详解日本XF7-10发动机

日本XF7-10发动机
XF7-10是由日本石川岛播磨重工（现在的IHI）研制的Turbofan engine,也就是Turbojet enjine+ fan(涡轮风扇喷气发动机),
部分技术来自于XF5-1的研究成果转化,2000年开始开发，共花费了200亿日元开发费

设计目的：
高空高速巡航,低空低速飞行,省燃油,耐恶劣环境 大型机用高性能发动机

设计推力：58千牛级，
离陆推力：60KN/每基（6.1吨），推力上和 JT8D-9类似，同级的还有GE的CF34-8E

涵道比：8.2，
在XF5-1低涵道比涡扇发动机即，装备三菱重工ATD-x“心神”先进战斗机技术验证机)的基础上发展而来，各项指标是严格按照国际民用航空组织(ICAO)的相关标准设计，采用了XF5-1技术，性能和V-2500差不多，装配有thrust reverser（逆喷射推力装置，可实现短跑道降落）

噪音指标：
巡航时10 decibel
离陆时 5 decibel
IHI负责研发，生产蜗轮机等核心部分，川崎和三菱提供零件


=================参考资料=================

Turbojet enjine:吸入空气至全量燃烧室,只通过喷气获取推进力的发动机,是最基础的喷气发动机,构造简单,
1950年代,大量使用在民用客机和战斗机上,
适合超音速飞行


但亚音速飞行时,排气流速度远快于飞行速度,力量输出浪费.推进效率低下，
于是开发出Turbo-propeller-engine


主要用于小型机或低亚音速飞行器的动力，最快速度例：能达到926公里/小时。

但是该类发动机在达到700公里/小时前后时，发生冲击波，旋桨喷气效率低下，不适合高亚音速飞行

于是，1960年代开发了Turbofan engine,基本构造是：
在主发动机Turbojet enjine的压缩机前部加风扇，风扇和turbine同轴，由turbine带动
可形象理解为将旋桨缩小放入喷气发动机内，进气口空气被分为两部分，一部分进压缩机，一部分绕过压缩机。压缩后的空气，通过喷气引擎喷出高温高速气流并使之与绕行的低温低速气流混合，喷流速度得以平均化，以此获得最适合该机的速度,同时喷流量增加，效率提高。另外，喷流减速推力加大，可获得低噪音。

不过该类发动机很少被使用.苏联的实用化开发进度一直拖延到1970年代。
1970以后，该类发动机被大量装配在超音速战斗机上，虽说是“超音”实际上很少用于超音域，大都用于亚音域。

Turbofan engine分为两类：
一类是：蜗轮扇叶在燃烧室前部，根据旁通比（Bypass ratio）
即：单位时间内绕行燃烧室的空气质量，与通过燃烧室空气质量的比例。细分为，
低绕行比引擎（空气排量少，适用于高速飞行的军用机，超音速飞行需要加 afterburner）


高绕行比引擎（1960年前后实用化，耗油少，低速低噪音，排气量大，推力大，适合民用旅客机）

例：空客380的GP7200



另一类是：蜗轮扇叶在燃烧室后部


因为Turbofan engine不催燃绕行压缩机的空气（当然：），排气中含氧量高，通过afterburner（再次喷油燃烧）可增大推力，
欧，美战机在超音速飞行时,大多采用Turbojet enjine+afterburner
方式(即,在发动机尾部再次燃烧喷气)

但是,afterburner大量耗油,之前只有常态速度转为突破音速时才必须用到,（不过,目前美国的F22战机通过自身机体改良,无需afterburner即可超音速飞行）

在战斗机领域，速度更快的冲压发动机（Ramjet, stovepipe jet, athodyd）受到重视

没有机械活动装置，重量较低，结构简单，利用涵道截面变化，让高速气流降低并提高气体压力，压缩空气进入燃烧室内，与燃料混合之后燃烧。由于冲压发动机维持运作的一个重要条件就是高速气流源源不决的从前方进入，因此发动机无法在低速或者是静止下继续运作，只能在一定的速度以上才可以产生推力。为了让冲压发动机加速到适合的工作速度，必须有其他的辅助动力系统自静止或者是低速下提高飞行速度，然后才点燃冲压发动机。合的工作环境是在2马赫与以上的速度，最低启动也大约是此界线，随着速度逐渐增加，气体的冲压效应在3马赫时效率会大幅压过涡轮喷气发动机，而此时的涡轮喷气发动机受限于超温往往已经无法运作了，但是冲压发动机在燃烧的阶段，进气气流的速度仍然需要经过激波减速在音速以下，否则燃烧过程将无法维持。

新一代的冲压发动机称为超音速燃烧冲压发动机（Scramjet），这种发动机的气流在燃烧阶段还是维持在音速以上的速度，在技术难度上更高，也是目前主要发动机公司发展的对象。
该发动机最主要的用途是高速导弹
====================参考资料结束=========================================

XF7-10的认定试验(Qualification Test: QT)
按美军规格:MIL-E-5007D,美军手册JSSG-2007A等,进行发动机试验,操控,辅助试验,零件构造强度等试验

XF7-10发动机Flying Test Bed试验（川崎重工业岐阜工厂内）


一般性高空试验实施地在北海道札幌

2007年9月至2008年12月
耐久试验
高空试验
环境试验

等试验的实施地在
USAF（美国空军） Arnold Engineering Development Center:AEDC
AEDC发动机高空实验所 完成


使用各种航空燃料(JP-4,JP-5,JP-8)高空试验（Altitude Test Facility:ATF)中的
XF7-10发动机.以此获取发动机envelope全域(飞行包线全域内)机能,性能,操控数据

上图是，美国航空推进试验设施ASTF内AEDC C-2高空试验平台，
中间圆锥部为XF7-10发动机


操控辅助试验
是指：恶劣环境条件下的辅助试验（环境试验，模拟试验，耐火试验等16个项目）和操控试验
操控试验实施地在：AEDC

耐火试验（Fire Protection test）是日本国产发动机实施的第一次试验
实施地在：日本总务省消防大学消防研究中心

XF7-10发动机的屋外环境结冰试验

室外送风机向XF7-10发动机入口喷射水滴,观察发动机结冰后的性能变化



喷射水滴的现场

结冰后


零件构造强度试验中
高周期疲劳（High Cycle Fatigue：HCF）试验
是指：使用加振装置反复振动发动机零件中的风扇叶片，并同时加载重量

低周期疲劳（Low Cycle Fatigue：LCF）试验
是指：伴随发动机启动，停止，反复对 Rotating disk components（Turbine disk）等零件加重
实施地：日本航空装备研究所等地




开发公司:ＩＨＩ


日本军机用引擎的国产化及国内开发的概况


XF7-10装配在日本次代海上固定翼哨戒机XP-1上，计划量产时，每机配2台或4台发动机
高性能发动机得力于日本在耐热材料领域的优势

机身隐形优势得力于日本在炭素纤维领域的优势







P-X正式使用时改称PX-1


PX-1研发理由:
1。美国P-3C军机不能监测各外国高速，静音潜水艇
2。美国P-3C军机机载传感器落后失灵，难以搜索日本周边海域“难民船，及其它小型可疑船只”，
3。防他国军事入侵

PX-1设计目的:
一是能够在很短时间内高空高速飞达目的地；
二是可以在搜索海域长时间低空低速飞行。
三是强化军机反潜，攻击，指挥通信，自我防御能力

需求:

日本海上自卫队认为，从基地设备、鱼雷、反舰导弹、声纳等方面来看，最好采用下单翼布局，机身采用细长造型，以减少空气阻力。从安全性角度出发装备涡轮风扇发动机。



实验架构


静强度试验机（#01号机）




机体上方设置ESM天线，
机身后部有磁气探测器（MAD），
机首Radome内，脚前Fairing部位配备了日本国产的新型位相配列雷达（Phased Array Radar），对小目标的探知能力超过P-3c
机首下部，装备了和SH-60K相同的红外线探测装置（FLIR），平时收于机内，使用时伸出机外,不仅可以搜索和识别海面上的舰艇目标,甚至还可以探测到潜艇露出水面的潜望镜。
机首下部，另外装备了敌我识别天线（IFF），通信，导航，声纳波接收天线，和声纳球群发装置
战斗指挥系统搭载有人工智能


武装部分
和P-3C同样，炸弹仓设置在机首的下部，可投下对潜航空爆雷，鱼雷
主翼最大可挂8枚对舰导弹





PX-机体下部各类传感器和30个声纳浮标投放口。




机首内装自行开发的相控阵雷达，雷达天线则分置于前起落架舱门两侧。
驾驶舱后机身上方有两只突出圆锥体，前边的圆锥体是电子支持装置天线，后边圆锥体是卫星通信天线。

主翼根部之后有声吶浮标投射孔4个，投射方式是用压缩空气射出，可向海中群发


驾驶舱和任务控制台都采用大屏幕的液晶显示器，取消了机械仪表。（等身模型照）

PX内部非音响员，音响员座位，双方设备可相互替代（等身模型照）

和美军的P-8A有一定的共通兼容性，内部布局参考了P-3C


首席设计师:久保正幸
试飞团队：川崎重工飞行课的关户昭洋机长，副驾驶马场良直等11人

全长38米，
翼展35.4米，
高12.1米，
发动机：IHI XF7-10 X 4
起飞重量:79.7吨
巡航速度:每小时833公里/小时
巡航高度:为9100米，
续航距离:4300海里（1海里等于1.852公里）。

操纵系统:
任务计算机、

战斗指挥系统、（人工智能支援，将各传感器获取的信息进行及时处理和显示，协助机组人员完成任务，减轻新手飞行员的工作量。，将战斗能力快速提升至经验丰富级）
采用光传操纵系统抗电磁干扰操纵系统。ＦＢＬ（Ｆｌｙ　Ｂｙ　Ｌｉｇｈｔ）
XP-1是世界上第一台采用FBL系统实用化的飞机，同时实现了配线轻量化，低耗电的效果

新式反潜探声系统 (收集和分析海中的声音，搜查海中目标的系统。通过提高对声纳和信号处理能力，提高对静音性能非常好的潜艇的探测能力。)

新式雷达系统(使用电波搜索远方海上的潜望镜和舰艇的一种系统。通过提高信号处理能力，可以探测更远距离的潜艇。)

装备数据琏可与直升机，美军反潜机进行信息交换。

XP-1是目前世界上最先进的反潜哨戒机

断电保护:断电时,自动切换为风力发电

低噪音
距离跑道300米实测：离陆时70.6分贝 着陆时：72分贝
距离跑道100米实测：着陆时85.9分贝

武器舱位于机头下部，配备的武器包括；
反潜炸弹，短鱼雷、
反舰导弹、
反潜导弹等，
机翼下有8个外挂点可以挂8枚空舰导弹。


总开发费：约3450亿日元（即8年的总开发费为250亿元人民币，由于部分结构可与CX运输机共用，节约了约250亿日元的开发费）尾翼，主翼的一部分，驾驶仓，搭载机器等可以和CX共用（CX的不加油航程由日本出发可到达美国拉斯维加斯，夏威夷，澳大利亚，印度），可共用部分的重量，约占PX自重的25%。日本航空机开发协会（JACD）有设想未来退役时将其改装为100至150席的民用支线客机


采购预算：679亿日元/4架,由于造价较高，计划未来生产数量为80架供海上自卫队2011年前后使用。


开发年表
2000年，立项征询。
5月3日，日本防卫厅拨出874亿日元委托日本航空宇宙工业进行可行性研究。
7月10日，日本航空宇宙工业向防卫厅提出了中期研究报告。这份报告根据日本海上自卫队和航空自卫队的不同要求，对两种机型究竟在多大程度上能够共用进行了技术性研究。得出的结论是：从生命周期成本的这一点来看，如使用同一机种来完成运输机和巡逻机这两种任务，则会在燃料消费和装备等方面产生许多浪费，反而会出现一种低效率高耗费的机型。因此，最好是研制适合各自任务的XP—1和C—x，实现机体构造和装备共用化，尽可能一起实验各种数据，这样一来既可以提高效率，又可以节约成本。虽然以后有可能会追加一些成本，但采用这种方式来研制P—C和C一x要比单独开发这两种机型要节省近50%的资金。

据此，日本防卫厅决定同时进行XP—1和C—X开发，并将一部分机体结构和装备共用化。共用的部分包括：机翼外段、水平尾翼、飞机座舱周围部分以及装备的电子仪器等。

根据日本制定的研制计划，XP—1和C—X的研制经费：约为3450亿日元。
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计划
(1)阶段，在这一阶段将确定机体的形状、构造等概要。试制
(2)阶段，主要实施一部分基本设计和细节设节，并搜集必要的数据。
2003年至2007年是第一阶段，
2004年至2007年是第二阶段，
2005年至2007年是第三阶段，开始进行技术试验，与研制工作同时进行。
2006年至2007年是第四阶段。在实施技术、实用试验的同时，正要进行原型机的试飞工作
2008年至2010年完成。
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2001年，“中期防卫”计划中着手研制,即开始研制计划中的试制,确定机身外型、结构。
5月25日，防卫厅募集相关制造企业，要求提供研制方案，
5月31日，召集8家厂商开说明会，要求7月31日17时15分前提供设计规格
7月31日`，各厂商提出设计规格，主合同提请3家（三菱重工业，富士重工业，日本飞行机公司），分担生产7家
11月26日，日本防卫厅最终确定以业界实力第二的川崎重工为主承包方，三菱重工、富士重工、日本飞机这三家企业为辅的研制模式。日本的飞机制造企业中只有川崎重工具有同时研制两种飞机的能力。

作为XP—1主承包商，川崎重工拥有独特的制造反潜机经验和能力。
川崎重工负责制造飞机的前机身和水平尾翼，
三菱重工负责制造中部和后部机身，
富士重工负责制造飞机主翼，垂直尾翼，
日本飞机负责XP—1机体的流线型罩。

航电系统:
机上整备系统及地上解析装置--川崎
搭载雷达--东芝
音响处理装置--NEC
管制装置--神钢电机
自我防御装置--三菱电机
空调装置--岛j津制作所
起落架组装--住友精密工业
等


设计团队由设在川崎重工岐阜工场内的大型飞机设计队伍MCET（MPA and C-x Engineeiring Team）和三菱富士，日本飞行机等派遣的设计团队组成，共650名进行设计工作。
基本设计图上交给防卫厅（现防务省）技术研究本部进行技术审查

11月24日，日本经济新闻爆料，PX技术将与民用机YSK共享
11月29日，防卫厅，川崎否认


2002年，进行部分基本设计和细节设计工作，并搜集必要的数据、进行风洞试验
3月，计划用2年时间，设计机体
同时为确保与美军同盟为首的各国海军保持通用性，进行日美间P-3C后续机的电子机器共同研究
该研究成果反映在PX-1和P-8A上（注：实际研究结束时间是2006年9月底）
4月，日方专门将一架c-1军用运输机改装为001号发动机飞行试验平台,对xF7-10发动机展开飞行试验,

2003年，
6月12日，技术本部审查评估判断C-X，P-X“妥当”
6月13日，细部设计开始
全机静強度试验用01号机制作 P-X推进系列地上系统试验用供试验机用的XF-7-10发动机二基制作
同年，中国一艘明级潜艇浮在水面穿过了大隅海峡，触动了日本敏感的神经。
2003年9月，C-X，P-X各公司派遣的技术人员已有650名在从事设计工作。

2004年,
1月21日至30日，XP—1和C—X的设计图经审查已经合格，至此，基本设计阶段已经结束。此后，参加协助的企业的技术人员将计划图带回原企业，开始进入试制阶段。

7月20日，读卖新闻晚报报道，石破茂防卫长官考虑导入美国海军737MMA
10月2日，共同通信社根据防卫厅长官报告书中内容报道，737MMA导入的报道，
是为了确保导弹防卫系统导入预算，消减国内开发的石破长官和国产推进派防卫官僚的对立结果，9月时，长官更迭，结束了暗斗。

10月28日，防卫厅决定XP-1采用IHI等公司开发的国产XF7-10发动机
P/C-X飞行试验用各“1号供试机”试作开始 ，调配XP-1用XF-7-10发动机、C-X用CF-6-80C发动机、
XP-1用主要搭载装备系统等

11月至12月，开始XF7-10发动机的飞行试验

11月，日本称中国一艘汉级核潜艇误入了日本海域，日本使用巡逻机进行了跟踪。

11月9日，岛津公司建设的C-X。XP-1搭载机器的试验场军工
12月2日，公开报道XP-1采用XF7-10，在歧阜工厂内展示实物大模型

2005年,P/C-X用飞行试验用二号机制作、调配各机搭载用发动机
3月，XP-1静强度试验用“供试机（#1）”搬入防卫厅，开始组装
5月31日，日本经济产业省开办的民间机开发推进关系省厅协议会上，
为了使用“C-X/XP-1相关的防卫厅试验数据”获取国土交通省的形式证明书，
川崎要求国土防卫省现场参看防卫厅的试验（川崎想在将来把PX-1技术转用在125座级客机上，为此作铺垫），防卫厅表明开协助开示数据
9月28日，开办第25次日美装备技术定期协议，P-3c后续机的搭载电子机器相关的共同研究（2002年3月起算3年时间）结束得到确认
10月6日，静强度试验机（#1）的完工审查结束，判断结果[妥当]（合格）
10月13日，静强度试验机（#1）交付防卫厅技术研究本部

2006年,
3月，静强度#01号试验机搬入技术研究本部第3研究所
4月，技术研究本部第3研究所改编入航空装备研究所
10月6日，完成检查的结果是[妥当]（合格）
10月13日，购入
开始P/C-X用全机疲劳试验用02号机制作的最终开发设计

2007年,P/C-X飞行试验用1号机开始初次试飞(当初预定)
2月2日，川崎向防卫厅报告，因使用在C-X/XP-1上的部分进口美国的rivet（铆钉，长度13.5mm）达不到强度要求，数千个接点需要排查更换，原计划3月6日的roll-out（成品机出厂）不定期延迟。一时间，美国阴谋论，川崎借口论，日本排美阴谋论浮起

2月期间，在北海道广尾郡大树町多目的航空公园开始XF7-10的室外试验
5月，防卫技术本部公布1号机照片
6月7日，防卫省开始更换161处强度不足铆钉（其中4处改换为高强度拉链），确认机身强度不受影响后，在地面测试中，发动机内部的bearing（轴承）受损，重新换装了发动机。此后日本在巴黎航空展上，展示了P-X（即PX-1）C-X模型

7月4日，在川崎重工业岐阜工厂举行XP-1出厂典礼


7月30日，静强度试验时发现机体的底部板和水平尾翼的一部分变形
8月29日，因静强度试验结果的原因，原计划的社内首飞延期，
9月28日，在川崎工厂旁边的歧阜基地， 9名川崎工厂社员参加了“P-X飞行试验1号机”首飞，正式改名XP-1
9月至10月期间，在美国空军Arnold Engineering 技术开发中心（AEDC）实施XF7-10高空试验
10月17日，XP-1二次试飞
10月24日，XP-1三次试飞
11月19日，XP-1四次试飞
12月8日，厚木基地暴音防止期成同盟约50人抗议示威，依据噪音公害和静强度试验的结果，要求海上自卫队厚木航空基地停止PX-1的驾飞。

2008年
2月13日，飞行试验再开
6月19日，飞行试验2号机升空
8月29日，防卫省购入飞行试验1号机，防卫省武田政务官，经济产业省铃木防卫产业企画官参加典礼

9月5日，飞行试验1号机（5501）移送至厚木航空基地
11月6日，飞行试验2号机（5502）配备给厚木航空基地
此后5501继续实施静强度试验，5502同期平行实施疲劳强度试验，确认飞行载重，系统性能，飞行性能和特性

※2007年9月28日,P-X飞行试验用一1号机开始初次试飞 　　<-----现阶段（最近4年大约进行了500次飞行试验）
※2007年12月中,C-X飞行试验用1号机开始初次试飞
2008～2009年,P-X 4机、C-X8机量产整备
2010年度P/C-X开发结束　批量生产


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XP-1作为替代海自P-3C反潜机的新一代运输和反潜机，按P/C-X共用零件的方式达到单一计划用于不同用途的目的，主要用于反潜侦察、海上搜索、求援维持等用途。

旧日本海军由于迷信“大舰巨炮”对反潜没有给予足够重视，致使二战后期美国凭借潜艇优势重创了日本海军及海运业，战后日本在重建海自之初就把反潜提到一个非常重要的地位来发展，比如：
建造直升机驱逐舰DDH，
新组建的8.8舰队也以反潜为首要作战任务,
空中反潜(反应速度最快,控制海域最广大,几乎不会受到潜艇反击)的也备受重视,

1996年，日本将反潜巡逻机改称为巡逻机。改名的原因在于日本认为，随着威胁的多样化，反潜已不再是日本的唯一重要任务，改名是为了适应多样化的作战任务。苏联解体后，俄罗斯为了换取外汇硬通货，不断向许多国家出口各式各样的先进武器。比如，俄罗斯向阿尔及利亚、印度、伊朗、波兰及罗马尼亚等国出售了基洛级常规动力潜艇。另外，德国和法国等欧洲国家也向新兴的亚洲国家出售了新型常规潜艇。日本认为，虽然这些潜艇还不能与核潜艇相比，但静音性能非常好。这表明亚洲一些国家的潜艇实力正不断增强，日本对此感到不安。高性能潜艇的不断扩散也引起了美国的不安，美军内部有一部分人要求恢复反潜部队建设。美海军正在研制的作为P一3 C后继机是MMA(Multi—mission Maritime Aircraft)多用途海上飞机，采用的是波音公司方案，机体采用737改进型，预计生产108架，计划2009年投入量产，2010年正式服役。

上世纪末日本还不能生产和维修F-15J上面的某些电子战系统而必须送到美国。而此次XP-1的所有的系统包括发动机、航电这些关键系统全部国产化，对于日本这个岛国特别在二战中被潜艇重创的国家来说实在是个关键性突破。XP-1代表着日本已自主掌握反潜机队的操作训练、维修升级等。日本走向“自主防卫”，

XP-1假想对手是：中、俄、朝三国潜艇。

在这个飞行平台上，可改装成预警机--加上预警雷达就可以；也可改成空中加油机，日本XF7-10发动机
XF7-10是由日本石川岛播磨重工（现在的IHI）研制的Turbofan engine,也就是Turbojet enjine+ fan(涡轮风扇喷气发动机),
部分技术来自于XF5-1的研究成果转化,2000年开始开发，共花费了200亿日元开发费

设计目的：
高空高速巡航,低空低速飞行,省燃油,耐恶劣环境 大型机用高性能发动机

设计推力：58千牛级，
离陆推力：60KN/每基（6.1吨），推力上和 JT8D-9类似，同级的还有GE的CF34-8E

涵道比：8.2，
在XF5-1低涵道比涡扇发动机即，装备三菱重工ATD-x“心神”先进战斗机技术验证机)的基础上发展而来，各项指标是严格按照国际民用航空组织(ICAO)的相关标准设计，采用了XF5-1技术，性能和V-2500差不多，装配有thrust reverser（逆喷射推力装置，可实现短跑道降落）

噪音指标：
巡航时10 decibel
离陆时 5 decibel
IHI负责研发，生产蜗轮机等核心部分，川崎和三菱提供零件


=================参考资料=================

Turbojet enjine:吸入空气至全量燃烧室,只通过喷气获取推进力的发动机,是最基础的喷气发动机,构造简单,
1950年代,大量使用在民用客机和战斗机上,
适合超音速飞行


但亚音速飞行时,排气流速度远快于飞行速度,力量输出浪费.推进效率低下，
于是开发出Turbo-propeller-engine


主要用于小型机或低亚音速飞行器的动力，最快速度例：能达到926公里/小时。

但是该类发动机在达到700公里/小时前后时，发生冲击波，旋桨喷气效率低下，不适合高亚音速飞行

于是，1960年代开发了Turbofan engine,基本构造是：
在主发动机Turbojet enjine的压缩机前部加风扇，风扇和turbine同轴，由turbine带动
可形象理解为将旋桨缩小放入喷气发动机内，进气口空气被分为两部分，一部分进压缩机，一部分绕过压缩机。压缩后的空气，通过喷气引擎喷出高温高速气流并使之与绕行的低温低速气流混合，喷流速度得以平均化，以此获得最适合该机的速度,同时喷流量增加，效率提高。另外，喷流减速推力加大，可获得低噪音。

不过该类发动机很少被使用.苏联的实用化开发进度一直拖延到1970年代。
1970以后，该类发动机被大量装配在超音速战斗机上，虽说是“超音”实际上很少用于超音域，大都用于亚音域。

Turbofan engine分为两类：
一类是：蜗轮扇叶在燃烧室前部，根据旁通比（Bypass ratio）
即：单位时间内绕行燃烧室的空气质量，与通过燃烧室空气质量的比例。细分为，
低绕行比引擎（空气排量少，适用于高速飞行的军用机，超音速飞行需要加 afterburner）


高绕行比引擎（1960年前后实用化，耗油少，低速低噪音，排气量大，推力大，适合民用旅客机）

例：空客380的GP7200



另一类是：蜗轮扇叶在燃烧室后部


因为Turbofan engine不催燃绕行压缩机的空气（当然：），排气中含氧量高，通过afterburner（再次喷油燃烧）可增大推力，
欧，美战机在超音速飞行时,大多采用Turbojet enjine+afterburner
方式(即,在发动机尾部再次燃烧喷气)

但是,afterburner大量耗油,之前只有常态速度转为突破音速时才必须用到,（不过,目前美国的F22战机通过自身机体改良,无需afterburner即可超音速飞行）

在战斗机领域，速度更快的冲压发动机（Ramjet, stovepipe jet, athodyd）受到重视

没有机械活动装置，重量较低，结构简单，利用涵道截面变化，让高速气流降低并提高气体压力，压缩空气进入燃烧室内，与燃料混合之后燃烧。由于冲压发动机维持运作的一个重要条件就是高速气流源源不决的从前方进入，因此发动机无法在低速或者是静止下继续运作，只能在一定的速度以上才可以产生推力。为了让冲压发动机加速到适合的工作速度，必须有其他的辅助动力系统自静止或者是低速下提高飞行速度，然后才点燃冲压发动机。合的工作环境是在2马赫与以上的速度，最低启动也大约是此界线，随着速度逐渐增加，气体的冲压效应在3马赫时效率会大幅压过涡轮喷气发动机，而此时的涡轮喷气发动机受限于超温往往已经无法运作了，但是冲压发动机在燃烧的阶段，进气气流的速度仍然需要经过激波减速在音速以下，否则燃烧过程将无法维持。

新一代的冲压发动机称为超音速燃烧冲压发动机（Scramjet），这种发动机的气流在燃烧阶段还是维持在音速以上的速度，在技术难度上更高，也是目前主要发动机公司发展的对象。
该发动机最主要的用途是高速导弹
====================参考资料结束=========================================

XF7-10的认定试验(Qualification Test: QT)
按美军规格:MIL-E-5007D,美军手册JSSG-2007A等,进行发动机试验,操控,辅助试验,零件构造强度等试验

XF7-10发动机Flying Test Bed试验（川崎重工业岐阜工厂内）


一般性高空试验实施地在北海道札幌

2007年9月至2008年12月
耐久试验
高空试验
环境试验

等试验的实施地在
USAF（美国空军） Arnold Engineering Development Center:AEDC
AEDC发动机高空实验所 完成


使用各种航空燃料(JP-4,JP-5,JP-8)高空试验（Altitude Test Facility:ATF)中的
XF7-10发动机.以此获取发动机envelope全域(飞行包线全域内)机能,性能,操控数据

上图是，美国航空推进试验设施ASTF内AEDC C-2高空试验平台，
中间圆锥部为XF7-10发动机


操控辅助试验
是指：恶劣环境条件下的辅助试验（环境试验，模拟试验，耐火试验等16个项目）和操控试验
操控试验实施地在：AEDC

耐火试验（Fire Protection test）是日本国产发动机实施的第一次试验
实施地在：日本总务省消防大学消防研究中心

XF7-10发动机的屋外环境结冰试验

室外送风机向XF7-10发动机入口喷射水滴,观察发动机结冰后的性能变化



喷射水滴的现场

结冰后


零件构造强度试验中
高周期疲劳（High Cycle Fatigue：HCF）试验
是指：使用加振装置反复振动发动机零件中的风扇叶片，并同时加载重量

低周期疲劳（Low Cycle Fatigue：LCF）试验
是指：伴随发动机启动，停止，反复对 Rotating disk components（Turbine disk）等零件加重
实施地：日本航空装备研究所等地




开发公司:ＩＨＩ


日本军机用引擎的国产化及国内开发的概况


XF7-10装配在日本次代海上固定翼哨戒机XP-1上，计划量产时，每机配2台或4台发动机
高性能发动机得力于日本在耐热材料领域的优势

机身隐形优势得力于日本在炭素纤维领域的优势







P-X正式使用时改称PX-1


PX-1研发理由:
1。美国P-3C军机不能监测各外国高速，静音潜水艇
2。美国P-3C军机机载传感器落后失灵，难以搜索日本周边海域“难民船，及其它小型可疑船只”，
3。防他国军事入侵

PX-1设计目的:
一是能够在很短时间内高空高速飞达目的地；
二是可以在搜索海域长时间低空低速飞行。
三是强化军机反潜，攻击，指挥通信，自我防御能力

需求:

日本海上自卫队认为，从基地设备、鱼雷、反舰导弹、声纳等方面来看，最好采用下单翼布局，机身采用细长造型，以减少空气阻力。从安全性角度出发装备涡轮风扇发动机。



实验架构


静强度试验机（#01号机）




机体上方设置ESM天线，
机身后部有磁气探测器（MAD），
机首Radome内，脚前Fairing部位配备了日本国产的新型位相配列雷达（Phased Array Radar），对小目标的探知能力超过P-3c
机首下部，装备了和SH-60K相同的红外线探测装置（FLIR），平时收于机内，使用时伸出机外,不仅可以搜索和识别海面上的舰艇目标,甚至还可以探测到潜艇露出水面的潜望镜。
机首下部，另外装备了敌我识别天线（IFF），通信，导航，声纳波接收天线，和声纳球群发装置
战斗指挥系统搭载有人工智能


武装部分
和P-3C同样，炸弹仓设置在机首的下部，可投下对潜航空爆雷，鱼雷
主翼最大可挂8枚对舰导弹





PX-机体下部各类传感器和30个声纳浮标投放口。




机首内装自行开发的相控阵雷达，雷达天线则分置于前起落架舱门两侧。
驾驶舱后机身上方有两只突出圆锥体，前边的圆锥体是电子支持装置天线，后边圆锥体是卫星通信天线。

主翼根部之后有声吶浮标投射孔4个，投射方式是用压缩空气射出，可向海中群发


驾驶舱和任务控制台都采用大屏幕的液晶显示器，取消了机械仪表。（等身模型照）

PX内部非音响员，音响员座位，双方设备可相互替代（等身模型照）

和美军的P-8A有一定的共通兼容性，内部布局参考了P-3C


首席设计师:久保正幸
试飞团队：川崎重工飞行课的关户昭洋机长，副驾驶马场良直等11人

全长38米，
翼展35.4米，
高12.1米，
发动机：IHI XF7-10 X 4
起飞重量:79.7吨
巡航速度:每小时833公里/小时
巡航高度:为9100米，
续航距离:4300海里（1海里等于1.852公里）。

操纵系统:
任务计算机、

战斗指挥系统、（人工智能支援，将各传感器获取的信息进行及时处理和显示，协助机组人员完成任务，减轻新手飞行员的工作量。，将战斗能力快速提升至经验丰富级）
采用光传操纵系统抗电磁干扰操纵系统。ＦＢＬ（Ｆｌｙ　Ｂｙ　Ｌｉｇｈｔ）
XP-1是世界上第一台采用FBL系统实用化的飞机，同时实现了配线轻量化，低耗电的效果

新式反潜探声系统 (收集和分析海中的声音，搜查海中目标的系统。通过提高对声纳和信号处理能力，提高对静音性能非常好的潜艇的探测能力。)

新式雷达系统(使用电波搜索远方海上的潜望镜和舰艇的一种系统。通过提高信号处理能力，可以探测更远距离的潜艇。)

装备数据琏可与直升机，美军反潜机进行信息交换。

XP-1是目前世界上最先进的反潜哨戒机

断电保护:断电时,自动切换为风力发电

低噪音
距离跑道300米实测：离陆时70.6分贝 着陆时：72分贝
距离跑道100米实测：着陆时85.9分贝

武器舱位于机头下部，配备的武器包括；
反潜炸弹，短鱼雷、
反舰导弹、
反潜导弹等，
机翼下有8个外挂点可以挂8枚空舰导弹。


总开发费：约3450亿日元（即8年的总开发费为250亿元人民币，由于部分结构可与CX运输机共用，节约了约250亿日元的开发费）尾翼，主翼的一部分，驾驶仓，搭载机器等可以和CX共用（CX的不加油航程由日本出发可到达美国拉斯维加斯，夏威夷，澳大利亚，印度），可共用部分的重量，约占PX自重的25%。日本航空机开发协会（JACD）有设想未来退役时将其改装为100至150席的民用支线客机


采购预算：679亿日元/4架,由于造价较高，计划未来生产数量为80架供海上自卫队2011年前后使用。


开发年表
2000年，立项征询。
5月3日，日本防卫厅拨出874亿日元委托日本航空宇宙工业进行可行性研究。
7月10日，日本航空宇宙工业向防卫厅提出了中期研究报告。这份报告根据日本海上自卫队和航空自卫队的不同要求，对两种机型究竟在多大程度上能够共用进行了技术性研究。得出的结论是：从生命周期成本的这一点来看，如使用同一机种来完成运输机和巡逻机这两种任务，则会在燃料消费和装备等方面产生许多浪费，反而会出现一种低效率高耗费的机型。因此，最好是研制适合各自任务的XP—1和C—x，实现机体构造和装备共用化，尽可能一起实验各种数据，这样一来既可以提高效率，又可以节约成本。虽然以后有可能会追加一些成本，但采用这种方式来研制P—C和C一x要比单独开发这两种机型要节省近50%的资金。

据此，日本防卫厅决定同时进行XP—1和C—X开发，并将一部分机体结构和装备共用化。共用的部分包括：机翼外段、水平尾翼、飞机座舱周围部分以及装备的电子仪器等。

根据日本制定的研制计划，XP—1和C—X的研制经费：约为3450亿日元。
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计划
(1)阶段，在这一阶段将确定机体的形状、构造等概要。试制
(2)阶段，主要实施一部分基本设计和细节设节，并搜集必要的数据。
2003年至2007年是第一阶段，
2004年至2007年是第二阶段，
2005年至2007年是第三阶段，开始进行技术试验，与研制工作同时进行。
2006年至2007年是第四阶段。在实施技术、实用试验的同时，正要进行原型机的试飞工作
2008年至2010年完成。
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2001年，“中期防卫”计划中着手研制,即开始研制计划中的试制,确定机身外型、结构。
5月25日，防卫厅募集相关制造企业，要求提供研制方案，
5月31日，召集8家厂商开说明会，要求7月31日17时15分前提供设计规格
7月31日`，各厂商提出设计规格，主合同提请3家（三菱重工业，富士重工业，日本飞行机公司），分担生产7家
11月26日，日本防卫厅最终确定以业界实力第二的川崎重工为主承包方，三菱重工、富士重工、日本飞机这三家企业为辅的研制模式。日本的飞机制造企业中只有川崎重工具有同时研制两种飞机的能力。

作为XP—1主承包商，川崎重工拥有独特的制造反潜机经验和能力。
川崎重工负责制造飞机的前机身和水平尾翼，
三菱重工负责制造中部和后部机身，
富士重工负责制造飞机主翼，垂直尾翼，
日本飞机负责XP—1机体的流线型罩。

航电系统:
机上整备系统及地上解析装置--川崎
搭载雷达--东芝
音响处理装置--NEC
管制装置--神钢电机
自我防御装置--三菱电机
空调装置--岛j津制作所
起落架组装--住友精密工业
等


设计团队由设在川崎重工岐阜工场内的大型飞机设计队伍MCET（MPA and C-x Engineeiring Team）和三菱富士，日本飞行机等派遣的设计团队组成，共650名进行设计工作。
基本设计图上交给防卫厅（现防务省）技术研究本部进行技术审查

11月24日，日本经济新闻爆料，PX技术将与民用机YSK共享
11月29日，防卫厅，川崎否认


2002年，进行部分基本设计和细节设计工作，并搜集必要的数据、进行风洞试验
3月，计划用2年时间，设计机体
同时为确保与美军同盟为首的各国海军保持通用性，进行日美间P-3C后续机的电子机器共同研究
该研究成果反映在PX-1和P-8A上（注：实际研究结束时间是2006年9月底）
4月，日方专门将一架c-1军用运输机改装为001号发动机飞行试验平台,对xF7-10发动机展开飞行试验,

2003年，
6月12日，技术本部审查评估判断C-X，P-X“妥当”
6月13日，细部设计开始
全机静強度试验用01号机制作 P-X推进系列地上系统试验用供试验机用的XF-7-10发动机二基制作
同年，中国一艘明级潜艇浮在水面穿过了大隅海峡，触动了日本敏感的神经。
2003年9月，C-X，P-X各公司派遣的技术人员已有650名在从事设计工作。

2004年,
1月21日至30日，XP—1和C—X的设计图经审查已经合格，至此，基本设计阶段已经结束。此后，参加协助的企业的技术人员将计划图带回原企业，开始进入试制阶段。

7月20日，读卖新闻晚报报道，石破茂防卫长官考虑导入美国海军737MMA
10月2日，共同通信社根据防卫厅长官报告书中内容报道，737MMA导入的报道，
是为了确保导弹防卫系统导入预算，消减国内开发的石破长官和国产推进派防卫官僚的对立结果，9月时，长官更迭，结束了暗斗。

10月28日，防卫厅决定XP-1采用IHI等公司开发的国产XF7-10发动机
P/C-X飞行试验用各“1号供试机”试作开始 ，调配XP-1用XF-7-10发动机、C-X用CF-6-80C发动机、
XP-1用主要搭载装备系统等

11月至12月，开始XF7-10发动机的飞行试验

11月，日本称中国一艘汉级核潜艇误入了日本海域，日本使用巡逻机进行了跟踪。

11月9日，岛津公司建设的C-X。XP-1搭载机器的试验场军工
12月2日，公开报道XP-1采用XF7-10，在歧阜工厂内展示实物大模型

2005年,P/C-X用飞行试验用二号机制作、调配各机搭载用发动机
3月，XP-1静强度试验用“供试机（#1）”搬入防卫厅，开始组装
5月31日，日本经济产业省开办的民间机开发推进关系省厅协议会上，
为了使用“C-X/XP-1相关的防卫厅试验数据”获取国土交通省的形式证明书，
川崎要求国土防卫省现场参看防卫厅的试验（川崎想在将来把PX-1技术转用在125座级客机上，为此作铺垫），防卫厅表明开协助开示数据
9月28日，开办第25次日美装备技术定期协议，P-3c后续机的搭载电子机器相关的共同研究（2002年3月起算3年时间）结束得到确认
10月6日，静强度试验机（#1）的完工审查结束，判断结果[妥当]（合格）
10月13日，静强度试验机（#1）交付防卫厅技术研究本部

2006年,
3月，静强度#01号试验机搬入技术研究本部第3研究所
4月，技术研究本部第3研究所改编入航空装备研究所
10月6日，完成检查的结果是[妥当]（合格）
10月13日，购入
开始P/C-X用全机疲劳试验用02号机制作的最终开发设计

2007年,P/C-X飞行试验用1号机开始初次试飞(当初预定)
2月2日，川崎向防卫厅报告，因使用在C-X/XP-1上的部分进口美国的rivet（铆钉，长度13.5mm）达不到强度要求，数千个接点需要排查更换，原计划3月6日的roll-out（成品机出厂）不定期延迟。一时间，美国阴谋论，川崎借口论，日本排美阴谋论浮起

2月期间，在北海道广尾郡大树町多目的航空公园开始XF7-10的室外试验
5月，防卫技术本部公布1号机照片
6月7日，防卫省开始更换161处强度不足铆钉（其中4处改换为高强度拉链），确认机身强度不受影响后，在地面测试中，发动机内部的bearing（轴承）受损，重新换装了发动机。此后日本在巴黎航空展上，展示了P-X（即PX-1）C-X模型

7月4日，在川崎重工业岐阜工厂举行XP-1出厂典礼


7月30日，静强度试验时发现机体的底部板和水平尾翼的一部分变形
8月29日，因静强度试验结果的原因，原计划的社内首飞延期，
9月28日，在川崎工厂旁边的歧阜基地， 9名川崎工厂社员参加了“P-X飞行试验1号机”首飞，正式改名XP-1
9月至10月期间，在美国空军Arnold Engineering 技术开发中心（AEDC）实施XF7-10高空试验
10月17日，XP-1二次试飞
10月24日，XP-1三次试飞
11月19日，XP-1四次试飞
12月8日，厚木基地暴音防止期成同盟约50人抗议示威，依据噪音公害和静强度试验的结果，要求海上自卫队厚木航空基地停止PX-1的驾飞。

2008年
2月13日，飞行试验再开
6月19日，飞行试验2号机升空
8月29日，防卫省购入飞行试验1号机，防卫省武田政务官，经济产业省铃木防卫产业企画官参加典礼

9月5日，飞行试验1号机（5501）移送至厚木航空基地
11月6日，飞行试验2号机（5502）配备给厚木航空基地
此后5501继续实施静强度试验，5502同期平行实施疲劳强度试验，确认飞行载重，系统性能，飞行性能和特性

※2007年9月28日,P-X飞行试验用一1号机开始初次试飞 　　<-----现阶段（最近4年大约进行了500次飞行试验）
※2007年12月中,C-X飞行试验用1号机开始初次试飞
2008～2009年,P-X 4机、C-X8机量产整备
2010年度P/C-X开发结束　批量生产


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XP-1作为替代海自P-3C反潜机的新一代运输和反潜机，按P/C-X共用零件的方式达到单一计划用于不同用途的目的，主要用于反潜侦察、海上搜索、求援维持等用途。

旧日本海军由于迷信“大舰巨炮”对反潜没有给予足够重视，致使二战后期美国凭借潜艇优势重创了日本海军及海运业，战后日本在重建海自之初就把反潜提到一个非常重要的地位来发展，比如：
建造直升机驱逐舰DDH，
新组建的8.8舰队也以反潜为首要作战任务,
空中反潜(反应速度最快,控制海域最广大,几乎不会受到潜艇反击)的也备受重视,

1996年，日本将反潜巡逻机改称为巡逻机。改名的原因在于日本认为，随着威胁的多样化，反潜已不再是日本的唯一重要任务，改名是为了适应多样化的作战任务。苏联解体后，俄罗斯为了换取外汇硬通货，不断向许多国家出口各式各样的先进武器。比如，俄罗斯向阿尔及利亚、印度、伊朗、波兰及罗马尼亚等国出售了基洛级常规动力潜艇。另外，德国和法国等欧洲国家也向新兴的亚洲国家出售了新型常规潜艇。日本认为，虽然这些潜艇还不能与核潜艇相比，但静音性能非常好。这表明亚洲一些国家的潜艇实力正不断增强，日本对此感到不安。高性能潜艇的不断扩散也引起了美国的不安，美军内部有一部分人要求恢复反潜部队建设。美海军正在研制的作为P一3 C后继机是MMA(Multi—mission Maritime Aircraft)多用途海上飞机，采用的是波音公司方案，机体采用737改进型，预计生产108架，计划2009年投入量产，2010年正式服役。

上世纪末日本还不能生产和维修F-15J上面的某些电子战系统而必须送到美国。而此次XP-1的所有的系统包括发动机、航电这些关键系统全部国产化，对于日本这个岛国特别在二战中被潜艇重创的国家来说实在是个关键性突破。XP-1代表着日本已自主掌握反潜机队的操作训练、维修升级等。日本走向“自主防卫”，

XP-1假想对手是：中、俄、朝三国潜艇。

在这个飞行平台上，可改装成预警机--加上预警雷达就可以；也可改成空中加油机，