我国中推的那些事

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/06 11:10:35


     我国航空动力工业是从维修、生产和仿制前苏联涡喷发动机开始的,经过多年发展,研制生产了涡喷7和涡喷13两个主力型号。但是由于航空工业整体实力较弱,我国涡轮风扇发动机发展一直没有起色。606所设计研制的910发动机,也就是我们熟知的涡扇6发动机经过16年的研制,却没能最终成功。我国生产装备的第一款中等推力涡扇发动机是从英国引进仿制的秦岭,也就是涡扇9,其原准机是斯贝MK202。

      军用斯贝MK202发动机是英国罗斯·罗伊斯公司在民用斯贝MK511和MK512基础上发展起来的,为满足军用要求加大了的飞行载荷和受力状态,在结构上和材料上作了较大的修改。斯贝MK202发动机是双转子涡轮风扇内外函混合加力式发动机,其采用了五级轴流式低压压气机,12级轴流式高压压气机,环管燃烧室和高低压涡轮各两级。整机加力推力9.3吨,军用推力5.5吨,燃烧室出口温度1500K左右,流量92.5公斤每秒,推重比5.05。虽然斯贝MK202的成功引进解决了飞豹的动力问题,但是不得不说斯贝MK202这款发动机的整体技术水平是较低的。由于其设计年份较早,整机结构设计落后,发动机转子总级数达到了21级,推比仅仅是5级别的,而三代典型中等推力涡扇发动机转子总级数一般是12左右,推比是7一级。不过涡轮风扇发动机相比于涡喷发动机的优势却在飞豹身上显示的极为明显,由于斯贝MK202耗油率较低,飞豹最大作战半径达到了突破性的1600公里,相比于国内其他作战飞机,不得不说飞豹成为远程精确打击的国之重器。

装有秦岭发动机的飞豹战斗轰炸机,真正成为了远程精确打击的国之重器
在上世纪70年代初期本国引进斯贝MK202这一款二代中等推力涡扇发动机的时候,航空强国已经开始装备第三代涡轮风扇发动机。第三代涡扇发动机的典型代表就是美国的F404。该机采用带可调进口导流叶片的环形进气口,3级轴流宽弦实心钛合金风扇叶片,7级轴流式高压压气机,短环燃烧室和单级高低压涡轮的总体设计方案。中间推力4800千牛,加力推力7120千牛,推重比7.24的性能指标傲视群雄。为了缩短差距,跟上潮流,1980年我国开始了高性能推进系统工程预先研究(简称高推预研)计划,整个计划的核心目标就是对F404发动机进行分析和预先研究,研制出水平相当于F404核心机的中推核心机,为我国自行研制涡扇发动机提供技术储备。根据相关资料记载:该项目以中国燃气涡轮研究院为总工程师单位,有全国24个厂、所、院校1000多名高、中级科技人员参加。

先进中等推力发动机的典型代表美国的F404发动机
国内首先以F404为预研对象,对F404的结构,循环参数,冷却手段,材料和工艺进行了全面的分析研究,然后在国内开展相关技术的研究和突破工作。经过长达10年的艰难攻关,中推核心机的相关核心技术被陆续攻破。1990年底,中推核心机被正式列为国防科工委”八五”期间l8项关键预研项目之一。624所开始开展中推核心机的研制,同时积极进行中推验证机的方案论证工作。并将中推预研分为3个阶段,即三大高性能部件研制,中推核心机研制和中推验证机研制。三大部件即航空发动机的高压压气机、燃烧室和涡轮,航空发动机研制的重点。中推核心机采用了七级高压压气机(核心机没有风扇,也就是没有低压压气机)、短环燃烧室和单级高压涡轮(没有风扇的同时也没有低压涡轮)的总体设计。其基本结构与F404完全相同。其中七级高压压气机全面达标,相当于美国F404、CMF56发动机高压压气机的水平,此后先进的高压压气机成为我国先进航空发动机的特色,包括我国推比10一级核心机在内的航空发动机研制计划都广泛受益。突破三大部件研制后,中推核心机进行了组装,解决了三大部件的匹配问题。然后开始了地面台架和高空台的试车任务。1992年12月12日,中推核心机达到地面最大转速状态,1994年1月中推核心机达到设计指标。

中推核心机非常非常稀有的清晰照片,也是仅有的几张能够找到的照片中最清晰的一张
高推预研历时15年,经历了四个阶段,取得了许多令人瞩目的重大成果。通过高推预研,我国初步掌握了推比8一级核心机的总体、气动、冷却、结构、强度设计技术和三大部件间的匹配技术。按照我国航空发动机型号都以山川命名的习惯,中推核心机被命名为“天山”。1997年,中推核心机获得研制中推验证机的批准。正在高推预研计划经过多年的基础研究开始工程化变成实在的发动机型号之时,1999年,高推预研计划因经费问题终止。此时,中推核心机的整体技术水平已经与F404、RD33相当。不过各位看官莫要惋惜,预研计划的好处就是进行技术验证和储备,项目虽止,但技术不死,天山不倒!经过数年沉寂,中推以一个更加令世人惊艳的面貌展现在世人面前,它就是……我们下文再说……

中推核心机台架试车时的照片,可以看到我国航空发动机工作者的工作环境并不是很好,向他们致敬。
高推预研计划中断有着多方面的原因,除了经费方面的原因之外,高推下马另外一个很重要的原因就是受到了其他型号的冲击,它就是前文中装配枭龙滑跑成功的涡扇13,绰号泰山。与中推核心机从基础研究开始逐步进行验证和试车并且进行长远规划的发展不同,泰山是个针对性很强的项目。随着枭龙项目的推进和米格设计局的加入,枭龙的动力问题从西方系的发动机转向俄罗斯。米格设计局很自然的把米格29的动力系统RD33推荐给了中国,于是枭龙装备了RD33的单发型号RD93中等推力发动机。小巴装备枭龙是为了打印度阿三,而阿三和枭龙动力的提供者俄罗斯有长期军售关系,于是阿三就开始呼吁俄罗斯禁止出口RD93发动机给中国。俄罗斯媒体也是一阵一阵的响应阿三的号召,声称枭龙走向国际市场影响了米格29的生意。本国向来不是个伸着脖子让别人卡的主儿,2005年本国开始山寨俄罗斯RD93发动机,这就是泰山。相信再过几年,枭龙也就能够像完全摆脱英国斯贝进口发动机的飞豹一样,实现动力的自主供应。由于泰山项目属于仿制现有发动机,而且技术成熟可靠,因而一直搞得比较艰难的天山就受到了影响。本国航空工业被外来型号冲击而下马的自主型号还是不少的。不过经过长期的经验教训总结,本国也明白了,航空发动机不能总是靠进口,一定要有自己研制的先进型号。

珠海航展上的新中推与RD33进气道支板设计比较类似,进气道头锥里就是风扇前的零号轴承
珠海航展上,一个加力推力9500公斤的新型中等推力发动机模型引起了众多关注的目光。这款没有注明型号的中推发动机模型到底是何方神圣,技术来源如何?网络上猜测满天飞。我们暂且称之为新中推吧。新中推采用了类似于RD33风格的进气道支板来支撑风扇前的轴承,而F404、EJ00等西方中推都采用了风扇后加轴承的支撑方案。但是整机外形采用了铣出栅格的钛合金机匣这一点又偏偏与F110和EJ200等欧美航空发动机非常类似。当然决定整机技术脉络不是转子支撑方案也不是外机匣如何处理,而是三大部件和核心机部分设计。根据模型展示出的新中推的内部结构来看,新中推的风扇应该是三级左右,采用了七级高压压气机和短环燃烧室。新中推的涡轮部分没有展示出来,但是不妨碍我们推测一下。事实上,自从第三代先进中推机问世,一般都采用单级高低压涡轮的设计。因而新中推最可能采用的结构就是三级风扇、七级高压压气机、短环燃烧室和单级高低压涡轮的整体设计。现在我们对比一下天山七级高压压气机、短环燃烧室和单级高压涡轮的结构……


西方发动机往往使用铣出栅格的钛合金机匣,这是法国的M88中推发动机,这一点与新中推非常类似
天山复活了!不对,应该是涅槃,因为新中推的整体技术水平比天山有了一个提升。
天山师承美国先进航空发动机典型代表F404的整体设计,技术水平明显高泰山一个档次。这么性能优良,投入巨大的预研项目就此付诸东流岂不是相当可惜。实际上,我国根据国外先进航空发动机研制经验,开始构架推力从20千牛一直到200千牛的航空发动机核心机序列。我国用五个流量不同的核心机来保证今后航空兵和民航大部分发动机型号的研制。这就是核心机预研工程。而中推核心机已经作为这个计划的一部分纳入到了我国航空发动机长远发展的规划当中。根据资料来看,中推核心机就是整个核心机序列中的换算流量20公斤的核心机GD20。新中推的加力推力达到了9500公斤,这已经接近大推力涡扇发动机的推力级别了。传统的第三代中等推力涡扇发动机比如F404基本型,其加力推力一般是7-8吨级别。加力推力9吨以上的性能指标一般是以EJ200为代表的新一代中推发动机的参数。因而可以推断新中推一款新一代中等推力涡扇发动机,其推比应该在8以上,甚至达到9。目前新中推应该处于验证机或者型号研制阶段,等到新中推定型的时候,我国就真正可以说拥有了自主设计的先进中等推力航空发动机。萦绕我国四十年的中推之梦,可以变成现实了。

世界中推之王,中推新秀EJ200,新中推相比于EJ200也许性能尚有不足,但是已然可以屹立于世界先进中推之林了
原文地址:http://bbs.tiexue.net/post_4464237_1.html

     我国航空动力工业是从维修、生产和仿制前苏联涡喷发动机开始的,经过多年发展,研制生产了涡喷7和涡喷13两个主力型号。但是由于航空工业整体实力较弱,我国涡轮风扇发动机发展一直没有起色。606所设计研制的910发动机,也就是我们熟知的涡扇6发动机经过16年的研制,却没能最终成功。我国生产装备的第一款中等推力涡扇发动机是从英国引进仿制的秦岭,也就是涡扇9,其原准机是斯贝MK202。

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      军用斯贝MK202发动机是英国罗斯·罗伊斯公司在民用斯贝MK511和MK512基础上发展起来的,为满足军用要求加大了的飞行载荷和受力状态,在结构上和材料上作了较大的修改。斯贝MK202发动机是双转子涡轮风扇内外函混合加力式发动机,其采用了五级轴流式低压压气机,12级轴流式高压压气机,环管燃烧室和高低压涡轮各两级。整机加力推力9.3吨,军用推力5.5吨,燃烧室出口温度1500K左右,流量92.5公斤每秒,推重比5.05。虽然斯贝MK202的成功引进解决了飞豹的动力问题,但是不得不说斯贝MK202这款发动机的整体技术水平是较低的。由于其设计年份较早,整机结构设计落后,发动机转子总级数达到了21级,推比仅仅是5级别的,而三代典型中等推力涡扇发动机转子总级数一般是12左右,推比是7一级。不过涡轮风扇发动机相比于涡喷发动机的优势却在飞豹身上显示的极为明显,由于斯贝MK202耗油率较低,飞豹最大作战半径达到了突破性的1600公里,相比于国内其他作战飞机,不得不说飞豹成为远程精确打击的国之重器。

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装有秦岭发动机的飞豹战斗轰炸机,真正成为了远程精确打击的国之重器
在上世纪70年代初期本国引进斯贝MK202这一款二代中等推力涡扇发动机的时候,航空强国已经开始装备第三代涡轮风扇发动机。第三代涡扇发动机的典型代表就是美国的F404。该机采用带可调进口导流叶片的环形进气口,3级轴流宽弦实心钛合金风扇叶片,7级轴流式高压压气机,短环燃烧室和单级高低压涡轮的总体设计方案。中间推力4800千牛,加力推力7120千牛,推重比7.24的性能指标傲视群雄。为了缩短差距,跟上潮流,1980年我国开始了高性能推进系统工程预先研究(简称高推预研)计划,整个计划的核心目标就是对F404发动机进行分析和预先研究,研制出水平相当于F404核心机的中推核心机,为我国自行研制涡扇发动机提供技术储备。根据相关资料记载:该项目以中国燃气涡轮研究院为总工程师单位,有全国24个厂、所、院校1000多名高、中级科技人员参加。

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先进中等推力发动机的典型代表美国的F404发动机
国内首先以F404为预研对象,对F404的结构,循环参数,冷却手段,材料和工艺进行了全面的分析研究,然后在国内开展相关技术的研究和突破工作。经过长达10年的艰难攻关,中推核心机的相关核心技术被陆续攻破。1990年底,中推核心机被正式列为国防科工委”八五”期间l8项关键预研项目之一。624所开始开展中推核心机的研制,同时积极进行中推验证机的方案论证工作。并将中推预研分为3个阶段,即三大高性能部件研制,中推核心机研制和中推验证机研制。三大部件即航空发动机的高压压气机、燃烧室和涡轮,航空发动机研制的重点。中推核心机采用了七级高压压气机(核心机没有风扇,也就是没有低压压气机)、短环燃烧室和单级高压涡轮(没有风扇的同时也没有低压涡轮)的总体设计。其基本结构与F404完全相同。其中七级高压压气机全面达标,相当于美国F404、CMF56发动机高压压气机的水平,此后先进的高压压气机成为我国先进航空发动机的特色,包括我国推比10一级核心机在内的航空发动机研制计划都广泛受益。突破三大部件研制后,中推核心机进行了组装,解决了三大部件的匹配问题。然后开始了地面台架和高空台的试车任务。1992年12月12日,中推核心机达到地面最大转速状态,1994年1月中推核心机达到设计指标。

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中推核心机非常非常稀有的清晰照片,也是仅有的几张能够找到的照片中最清晰的一张
高推预研历时15年,经历了四个阶段,取得了许多令人瞩目的重大成果。通过高推预研,我国初步掌握了推比8一级核心机的总体、气动、冷却、结构、强度设计技术和三大部件间的匹配技术。按照我国航空发动机型号都以山川命名的习惯,中推核心机被命名为“天山”。1997年,中推核心机获得研制中推验证机的批准。正在高推预研计划经过多年的基础研究开始工程化变成实在的发动机型号之时,1999年,高推预研计划因经费问题终止。此时,中推核心机的整体技术水平已经与F404、RD33相当。不过各位看官莫要惋惜,预研计划的好处就是进行技术验证和储备,项目虽止,但技术不死,天山不倒!经过数年沉寂,中推以一个更加令世人惊艳的面貌展现在世人面前,它就是……我们下文再说……

中推核心机台架试车时的照片,可以看到我国航空发动机工作者的工作环境并不是很好,向他们致敬。
高推预研计划中断有着多方面的原因,除了经费方面的原因之外,高推下马另外一个很重要的原因就是受到了其他型号的冲击,它就是前文中装配枭龙滑跑成功的涡扇13,绰号泰山。与中推核心机从基础研究开始逐步进行验证和试车并且进行长远规划的发展不同,泰山是个针对性很强的项目。随着枭龙项目的推进和米格设计局的加入,枭龙的动力问题从西方系的发动机转向俄罗斯。米格设计局很自然的把米格29的动力系统RD33推荐给了中国,于是枭龙装备了RD33的单发型号RD93中等推力发动机。小巴装备枭龙是为了打印度阿三,而阿三和枭龙动力的提供者俄罗斯有长期军售关系,于是阿三就开始呼吁俄罗斯禁止出口RD93发动机给中国。俄罗斯媒体也是一阵一阵的响应阿三的号召,声称枭龙走向国际市场影响了米格29的生意。本国向来不是个伸着脖子让别人卡的主儿,2005年本国开始山寨俄罗斯RD93发动机,这就是泰山。相信再过几年,枭龙也就能够像完全摆脱英国斯贝进口发动机的飞豹一样,实现动力的自主供应。由于泰山项目属于仿制现有发动机,而且技术成熟可靠,因而一直搞得比较艰难的天山就受到了影响。本国航空工业被外来型号冲击而下马的自主型号还是不少的。不过经过长期的经验教训总结,本国也明白了,航空发动机不能总是靠进口,一定要有自己研制的先进型号。

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珠海航展上的新中推与RD33进气道支板设计比较类似,进气道头锥里就是风扇前的零号轴承
珠海航展上,一个加力推力9500公斤的新型中等推力发动机模型引起了众多关注的目光。这款没有注明型号的中推发动机模型到底是何方神圣,技术来源如何?网络上猜测满天飞。我们暂且称之为新中推吧。新中推采用了类似于RD33风格的进气道支板来支撑风扇前的轴承,而F404、EJ00等西方中推都采用了风扇后加轴承的支撑方案。但是整机外形采用了铣出栅格的钛合金机匣这一点又偏偏与F110和EJ200等欧美航空发动机非常类似。当然决定整机技术脉络不是转子支撑方案也不是外机匣如何处理,而是三大部件和核心机部分设计。根据模型展示出的新中推的内部结构来看,新中推的风扇应该是三级左右,采用了七级高压压气机和短环燃烧室。新中推的涡轮部分没有展示出来,但是不妨碍我们推测一下。事实上,自从第三代先进中推机问世,一般都采用单级高低压涡轮的设计。因而新中推最可能采用的结构就是三级风扇、七级高压压气机、短环燃烧室和单级高低压涡轮的整体设计。现在我们对比一下天山七级高压压气机、短环燃烧室和单级高压涡轮的结构……

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西方发动机往往使用铣出栅格的钛合金机匣,这是法国的M88中推发动机,这一点与新中推非常类似
天山复活了!不对,应该是涅槃,因为新中推的整体技术水平比天山有了一个提升。
天山师承美国先进航空发动机典型代表F404的整体设计,技术水平明显高泰山一个档次。这么性能优良,投入巨大的预研项目就此付诸东流岂不是相当可惜。实际上,我国根据国外先进航空发动机研制经验,开始构架推力从20千牛一直到200千牛的航空发动机核心机序列。我国用五个流量不同的核心机来保证今后航空兵和民航大部分发动机型号的研制。这就是核心机预研工程。而中推核心机已经作为这个计划的一部分纳入到了我国航空发动机长远发展的规划当中。根据资料来看,中推核心机就是整个核心机序列中的换算流量20公斤的核心机GD20。新中推的加力推力达到了9500公斤,这已经接近大推力涡扇发动机的推力级别了。传统的第三代中等推力涡扇发动机比如F404基本型,其加力推力一般是7-8吨级别。加力推力9吨以上的性能指标一般是以EJ200为代表的新一代中推发动机的参数。因而可以推断新中推一款新一代中等推力涡扇发动机,其推比应该在8以上,甚至达到9。目前新中推应该处于验证机或者型号研制阶段,等到新中推定型的时候,我国就真正可以说拥有了自主设计的先进中等推力航空发动机。萦绕我国四十年的中推之梦,可以变成现实了。

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世界中推之王,中推新秀EJ200,新中推相比于EJ200也许性能尚有不足,但是已然可以屹立于世界先进中推之林了
原文地址:http://bbs.tiexue.net/post_4464237_1.html
龙腾日月的老文章。抄袭。
涵道比0.682的9500怎么屹立?
老文 看过N遍了
快出来啦,结合新加坡披露的话,还有一两年时间
赶快初来吧。。。再等下去我都快霉掉了
这文章写的•••••
借新加坡老文刷绿漆,不过通过官媒公开信息看,我国中推发展较顺利,不象大推遇到麻烦。
只能拭目以待了
静默白开水 发表于 2014-2-11 22:34
快出来啦,结合新加坡披露的话,还有一两年时间
说枭龙那个不是山寨RD33的WS13么? 那个不是"新中推"吧
经常是这样,光听到楼梯响,不见人下来。
东北那个鹰是不是有救了。。。
但愿一切顺利
12/13/17。。。。
说枭龙那个不是山寨RD33的WS13么? 那个不是"新中推"吧
估计WS13不会装备枭龙了,毕竟比RD93毫无优势,出口没什么竞争力。据说现在搞的是WS13B,也就是WS13泰山+天山核心机的的成果,跟前者可以说是貌合神离。好像不久前才过地面长寿考核,离上天不远了,跟这次新加坡航展上中航技副总说的进度相符。
波粒二象性 发表于 2014-2-11 23:04
借新加坡老文刷绿漆,不过通过官媒公开信息看,我国中推发展较顺利,不象大推遇到麻烦。
官媒也没透露什么大推怎样怎样,没说遇到麻烦,但也没什么消息是进展顺利的,只能说没消息。
大推进度怎样只存在于吵架的时候某些人的脑补


新中推不是105kn吗

新中推不是105kn吗
很久很久以前的文章了吧 不过写的不错
转帖不注明作者是剽窃
witman007 发表于 2014-2-11 21:58
龙腾日月的老文章。抄袭。
说的这么直接,不给楼主留点脸?
楼主转载辛苦了。
对于花冻鸡没有消息才是最好的消息
不是还有四代中推么?
新加坡说的是9500级的新中推,还是93的国产替代品?
天策府属 发表于 2014-2-12 08:28
估计WS13不会装备枭龙了,毕竟比RD93毫无优势,出口没什么竞争力。据说现在搞的是WS13B,也就是WS13泰山+ ...
真的吗?是个好消息啊!
真的吗?是个好消息啊!
空版上对这讨论已经不少了,大概是八股解读和道听途说各占一半,反正也就是这一两年就会看出眉目,拭目以待吧。
舰载机用双中推比较让我欢喜
新中推快快出来吧 …… AMF、利剑,都嗷嗷待哺等着用呢
hhok 发表于 2014-2-12 09:17
说的这么直接,不给楼主留点脸?
楼主转载辛苦了。
他说了这话之后,我偷偷地把原文链接补了上去~
我是十分敬仰多读书的军迷D
zhuanxinzz 发表于 2014-2-12 09:21
对于花冻鸡没有消息才是最好的消息
你是说WS15吗?哈哈哈
这是多少年前的老文章?抄袭!而且这先进中推我还没看到希望!
fhlx 发表于 2014-2-12 08:37
官媒也没透露什么大推怎样怎样,没说遇到麻烦,但也没什么消息是进展顺利的,只能说没消息。
大推进度怎 ...
请看黎明的八股,就是产值多少13年克服难以想象困难那个,自己体会。还是那句话,作为沈阳人希望黎明先把欠工人的那部分工资补上,希望14年工人可以开全资。
对新中推能接近国外四代水平不敢奢望,如果推比能接近8,可操纵性、可靠性、耐久性和可维护性达到或接近F404的水平就很了不起了,至少为下一步发展打下了坚实基础,就像WZ9一样。
这是什么情况?这个是配给什么机的?
师母已呆
中国有能让粽子机的超巡的发动机
_____枪殇 发表于 2014-2-12 12:51
他说了这话之后,我偷偷地把原文链接补了上去~
我是十分敬仰多读书的军迷D
我是小白,我要多看看好文章才行
虽然是老文,仍然值得学习啊
无风不起浪啊
天策府属 发表于 2014-2-12 08:28
估计WS13不会装备枭龙了,毕竟比RD93毫无优势,出口没什么竞争力。据说现在搞的是WS13B,也就是WS13泰山+ ...
如果现在还没上天试飞,2年内怎么会有满意答案呢?一款先进涡扇发动机从上天到定型,一般都要隔4-5年以上。
9500顺利出来的话,至少歼-31有发动机了。。