中推不论风扇、压气机还是涡轮叶片,都比大推的长度自然要短;动部件长度短,就等于全部旋转件的旋转半径更短。而旋转半径短的机械,耐受强度就自然更强,耐高温高压和离心破裂力矩的能力也更强,这都是中推,
可以做到比同代大推潜力更大的天然优势。当然作为任何涡轮燃气机来说。推力的大小和多个因素都有直接的关系。首先还是要看某种发动机的空气流量;单位时间内通过的空气流量越大,则这种涡轮类发动机的推力或者说功率值也越大。比如3.5米直径的大涡扇发动机,就可以把推力轻易扩大到35吨到40吨级。个别型号甚至达到了55吨级以上的推力。创造了世界纪录。主要就是通过扩大风扇和外涵道的直径,让单位时间内通过本发动机的空气流量更大来实现的。在军用大推中,也有不断通过扩大空气流量来实现更大推力的例子,最典型的就是F35系列上安装的F135发动机。作为一种军用大推,居然实现了18吨级以上的推力,下一步还在向20吨级甚至22吨级的更大推力努力。不过这种做法弊端明显;
就是不断加大涵道比来增加空气流量来提高整体推力。但是涵道比过大,其迎风阻力也同步变大,发动机就产生更大的风车阻力。因此虽然F135的推力高达18吨,但是F35的各大型号都很难飞超音速。过大的推力并没有产生更明显的速度效益。而F119发动机和大部分现役的三代大推,其涵道比都不算太大,其空气流量也基本是大体固定的。也就是基本都在每秒通过空气大约110公斤左右。而目前的各种先进中推,单位时间内通过的空气流量也是基本固定的,大多数都在78公斤到85公斤之间。如果取一个中间数,大致在82公斤左右。也就是大多数先进中推的单位空气流量,是同代先进大推的大约75%。如果说先进大推可以做到最大推力15吨级,那么同代中推做到其推力的75%,就是11.25吨级,是比较正常的。这基本就是现在先进中推的最大推力指标,与空气流量的正相关标准是符合的。
如果4代小涵道比大推可以做大最大推力18吨级,那么相应的先进中推做到其另外一个75%,也就是13.5吨级。F414的终极版的推力理想指标基本是13.5吨级。在这点上WS19也有做到13.5吨级的潜力。如果近一步放宽涡轮前温度,那么WS19的终极版,做到14吨级最大推力可以期待。