一个网吧级美国军迷眼中的涡扇10,简称WS-10,代号“太 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 13:18:27


涡扇10,简称WS-10,代号“太行”,是由中国一航沈阳发动机设计研究所设计的军用涡轮扇发动机,研究过程长达近20年。中国计划在歼-11B/BS上全面使用涡扇10,以替代AL-31发动机。[1]涡扇-10发动机预计装备歼-10B,歼-11B,歼-15和歼-16。[2]



太行发动机的研发计划可回朔至三机部主导1964年到1984年与歼-9、歼-13、强-6等配套,最终一同终止研发的涡扇六发动机。虽然最终没有成功,但沈阳黎明发动机厂仍在这数十年间多少储蓄了开发涡轮扇发动机的技术人员。1987年,涡扇-10由沈阳发动机设计研究所(后改称606所)负责启动研发计划,涡轮机段技术从1982年授权生产的CFM56涡轮扇发动机转用,CFM56的技术则是自美国通用动力F101涡轮扇发动机改良而来,后燃机段则是引入AL-31发动机的技术;涡扇10的基本科技可说是1970年代美苏两国发动机的合体。

涡扇-10在开发中如何将CFM56改造成战斗机用的涡轮段,目前尚无公开资料说明;涡扇-10在1987年开始进入验证机研制阶段,1989年验证机首次试车,1993年完成。1992年10月验证机在086号飞行台上开始试验,但解放军并不满意初期的太行发动机性能,606所因此在1997年研制强化动力的涡扇10A (飞行前试验阶段),考虑将其作为歼-11和歼-10两种战机的动力,并申请了一架苏-27作为试飞平台。可以说这是一个极具风险的试验,一旦涡扇-10A试验失败,对中国国防和发动机发展都将造成无法弥补的损失。1997年涡扇-10A的开发开始进行。

2000年10月624所高空台具有了大推力发动机的试验能力,随后开始高空台试验。装机首飞是在2001年7月,2002年6月装单台涡扇-10A的歼-11战斗机实施首飞测试。2003年12月改装两台涡扇-10A的歼-11A试飞,2003-2004年间,歼-10原型机开始实验性换装涡扇10A测试。2005年5月11日开始定型持久试车,2005年11月10日通过长久初始寿命试车,2005年12月28日完成定型审查考核。2006年宣称即将进入量产,随后在新出厂的歼-11B战斗机上陆续看见采用涡扇10A的机型。

涡扇-10A的涡轮前温度已从原有WS-10的1747K提高到1800K,推重比也由原来的7.5提高到8左右,推力也由132KN提高到135KN(最大推力138KN),达到了90年代的世界先进水平。2006年宣称即将进入量产,随后在新出厂的歼-11B战斗机上陆续看见采用涡扇10A的机型。历经20年研制出来的涡扇-10发动机,在中国当时的经济环境和技术环境下是非常不容易的。涡扇-10A发动机整体性能都接近于美制F110-GE-129IPE(F110涡轮扇发动机的改进型)。

技术细节[编辑]涡扇-10/10A是一种采用三级风扇,九级整流,一级高压,一级低压共十二级,单级高效高功高低压涡轮,即所谓的3+9+1+1结构结构的大推力高推重比低涵道比先进发动机。黎明在研制该发动机机时成功地采用了跨音速风扇;气冷高温叶片,电子束焊整体风扇转子,钛合金精铸中介机匣;静压油膜轴承,刷式密封,高能点火电嘴,气芯式加力燃油泵,带可变弯度的整流叶片,收敛扩散随口,高压机匣处理以及整机单元体设计等先进技术。

在涡扇-10的早期型上,其高压涡轮叶片采用的是DZ-125定向凝固合金,但定型批产估计会采用DD6单晶合金,涡轮盘早期型应用的是GH-4169高温合金,如今已经开始应用FGH-95粉末冶金。高低压涡轮采用对转结构,这在第三代发动机上是极其罕见的,美国也只是在第四代发动机普惠 F119(F/A-22猛禽战斗机所使用的发动机)上开始采用了对转结构,这种设计能减少飞机作机动飞行时作用于发动机机匣上的载荷,使机匣可以作得轻些;还可以省去低压涡轮导向器,使发动机零件数、长度、重量均减少。

涡扇-10A的最大推力在138KN,推重比>8,涡前温度1800K,这么高的涡前温度在三代发动机中也是少见的。旁通比0.78:1,风扇是3级轴流式,可变弯度进口导叶,压比3.4。压气机采用9级轴流式高压压气机(压比12,绝热效率85),高压压气机0~3级静叶可调,5级后放气,燃烧室是短环形带气动雾化喷嘴,高压涡轮是1级轴流式,低压涡轮是2级轴流式,加力燃烧室是V形加径向混合型火焰稳定器,尾喷管是收敛-扩张可调喷管控制系统,这是中国首次在发动机上采用这种喷管,估计以后会换装中国自己的全向推力矢量喷管(AVEN)。发动机控制系统早期型采用电子数模混合控制系统,后期将采用电子全权数字控制系统(FADEC),支承系统为高压涡轮段为1-0-1,低压涡轮段为1-1-1。

从国际发动机的情况来看,航空发动机基本分成三大类,即小推力发动机推力一般在3000公斤以下;中推力发动机推力一般在6000-9000公斤;大推力发动机推力一般在11000公斤-15000公斤,涡扇-10无疑是大推力发动机。


衍生型根据上市公司网上公开资料显示,截至2009年底,该发动机共衍生出A、B、C、D、G、H六种型号,[3]其中G、H两型的生产日期在该报告发表之后。

根据申银万国的报告,各型号的参数如下:

型号 推力 生产日期
WS-10A 132kN 2005年
WS-10B 135kN 2008年
WS-10C 100kN 2008年
WS-10D 120kN 2008年(定型)
WS-10G 155kN 2009年
WS-10H 125kN 2010-2012年

该型发动机的早期型号与装备F15、F16的F100涡轮扇发动机、F110涡轮扇发动机类似,属于推重比在7:1至9:1之间的大推力涡扇发动机。其下一代发动机据传闻应为设计推重比在10:1以上,推力在180千牛以上的涡扇-15发动机。


以上文字均来源于中国军迷的文章整理,没有一个字是美国人写的。

涡扇10,简称WS-10,代号“太行”,是由中国一航沈阳发动机设计研究所设计的军用涡轮扇发动机,研究过程长达近20年。中国计划在歼-11B/BS上全面使用涡扇10,以替代AL-31发动机。[1]涡扇-10发动机预计装备歼-10B,歼-11B,歼-15和歼-16。[2]



太行发动机的研发计划可回朔至三机部主导1964年到1984年与歼-9、歼-13、强-6等配套,最终一同终止研发的涡扇六发动机。虽然最终没有成功,但沈阳黎明发动机厂仍在这数十年间多少储蓄了开发涡轮扇发动机的技术人员。1987年,涡扇-10由沈阳发动机设计研究所(后改称606所)负责启动研发计划,涡轮机段技术从1982年授权生产的CFM56涡轮扇发动机转用,CFM56的技术则是自美国通用动力F101涡轮扇发动机改良而来,后燃机段则是引入AL-31发动机的技术;涡扇10的基本科技可说是1970年代美苏两国发动机的合体。

涡扇-10在开发中如何将CFM56改造成战斗机用的涡轮段,目前尚无公开资料说明;涡扇-10在1987年开始进入验证机研制阶段,1989年验证机首次试车,1993年完成。1992年10月验证机在086号飞行台上开始试验,但解放军并不满意初期的太行发动机性能,606所因此在1997年研制强化动力的涡扇10A (飞行前试验阶段),考虑将其作为歼-11和歼-10两种战机的动力,并申请了一架苏-27作为试飞平台。可以说这是一个极具风险的试验,一旦涡扇-10A试验失败,对中国国防和发动机发展都将造成无法弥补的损失。1997年涡扇-10A的开发开始进行。

2000年10月624所高空台具有了大推力发动机的试验能力,随后开始高空台试验。装机首飞是在2001年7月,2002年6月装单台涡扇-10A的歼-11战斗机实施首飞测试。2003年12月改装两台涡扇-10A的歼-11A试飞,2003-2004年间,歼-10原型机开始实验性换装涡扇10A测试。2005年5月11日开始定型持久试车,2005年11月10日通过长久初始寿命试车,2005年12月28日完成定型审查考核。2006年宣称即将进入量产,随后在新出厂的歼-11B战斗机上陆续看见采用涡扇10A的机型。

涡扇-10A的涡轮前温度已从原有WS-10的1747K提高到1800K,推重比也由原来的7.5提高到8左右,推力也由132KN提高到135KN(最大推力138KN),达到了90年代的世界先进水平。2006年宣称即将进入量产,随后在新出厂的歼-11B战斗机上陆续看见采用涡扇10A的机型。历经20年研制出来的涡扇-10发动机,在中国当时的经济环境和技术环境下是非常不容易的。涡扇-10A发动机整体性能都接近于美制F110-GE-129IPE(F110涡轮扇发动机的改进型)。

技术细节[编辑]涡扇-10/10A是一种采用三级风扇,九级整流,一级高压,一级低压共十二级,单级高效高功高低压涡轮,即所谓的3+9+1+1结构结构的大推力高推重比低涵道比先进发动机。黎明在研制该发动机机时成功地采用了跨音速风扇;气冷高温叶片,电子束焊整体风扇转子,钛合金精铸中介机匣;静压油膜轴承,刷式密封,高能点火电嘴,气芯式加力燃油泵,带可变弯度的整流叶片,收敛扩散随口,高压机匣处理以及整机单元体设计等先进技术。

在涡扇-10的早期型上,其高压涡轮叶片采用的是DZ-125定向凝固合金,但定型批产估计会采用DD6单晶合金,涡轮盘早期型应用的是GH-4169高温合金,如今已经开始应用FGH-95粉末冶金。高低压涡轮采用对转结构,这在第三代发动机上是极其罕见的,美国也只是在第四代发动机普惠 F119(F/A-22猛禽战斗机所使用的发动机)上开始采用了对转结构,这种设计能减少飞机作机动飞行时作用于发动机机匣上的载荷,使机匣可以作得轻些;还可以省去低压涡轮导向器,使发动机零件数、长度、重量均减少。

涡扇-10A的最大推力在138KN,推重比>8,涡前温度1800K,这么高的涡前温度在三代发动机中也是少见的。旁通比0.78:1,风扇是3级轴流式,可变弯度进口导叶,压比3.4。压气机采用9级轴流式高压压气机(压比12,绝热效率85),高压压气机0~3级静叶可调,5级后放气,燃烧室是短环形带气动雾化喷嘴,高压涡轮是1级轴流式,低压涡轮是2级轴流式,加力燃烧室是V形加径向混合型火焰稳定器,尾喷管是收敛-扩张可调喷管控制系统,这是中国首次在发动机上采用这种喷管,估计以后会换装中国自己的全向推力矢量喷管(AVEN)。发动机控制系统早期型采用电子数模混合控制系统,后期将采用电子全权数字控制系统(FADEC),支承系统为高压涡轮段为1-0-1,低压涡轮段为1-1-1。

从国际发动机的情况来看,航空发动机基本分成三大类,即小推力发动机推力一般在3000公斤以下;中推力发动机推力一般在6000-9000公斤;大推力发动机推力一般在11000公斤-15000公斤,涡扇-10无疑是大推力发动机。


衍生型根据上市公司网上公开资料显示,截至2009年底,该发动机共衍生出A、B、C、D、G、H六种型号,[3]其中G、H两型的生产日期在该报告发表之后。

根据申银万国的报告,各型号的参数如下:

型号 推力 生产日期
WS-10A 132kN 2005年
WS-10B 135kN 2008年
WS-10C 100kN 2008年
WS-10D 120kN 2008年(定型)
WS-10G 155kN 2009年
WS-10H 125kN 2010-2012年

该型发动机的早期型号与装备F15、F16的F100涡轮扇发动机、F110涡轮扇发动机类似,属于推重比在7:1至9:1之间的大推力涡扇发动机。其下一代发动机据传闻应为设计推重比在10:1以上,推力在180千牛以上的涡扇-15发动机。


以上文字均来源于中国军迷的文章整理,没有一个字是美国人写的。


1982年,美国空军提出拟用于20世纪90年代中后期的下一代“先进战术战斗机(ATF)”计划,当时有由洛克希德、波音和通用动力三公司联合提出的YF-22方案与由诺斯洛普公司、麦道两公司联合提出的YF-23方案参与投标竞争。相应地对用于ATF的发动机为满足计划的超音速巡航与超机动要求则提出指标推重比达到10.0一级,推力为133.6kN,中间推力要高,要采用矢量喷嘴等。参与发动机竞争的有美国普惠公司与通用电气公司,分提出推重比为10一级的PW5000(XF119)和GE37(XF120)发动机。

XF119发动机零组件的生产始于1985年9月,第1台发动机FX601于1986年10月进行首次台架试车。为了飞机进行飞行评估,两公司又分别发展了用于飞行试验的发动机YF119、YF120。经过几年的开发研制,1990年6月、9月YF-23(两架分别安装YF119与YF-120)和YF-22(安装YF119、YFl20)相继首飞并进行对比飞行验证评估,1991年4月23日美国空军宣布选中安装普惠公司YF119发动机的YF-22作为ATF的机型。1991年8月YF-22进入“工程制造和发展(EMD)”阶段。从此,飞机被命名为F-22,发动机被命名为F119。在ATF飞机研制过程中,飞机重量与阻力均增加较多,为此,要求发动机的推力相应提高近17%,即最大推力(加力推力)要求为156kN,中间推力(不开加力时最大状态下的推力)为105kN,研发人员将F119发动机的风扇直径稍作增加以提高15%的风扇空气流量,来满足推力增大的要求.为此发动机的涵道比由0.25增至0.30。按美国军用标准[2],F119的第1种生产型发动机被命名为F119-PW-100。

1997年9月7日安装了F119-Pw-100的F-22战斗机进行了首飞,开始了长达数年的飞行试验计划。

应用[编辑]F-22
YF-22
YF-23
性能诸元 (F119)[编辑]概况
类型: 双转子后燃涡轮扇发动机[3]
长度: 5.16米(16英尺11英寸)[4]
直径: 1.168米(46英寸)
净重: 3,900磅[5]
组件
压缩机: 双转子/反转/轴流/低旁通比[3]
燃烧室: 环形燃烧室
涡轮: 轴流/反转
喷嘴:二元推力向量式
性能
最大推力: 早期型35000磅(156千牛) 改良型39000磅(173.4千牛),一说40000磅(178千牛)[6]
推重比: 10:1[5]

1982年,美国空军提出拟用于20世纪90年代中后期的下一代“先进战术战斗机(ATF)”计划,当时有由洛克希德、波音和通用动力三公司联合提出的YF-22方案与由诺斯洛普公司、麦道两公司联合提出的YF-23方案参与投标竞争。相应地对用于ATF的发动机为满足计划的超音速巡航与超机动要求则提出指标推重比达到10.0一级,推力为133.6kN,中间推力要高,要采用矢量喷嘴等。参与发动机竞争的有美国普惠公司与通用电气公司,分提出推重比为10一级的PW5000(XF119)和GE37(XF120)发动机。

XF119发动机零组件的生产始于1985年9月,第1台发动机FX601于1986年10月进行首次台架试车。为了飞机进行飞行评估,两公司又分别发展了用于飞行试验的发动机YF119、YF120。经过几年的开发研制,1990年6月、9月YF-23(两架分别安装YF119与YF-120)和YF-22(安装YF119、YFl20)相继首飞并进行对比飞行验证评估,1991年4月23日美国空军宣布选中安装普惠公司YF119发动机的YF-22作为ATF的机型。1991年8月YF-22进入“工程制造和发展(EMD)”阶段。从此,飞机被命名为F-22,发动机被命名为F119。在ATF飞机研制过程中,飞机重量与阻力均增加较多,为此,要求发动机的推力相应提高近17%,即最大推力(加力推力)要求为156kN,中间推力(不开加力时最大状态下的推力)为105kN,研发人员将F119发动机的风扇直径稍作增加以提高15%的风扇空气流量,来满足推力增大的要求.为此发动机的涵道比由0.25增至0.30。按美国军用标准[2],F119的第1种生产型发动机被命名为F119-PW-100。

1997年9月7日安装了F119-Pw-100的F-22战斗机进行了首飞,开始了长达数年的飞行试验计划。

应用[编辑]F-22
YF-22
YF-23
性能诸元 (F119)[编辑]概况
类型: 双转子后燃涡轮扇发动机[3]
长度: 5.16米(16英尺11英寸)[4]
直径: 1.168米(46英寸)
净重: 3,900磅[5]
组件
压缩机: 双转子/反转/轴流/低旁通比[3]
燃烧室: 环形燃烧室
涡轮: 轴流/反转
喷嘴:二元推力向量式
性能
最大推力: 早期型35000磅(156千牛) 改良型39000磅(173.4千牛),一说40000磅(178千牛)[6]
推重比: 10:1[5]
改良型39000磅(173.4千牛),一说40000磅(178千牛)[6]
猜:研发人员将F119发动机的风扇直径稍作增加和修改以提高的风扇空气流量,来满足推力增大的要求,并重新改进了不合理的进汽方法,减少外气,将叶版冷却气利用等。


J版主呢,中国发动机应当又如汽车进入“二桥承重”的逻辑性了吧==也就是估到等材料,而不是俄罗斯改进设计方法或者说重新设计。

如果是这样,你们都成了当的“重卡汽车梦浩然”=一天说自己汽有问题是在试承重原理,实为承轴材料的强度他是不知道的

J版主呢,中国发动机应当又如汽车进入“二桥承重”的逻辑性了吧==也就是估到等材料,而不是俄罗斯改进设计方法或者说重新设计。

如果是这样,你们都成了当的“重卡汽车梦浩然”=一天说自己汽有问题是在试承重原理,实为承轴材料的强度他是不知道的
lianmaren483 发表于 2015-5-1 22:04
J版主呢,中国发动机应当又如汽车进入“二桥承重”的逻辑性了吧==也就是估到等材料,而不是俄罗斯改进设计 ...
至此,估计张网吧已经帮你们中国人完成了真实的WS20战斗机版发动机原理了。
设计精巧+材料,实在不行航油上做文章也行
2-4年都能完成任务,弄了20年,晕菜吧
哇,马甲不是排到5XX了吗?
你管他怎么想
三级风扇,九级整流,一级高压,一级低压共十二级,单级高效高功高低压涡轮,即所谓的3+9+1+1结构结构的大推力高推重比低涵道比先进发动机。

什么叫三级风扇,九级整流?3911?这不是ws10
超级侧卫 发表于 2015-5-1 22:20
哇,马甲不是排到5XX了吗?
号封了可以生新注册的吧,因为就一个数据库规则。