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第四代推重比10一级军用涡轮风扇发动机
关键词:      时间:2020-03-02

第四代战斗机是美、苏冷战对抗时期开始研制的,原计划20世纪90年代中期装备部队。它具有隐身、过失速机动、不加力超声速巡航、超视距多目标攻击和装备更先进的航空电子与武器系统等许多特点,较之第3代战斗机具有全面优势。面对如此高的要求,要求发动机登上一个非常高的新台阶,这就必须采用许多新技术才能实现。例如风扇、压气机要采用带粘性的全三维设计分析方法,采用高效、大功率涡轮设计技术,采用高的涡轮前燃气温度(达到1557~1727℃),为此,除了采用第三代单晶叶片材料和先进的隔热涂层之外,还必须提高涡轮叶片冷却设计技术,使降温效果≥500~600℃等。

20世纪80年代中期,美国为第四代战斗机即现在的F/A-22研制了两型发动机,其一为普·惠公司的YF119,另一为通用电气公司的YF120。经过半年多的试飞考核,最后美国空军选中YF119为F/A-22的发动机并命名为F119,YF120落选。YF120与F119同属于推重比为10一级的涡扇发动机,其推力大小也很相近,但F119采用了常规的设计,而YF120在设计上采用了一些先进的设计思想。例如,发动机采用了变循环的设计,即发动机的涵道比是随主要工况变化而改变的;另外,它的高、低压涡轮的转向与F119同样作成反向的,但它却省去了低压涡轮的导向器,在F119中有低压涡轮导向叶片。

F-35飞机采用F/A-22的F119发动机的推力增大型F119-PW-611作为其主动力,并命名为F135。F-35短距起飞/垂直降落型的整套动力装置釆用了升力风扇和带矢量喷管的加力式涡轮风扇发动机,升力风扇垂直地装于座舱后的机身中,由主发动机风扇前伸的传动轴通过一套离合器及一对锥形齿轮驱动。装升力风扇的机身上、下设有可开关的窗口,当飞机起飞或着陆时,窗口打开,空气被風扇从上窗口吸入,经风扇加速后由下窗口高速喷出,飞机起降时为机身前部提供举力;正常飞行时,上下窗口关闭。主发动机F135安装于飞机机身后部,其矢量喷管伸出机尾,飞机起飞着陆时,矢量喷口转向下方,为飞机后部提供举力。

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