92军迷:中国国力强大稳步发动 成果不断涌现

2016-10-29 12:12:15   

本人说过”核心机 + 太行的低压----完成核心机试验“,有些朋友理解成 WS-15有几个型号,其中一型是采用太行的低压压气机,这是错的,没有这样的子型号,定型的WS-15跟太行没关系。

先解释一下核心机,它主要包括三大部分:高压压气机、燃烧室、高压涡轮。因为核心机是整个发动机温度最高、转速最快的部位,因此,它是技术难度最高的部分,核心机搞不出来,其他部分再先进也白搭。反之,有了一个成功的核心机,就可以变出很多子型号,就像是一棵大树有许多分枝。所以,要研制新一代发动机,首先要攻克核心机这道难关,当然必须有之前的扎实预研做基础。

根据预研技术、以及新一代发动机的性能要求,设计出相应的核心机样机,可以通过各种分试验来测试它是否符合要求,但要真正测到它的一些关键的性能指标,诸如最大转速、最高温度和压力、压气比,燃烧稳定性、涡轮效率、轴承及各部件可靠性、寿命、三大部件里的各个零件、以及各部件之间的匹配性..........就必须让它像一台发动机那样运作起来,从测试中发现设计的不足之处,并加以改进完善,最终研制出一款优秀的核心机。

而此时如果给它装上还不完善的风扇与低压压气机,那么试验中出现的问题,到底是核心机的问题?还是风扇与低压压气机的问题?或者是两者匹配上的问题?就难以排除、会拖慢整个研制的进度,或者是给核心机留下隐患,到型号研制时问题不断,甚至中途下马。


发动机研制强国走的都是:采用成熟的风扇与低压压气机,进行核心机的试验;与此同时,对将来型号所需的风扇与低压压气机继续预研,这部分的”技术冻结“就会较晚,这样就可以采用更先进的预研成果,等核心机试验的后期才决定风扇与低压压气机的技术冻结状态。

这样的好处有三:一是核心机研制较顺利;二是风扇与低压压气机的技术较先进;三是省时又省钱。整个型号达到研制目标的时间缩短了。
这里并非指风扇与低压压气机技术难度低,只是相对于核心机的难度而言。事实上,在发动机的改进中,除了会根据叶片和轮盘的技术,对发动机的高温高压段进行改进,主要是提高转速,承受更高温度;也会针对风扇与低压压气机部分进行改进,主要是提高压气效率;两者殊途同归,主要目的都是提高进气量,增大推力,提高推重比。当然还有提高寿命和可靠性的附带成果。

例如,F404推力8027、总压26(3.66X7.14),推比7.75;F414推力9780、总压30(4.03X7.45),进气量+16%、推比9.1;F414EPE据称推力达到120KN,三级跳、每级增推20%。太行的改进路线图也基本相似,WS-13也曾有过将低压四级改三级的方案。F-135改自F119,结构由3-6-1-1改成3-6-1-2,涵道比由0.3增至0.57、高压不变、低压比+8.5%,推力增加12.5%。


太行的各个改进型不是前者定型后、后者才起步研制,例如B不是发展自A,而是几乎并行发展,只是B的”技术冻结“时间更晚,推力更大。
太行之所以这样的发展道路,一是因为我国在发动机预研的成果不断涌现,”技术冻结“时间晚几年就进步很大;二是国力强大了,有钱有人才,可以承担多个团队并行研制。总师可以兼职,不同团队各自的指标不同。可以看出是另一种”小步快跑“战术。新型飞机研制也大致遵循发动机与平台,”成熟 + 新研制“互为交替的方式,所以新型号的每一步研制风险低、进度快,最终产品性能优异。


下图是F100发动机的剖视图,可以看清发动机各部件的位置及其关系。