“飞豹”飞机和它的国产秦岭涡扇发动机

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 12:16:03
据新华网北京7月17日电 从中国航空工业第一集团公司获悉,我国自行研制的第一台中等推力的加力式航空涡轮风扇发动机“秦岭”号在西安试制成功,并于近日通过国产化工程技术鉴定,即将投入批量生产,为我国自行研制的“飞豹”歼击轰炸机提供动力设备。

    秦岭发动机是继“昆仑”发动机后我国航空发动机制造领域的又一重大突破。该发动机是双转子涡轮风扇发动机,具有工作稳定,起动可靠、迅速,高度、速度特性好,巡航耗油率低,维护性好等特点。

    秦岭涡扇发动机是由中航一集团所属西安航空发动机(集团)有限公司和八十余个有关厂、所、院校参加研制的。试制工作从九十年代初开始,各参研单位攻克了大量技术、工艺难关,为发动机的试制成功作出了贡献。

    我国航空发动机设计、材料、工艺等方面的专家在技术鉴定结论中认为,该航空发动机通过工艺试车、考核试车和装机领先飞行,性能良好,运行平稳,基本达到了设计要求,可以并即将投入批量生产。

    我国航空专家认为,该型发动机的试制成功,填补了我国自主生产涡轮风扇加力型航空发动机的空白,它的研制成功不仅标志着航空发动机制造领域取得了重大突破,同时也标志着我国的航空发动机制造技术又上了一个新台阶。 (记者 张毅)

    资料:

    “飞豹”的机体、气动、火控系统均为我国自行研制。但其发动机涡扇-9则是进口货,十几年过去了,直到最近仍未能彻底实现国产化,成为了歼轰-7的一大瓶颈。

   


    涡扇-9发动机

    涡扇-9是英国斯贝(SPEY)MK202发动机的国产衍生型,后者是英国皇家空军F-4“鬼怪”式战斗机的标准发动机。MK202最大推力9,305公斤,推重比在6.5左右。当时中国希望将MK202作为标准发动机装备,出资5亿英镑,于1975年12月13日与罗尔斯·罗伊斯公司签约引进了该发动机生产专利。1976年3月,603所的中国红旗机械厂负责开始试制该发动机。1979年7月25日第一台使用英国毛料制造的零组件、罗尔斯·罗伊斯外购件和附件的涡扇-9完成装配。同年11月13日完成150小时持久试车,首批共制造4台。1980年初,中国制造的两台涡扇-9发动机和两套部件,在英国高空台上作了高空性能、功能、再点火试验和-40℃冷起动试验,并对其5种零部件作了强度试验考核。同年5月30日,中英双方在考核试验通过报告上签字。至此红旗厂成功的实现了第一步,用英国毛料成功试制出涡扇=9发动机。按计划,当时应该接着进行国产毛料试制,但由于当时国民经济调整,使涡扇-9国产化进度拖后,直到1983年才取得初步进展。压缩机叶片的铸造技术到88年才得以突破。但这仍然不是全面的国产化,直到今天涡扇-9国产化工作仍在艰苦进行中,估计已经进入最关键的考核试验阶段。

    国产涡扇-9最大加力推力9305千克,最大军用推力5557千克,中间状态推力4692千克,最大连续推力4692千克,最大军用耗油率0.684千克/千克/小时,最大加力耗油率2.0千克/千克/小时,推重比5.05,空气流量92.5千克/秒,涵道比0.62,总增压比20,涡轮前温度1167摄氏度,直径1093.32毫米,最大长度5205毫米(喷口全张开)。从数据来看,涡扇-9的推力固然无法与AL-31等先进发动机相比,但以当时的技术水平已经相当不错了。尤其耗油率则远远优于当时国内的涡喷发动机,使得歼轰-7的航程得到了保证。

    “飞豹”FBC-1攻击机

    本世纪末,中国第二届航空航天博览会揭开了由我国自行设计制造的新型战机FBC-1的神密面纱,并被中外新闻记者颂以“飞豹”的雅号。

   


    正在总装的“飞豹”

    “飞豹”FBC-1是中国完全依靠自己的力量自行研制的双座双发多用途全天候超音速歼击轰炸机,由中国航空工业总公司西安飞机设计研究所设计,西安飞机工业(集团)有限责任公司生产,中国飞行试验研究院试飞鉴定,是全面提高了战斗机研制水平的新一代战斗机。

    走近FBC-1,从上到下,从前到后,一种神秘感在延伸。机头向前俯视,两侧黑洞洞的圆形进气道如同发着寒光的一对眼睛。机身上跃起的两翼似大鹏展翅,遮天蔽日,咄咄逼人。 FBC-1采用常规气动布局,机翼为后掠式上单翼,外翼前缘为锯齿并带气动扭转,机翼后缘内侧装有单缝式襟翼,外侧装有副依。飞机平尾采用斜定轴全动下平尾,其高耸的大后掠垂尾历历在目。机身两侧进气道与机翼融合向后延伸,并形成蜂腰形机身,直通尾部两台外露式发动机喷管。机身下面装有单块式大面积腹鳍,后机身的上下装有四块减速板。其前起落架为后撑杆形式。主起落架呈小轮距“外八字”摇臂式,犹如豹的前爪般站立着。座舱采用双座串列式布局,前后座分别为驾驶员和领航员。机头为圆锥尖状向前探视,连同前后水滴型座舱盖玻璃,使整个机头高悬,似蛟龙探海一般。

    外电评论,FBC-1的外形一扫传统中国战机之模式,预示着中国航空向21世纪腾飞。 的确,苏联米高扬设计局在米格27歼击轰炸机的研制中,选中以米格—23为原型机进行改进。而米格—23.就采用了悬臂式上单翼,具有下反角的翼身融合设计。由于采用了变后掠翼技术,大大提高了飞机高低空飞机性能。FBC-l总长23.32米,翼展12.70米,高度6.57米。飞机最大起飞重量28475千克,最大外挂重量6500千克,转场航程3650千米。 新颖的设计成为技术关键。

    自70年代以来,军用飞机发展的一个重要特点是:大多数直接作战用的飞机向多用途方向发展。

    90年代战斗机也是以高机动性多用途方案为主。

    FBC-l在国内首次采用了小轮距“外八字”式超落架、这种设计是为配合上单田布局.便于机翼上外挂物的配置。由于FBC-l选用的动力装置是2台涡轮风扇发动机,其风扇尺寸较大,且又不允许增加延伸管,因而后体机身布局设计成为全机设计的关键之一。我国广大科研工作者参考国外先进机种的经验,经过大量风洞试验,成功推出蜂腰机身及喷口外露的设计。

    在FBC—l武器系统中,最值得称谓的是武器的全部外挂,分别在7个接点上。如何解决好外挂物和载机的相容性等成为研制的关键。在采用国内首次多台天平测力技术以及外挂武器的发射和投放中.取得了前所未有的技术突破,使FBC-1成为我国第一架多外挂战机的典型范例。 在机载设备中FBC-l采用的自行飞控系统是目前国内自行研制并投入使用的一套最先进的飞控系统。它由三轴控制增稳、自动增稳和自动驾驶仪组成,首次实现了机载设备高度自动化的典型战机性能指标。 关于FBG l座椅弹射救生系统,因FBC-l是采用前后串座设计,该系统实现了双座指令程序弹射系统,在火箭弹射座椅上安装了侧向发射火箭,用以控制弹射轨迹,这一系统在国内首次成功地实现了前后串座高度跳伞以及0-l000千米/小时的弹射救生。 在当今电子信息时代中,用于航空领域的计算机技术.对军用飞机的发展产生了深远影响。

    目前世界航空大国把计算机最大限度地应用于战机之中,已成为重要的发展趋势。微机广泛应用于雷达、制导、通信、导航及发动机控制系统。有的用分布式计算机、容错式计算机进行综合处理。对于武器的制导,更是以计算机制导精确化独领风骚。FBC-l上的计算机系统也很先进,飞机的导航系统和目标搜寻、跟踪系统均由计算机处理。 先进的机载设备如虎添翼 根据现代科学技术高速发展的现状.可以预测,未来21世纪军用航空技术将出现崭新的飞跃。随着主动控制技术、隐身技术、新材料技术、高推进装置等新型技术的开发,一批以高性能、高效率为主要标志的全新飞机将成为新世纪的代表,现代军用航空技术将迎来航空事业发展的新纪元。

    在我国航空工业走过的近50年历程中.可以说FBC-1战机是50年航空领域成就的具体展示。在航空新材料技术、主动控制技术以及高推进装置等新技术的使用上,FBC-l将成为展示的舞台。 FBC-1采用了先进的飞机火控系统,导弹火控系统具有今高度作战能力和多目标攻击等能力.并采用平显装置进行高精度火控系统控制技术。FBC-l可挂能以多种姿态发射的4枚空空、空地或空舰导弹,另装有l门23毫米双管航炮。其武器配置提高飞机的近距格斗和远距拦射能力。雷达已成为现代战机眼睛的代名词。FBC-1雷达系统与火控计算机,自动飞行控制系统及导航系统交联,能远距离探测和跟踪目标。并实施自动跟踪,具有较强的下视能力和快速识别目标能力,而且具有超低空防撞飞行的能力.是我国常规机载雷达中性能最全、指标要求最高的雷达系统。

    电子技术在军用航空领域的广泛运用,有力地推动着航空事业的发展。有人曾提出这样一个标准,衡量一架飞机是否先进.就看这架飞机采用了多少电子设备。FBC-l上所采月的先进电子设备有数十种,大都是首次随机研制的最新电了设备。通讯导航系统除电台之外,还装有GPS卫星导航系统。在如何适应未来战争的电子战这一大气候中,FBC-1具有综合电子干扰系统,使有源干扰设备兼有施放杂波干扰和欺骗干扰的能力,对敌机载截击瞄准雷达、空空导弹制导系统、地面炮瞄和地空、航空导弹的控制和制导系统实施干扰.破坏敌雷达或红外跟踪、制导系统、提高载机的突防生存能力。而且将电子对抗与敌我识别系统等实行了有效的交联,从而大大提高了该机电子对抗与敌我识别的能力。先进的座舱设备也是FBC-l的一大特色。座舱采用了红光照明系统,对仪表照明、平显因明,以及仪表麦外照明和导光板照明、应急照明等进行了科学配置.进一步使座舱光线柔和,不易引起痪劳,电门字符清晰,应急照明系统确保飞行安全。

    50年代末,发展多用途战斗机的指导思想在西方占据了统治地位,此类战机的研制也进入最兴盛时期。格斗战马机一时失宠,强击机在世界军用航空队伍中的数量急剧减少.不久,轻型轰炸机也被多用途战斗机取而代之。在不少国家中,多用途的歼击轰炸机成了战术空军的主力.如美国在当时的5000架战斗机中,歼击轰炸机占88%。原苏联在1956年正式取消了强击航空兵,把一部分米格17、米格·19、雅克25等并击机改装成歼击轰炸机,在当时4500架战斗机中.歼击轰炸机占33%。 60年代,美国研制了F-4C、D型歼击轰炸机,并在越南战争中大量投入使用。与此同时,原苏联研制了米格—27和苏—24等歼击轰炸机。这类飞机的共同特点主要有.飞机重量大,一般在17—31吨;戴弹量大,达5-10吨;航程远,通常为2000-3000千米,有的超过4000千米;速度大,高空马赫数达2—2.5,低空有跨音速突防能力,有相当的空战能力.主要依靠空空导弹来完成。 FBC-l在正常载弹情况下,具有165o千米的作战半径,该机具有7个外接点,攻击威力强。飞机最大使用表速1210千米/小时,最大平飞马赫数为1.7。低空具有良好的跨音速特性。能携带多种制导武器和炸弹、火箭弹、航爆弹等。

    FBC—l歼击轰炸机主要作战使命是执行对地、对海攻击任务,具有一定的歼击护航能力,可用于攻击敌战役纵深目标,攻击交通枢纽、前沿重要海空军基地、滩头阵地、兵力集结点等战场目标,孤立战场,支持、支援地面和海上作战,执行远程截击和对敌大中型水面舰艇的攻击任务。 在’98珠海航展上,FBC-1首先以低空特技——鹅子翻身,展示了卓越的低空性能,然后以最大表速低空做水平八字盘旋,显示出其较小的转弯战术特性。最后以加力垂直跃升,并且同时进行综合横滚,将FBC-l高空先进的战术性能一展无余。据新华网北京7月17日电 从中国航空工业第一集团公司获悉,我国自行研制的第一台中等推力的加力式航空涡轮风扇发动机“秦岭”号在西安试制成功,并于近日通过国产化工程技术鉴定,即将投入批量生产,为我国自行研制的“飞豹”歼击轰炸机提供动力设备。

    秦岭发动机是继“昆仑”发动机后我国航空发动机制造领域的又一重大突破。该发动机是双转子涡轮风扇发动机,具有工作稳定,起动可靠、迅速,高度、速度特性好,巡航耗油率低,维护性好等特点。

    秦岭涡扇发动机是由中航一集团所属西安航空发动机(集团)有限公司和八十余个有关厂、所、院校参加研制的。试制工作从九十年代初开始,各参研单位攻克了大量技术、工艺难关,为发动机的试制成功作出了贡献。

    我国航空发动机设计、材料、工艺等方面的专家在技术鉴定结论中认为,该航空发动机通过工艺试车、考核试车和装机领先飞行,性能良好,运行平稳,基本达到了设计要求,可以并即将投入批量生产。

    我国航空专家认为,该型发动机的试制成功,填补了我国自主生产涡轮风扇加力型航空发动机的空白,它的研制成功不仅标志着航空发动机制造领域取得了重大突破,同时也标志着我国的航空发动机制造技术又上了一个新台阶。 (记者 张毅)

    资料:

    “飞豹”的机体、气动、火控系统均为我国自行研制。但其发动机涡扇-9则是进口货,十几年过去了,直到最近仍未能彻底实现国产化,成为了歼轰-7的一大瓶颈。

   


    涡扇-9发动机

    涡扇-9是英国斯贝(SPEY)MK202发动机的国产衍生型,后者是英国皇家空军F-4“鬼怪”式战斗机的标准发动机。MK202最大推力9,305公斤,推重比在6.5左右。当时中国希望将MK202作为标准发动机装备,出资5亿英镑,于1975年12月13日与罗尔斯·罗伊斯公司签约引进了该发动机生产专利。1976年3月,603所的中国红旗机械厂负责开始试制该发动机。1979年7月25日第一台使用英国毛料制造的零组件、罗尔斯·罗伊斯外购件和附件的涡扇-9完成装配。同年11月13日完成150小时持久试车,首批共制造4台。1980年初,中国制造的两台涡扇-9发动机和两套部件,在英国高空台上作了高空性能、功能、再点火试验和-40℃冷起动试验,并对其5种零部件作了强度试验考核。同年5月30日,中英双方在考核试验通过报告上签字。至此红旗厂成功的实现了第一步,用英国毛料成功试制出涡扇=9发动机。按计划,当时应该接着进行国产毛料试制,但由于当时国民经济调整,使涡扇-9国产化进度拖后,直到1983年才取得初步进展。压缩机叶片的铸造技术到88年才得以突破。但这仍然不是全面的国产化,直到今天涡扇-9国产化工作仍在艰苦进行中,估计已经进入最关键的考核试验阶段。

    国产涡扇-9最大加力推力9305千克,最大军用推力5557千克,中间状态推力4692千克,最大连续推力4692千克,最大军用耗油率0.684千克/千克/小时,最大加力耗油率2.0千克/千克/小时,推重比5.05,空气流量92.5千克/秒,涵道比0.62,总增压比20,涡轮前温度1167摄氏度,直径1093.32毫米,最大长度5205毫米(喷口全张开)。从数据来看,涡扇-9的推力固然无法与AL-31等先进发动机相比,但以当时的技术水平已经相当不错了。尤其耗油率则远远优于当时国内的涡喷发动机,使得歼轰-7的航程得到了保证。

    “飞豹”FBC-1攻击机

    本世纪末,中国第二届航空航天博览会揭开了由我国自行设计制造的新型战机FBC-1的神密面纱,并被中外新闻记者颂以“飞豹”的雅号。

   


    正在总装的“飞豹”

    “飞豹”FBC-1是中国完全依靠自己的力量自行研制的双座双发多用途全天候超音速歼击轰炸机,由中国航空工业总公司西安飞机设计研究所设计,西安飞机工业(集团)有限责任公司生产,中国飞行试验研究院试飞鉴定,是全面提高了战斗机研制水平的新一代战斗机。

    走近FBC-1,从上到下,从前到后,一种神秘感在延伸。机头向前俯视,两侧黑洞洞的圆形进气道如同发着寒光的一对眼睛。机身上跃起的两翼似大鹏展翅,遮天蔽日,咄咄逼人。 FBC-1采用常规气动布局,机翼为后掠式上单翼,外翼前缘为锯齿并带气动扭转,机翼后缘内侧装有单缝式襟翼,外侧装有副依。飞机平尾采用斜定轴全动下平尾,其高耸的大后掠垂尾历历在目。机身两侧进气道与机翼融合向后延伸,并形成蜂腰形机身,直通尾部两台外露式发动机喷管。机身下面装有单块式大面积腹鳍,后机身的上下装有四块减速板。其前起落架为后撑杆形式。主起落架呈小轮距“外八字”摇臂式,犹如豹的前爪般站立着。座舱采用双座串列式布局,前后座分别为驾驶员和领航员。机头为圆锥尖状向前探视,连同前后水滴型座舱盖玻璃,使整个机头高悬,似蛟龙探海一般。

    外电评论,FBC-1的外形一扫传统中国战机之模式,预示着中国航空向21世纪腾飞。 的确,苏联米高扬设计局在米格27歼击轰炸机的研制中,选中以米格—23为原型机进行改进。而米格—23.就采用了悬臂式上单翼,具有下反角的翼身融合设计。由于采用了变后掠翼技术,大大提高了飞机高低空飞机性能。FBC-l总长23.32米,翼展12.70米,高度6.57米。飞机最大起飞重量28475千克,最大外挂重量6500千克,转场航程3650千米。 新颖的设计成为技术关键。

    自70年代以来,军用飞机发展的一个重要特点是:大多数直接作战用的飞机向多用途方向发展。

    90年代战斗机也是以高机动性多用途方案为主。

    FBC-l在国内首次采用了小轮距“外八字”式超落架、这种设计是为配合上单田布局.便于机翼上外挂物的配置。由于FBC-l选用的动力装置是2台涡轮风扇发动机,其风扇尺寸较大,且又不允许增加延伸管,因而后体机身布局设计成为全机设计的关键之一。我国广大科研工作者参考国外先进机种的经验,经过大量风洞试验,成功推出蜂腰机身及喷口外露的设计。

    在FBC—l武器系统中,最值得称谓的是武器的全部外挂,分别在7个接点上。如何解决好外挂物和载机的相容性等成为研制的关键。在采用国内首次多台天平测力技术以及外挂武器的发射和投放中.取得了前所未有的技术突破,使FBC-1成为我国第一架多外挂战机的典型范例。 在机载设备中FBC-l采用的自行飞控系统是目前国内自行研制并投入使用的一套最先进的飞控系统。它由三轴控制增稳、自动增稳和自动驾驶仪组成,首次实现了机载设备高度自动化的典型战机性能指标。 关于FBG l座椅弹射救生系统,因FBC-l是采用前后串座设计,该系统实现了双座指令程序弹射系统,在火箭弹射座椅上安装了侧向发射火箭,用以控制弹射轨迹,这一系统在国内首次成功地实现了前后串座高度跳伞以及0-l000千米/小时的弹射救生。 在当今电子信息时代中,用于航空领域的计算机技术.对军用飞机的发展产生了深远影响。

    目前世界航空大国把计算机最大限度地应用于战机之中,已成为重要的发展趋势。微机广泛应用于雷达、制导、通信、导航及发动机控制系统。有的用分布式计算机、容错式计算机进行综合处理。对于武器的制导,更是以计算机制导精确化独领风骚。FBC-l上的计算机系统也很先进,飞机的导航系统和目标搜寻、跟踪系统均由计算机处理。 先进的机载设备如虎添翼 根据现代科学技术高速发展的现状.可以预测,未来21世纪军用航空技术将出现崭新的飞跃。随着主动控制技术、隐身技术、新材料技术、高推进装置等新型技术的开发,一批以高性能、高效率为主要标志的全新飞机将成为新世纪的代表,现代军用航空技术将迎来航空事业发展的新纪元。

    在我国航空工业走过的近50年历程中.可以说FBC-1战机是50年航空领域成就的具体展示。在航空新材料技术、主动控制技术以及高推进装置等新技术的使用上,FBC-l将成为展示的舞台。 FBC-1采用了先进的飞机火控系统,导弹火控系统具有今高度作战能力和多目标攻击等能力.并采用平显装置进行高精度火控系统控制技术。FBC-l可挂能以多种姿态发射的4枚空空、空地或空舰导弹,另装有l门23毫米双管航炮。其武器配置提高飞机的近距格斗和远距拦射能力。雷达已成为现代战机眼睛的代名词。FBC-1雷达系统与火控计算机,自动飞行控制系统及导航系统交联,能远距离探测和跟踪目标。并实施自动跟踪,具有较强的下视能力和快速识别目标能力,而且具有超低空防撞飞行的能力.是我国常规机载雷达中性能最全、指标要求最高的雷达系统。

    电子技术在军用航空领域的广泛运用,有力地推动着航空事业的发展。有人曾提出这样一个标准,衡量一架飞机是否先进.就看这架飞机采用了多少电子设备。FBC-l上所采月的先进电子设备有数十种,大都是首次随机研制的最新电了设备。通讯导航系统除电台之外,还装有GPS卫星导航系统。在如何适应未来战争的电子战这一大气候中,FBC-1具有综合电子干扰系统,使有源干扰设备兼有施放杂波干扰和欺骗干扰的能力,对敌机载截击瞄准雷达、空空导弹制导系统、地面炮瞄和地空、航空导弹的控制和制导系统实施干扰.破坏敌雷达或红外跟踪、制导系统、提高载机的突防生存能力。而且将电子对抗与敌我识别系统等实行了有效的交联,从而大大提高了该机电子对抗与敌我识别的能力。先进的座舱设备也是FBC-l的一大特色。座舱采用了红光照明系统,对仪表照明、平显因明,以及仪表麦外照明和导光板照明、应急照明等进行了科学配置.进一步使座舱光线柔和,不易引起痪劳,电门字符清晰,应急照明系统确保飞行安全。

    50年代末,发展多用途战斗机的指导思想在西方占据了统治地位,此类战机的研制也进入最兴盛时期。格斗战马机一时失宠,强击机在世界军用航空队伍中的数量急剧减少.不久,轻型轰炸机也被多用途战斗机取而代之。在不少国家中,多用途的歼击轰炸机成了战术空军的主力.如美国在当时的5000架战斗机中,歼击轰炸机占88%。原苏联在1956年正式取消了强击航空兵,把一部分米格17、米格·19、雅克25等并击机改装成歼击轰炸机,在当时4500架战斗机中.歼击轰炸机占33%。 60年代,美国研制了F-4C、D型歼击轰炸机,并在越南战争中大量投入使用。与此同时,原苏联研制了米格—27和苏—24等歼击轰炸机。这类飞机的共同特点主要有.飞机重量大,一般在17—31吨;戴弹量大,达5-10吨;航程远,通常为2000-3000千米,有的超过4000千米;速度大,高空马赫数达2—2.5,低空有跨音速突防能力,有相当的空战能力.主要依靠空空导弹来完成。 FBC-l在正常载弹情况下,具有165o千米的作战半径,该机具有7个外接点,攻击威力强。飞机最大使用表速1210千米/小时,最大平飞马赫数为1.7。低空具有良好的跨音速特性。能携带多种制导武器和炸弹、火箭弹、航爆弹等。

    FBC—l歼击轰炸机主要作战使命是执行对地、对海攻击任务,具有一定的歼击护航能力,可用于攻击敌战役纵深目标,攻击交通枢纽、前沿重要海空军基地、滩头阵地、兵力集结点等战场目标,孤立战场,支持、支援地面和海上作战,执行远程截击和对敌大中型水面舰艇的攻击任务。 在’98珠海航展上,FBC-1首先以低空特技——鹅子翻身,展示了卓越的低空性能,然后以最大表速低空做水平八字盘旋,显示出其较小的转弯战术特性。最后以加力垂直跃升,并且同时进行综合横滚,将FBC-l高空先进的战术性能一展无余。