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歼20发动机与世界第一相差多远?专家这一语道破

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  10月28日,据美《国防新闻》网站报道,F-35战斗机装备新一代F-135 GO1发动机试飞( 也称动力装置试飞)工程即将展开, 据悉,这个F-135 GO1发动机(Growth Option 1 ,“增长选项”1)是美国空军主导的战斗机发动机增推计划之一,其最终目的是让F-135发动机的最大推力达到22至24吨左右,这已经远远超过了推力为15吨级别的涡扇-15发动机,而这次试飞主要是为了确保飞机发动机以及飞机发动机在全包线使用条件下,能够正常工作,并使飞机获取优化综合性能和效率。2019年开始的其他试飞项目,将进一步验证该发动机的超声速巡航、大迎角矢量推力等状态下F-1135 GO1发动机的使用性能。报道称, 在经长达3年的测试中,要过广泛的发动机地面试验和推进系统特性飞行试验,来F-1135 GO1发动机的使用性能,而在此之前的2年里,F-1135 GO1发动机已经进行了近十万小时的高空模拟台测试,这就是为什么F-135GO1发动机研发的效率如此之高,从提出到试飞只用不到7年时间。

  笔者认为,我国航空发动机落后一方面是材料、工程、管理、工艺等多方面的落后,但最关键的是,发动机科学是一门验证性学科,发动机的指标是实验出来的,实验设备和大型发动机测试设施也是我们落后的一个重要原因。据悉,连续气源航空发动机高空模拟试车台,是在地面模拟航空发动机的空中工作条件,并获取发动机高空性能/特性的大型试验设备,是先进航空发动机自主研制不可缺少的关键科研手段,也是一个国家能否自主研制先进高性能航空发动机的重要标志之一。据统计,一种新型发动机研制,需要占用3至4个高空舱,进行2000至4000小时甚至更多的高空模拟试验。有关资料称,发动机高空台性能试验一个月的工作量,相当于飞行试验300次起降,而高空模拟试验的每小时费用约为飞行试验费用的30分之一至6分之一。

  我国高空台筹建始于1958年,于1964年建成第一个暂冲式气源的小型涡喷发动机高空台。随后进入大型高空台的研制阶段,历经30多年的建设于1995年在四川江油竣工并投入使用。我国江油高空模拟试验占地400亩、总装机功率22万瓦,其设备能力与水平居亚洲第一、世界第五。头头电竞app!当前有4个高空舱,其直径分别为3.7米、3.0米、3.0米和2.0米,可承担海平面标准大气静止条件下空气流量120kg/s的涡喷、涡扇、涡轴、涡桨发动机的高空模拟试验,主要包括:高空校准试验、性能试验、功能试验、功率/推力瞬变试验、加力通/断试验、进气压力畸变试验、空中起动试验、高空风车特性试验、进气加温加压试验、高原/高温/低温起动试验等。其中直径3.7米,长度22米的SB101高空试验台1号舱可模拟高度25公里以下,M数2.5,流量为120千克/秒以下的涡喷和涡扇发动机不同高度大气工作。

  己完成仿制的P11-300、涡喷-7、涡喷-13AII、AL-25、涡扇9,RD-33(涡扇-13)、自行研制的涡喷-14昆仑、涡扇-10、涡扇-15,以及推比8和推比10中等推力核心机等十多个机种的研究试验、排故试验和定型试验等任务 。目前,涡扇-15发动机刚刚完成地面测试阶段,而相对应的F-135 GO1发动机已经完成了测试,这就是差距。为满足大涵道比涡扇发动机试验需要,满足先进航空发动机的高空模拟试验需求,实现更加宽广包线范围内的发动机高空飞行模拟,我国在四川绵阳新建了更大功率的高空台。该大功率高空台由气源系统、进气系统、高空舱和排气系统等组成,空气流量达450公斤每秒 ,初步满足了最大推力20吨以下涡扇-18,涡扇-20,长江-1000A大涵道比涡扇发动机的测试需求。虽然我国在高空台建设取得了重大突破,但与美国,俄罗斯高空台的差距仍然十分巨大,仅20世纪40年代至60年代中期,美国就建立了近10个试验,拥有10座高空台,几十个高空试验舱。英国建立了3个发动机试验,拥有3座高空台,5个高空试验舱。

  法国建立了一个试验,4个高空试验舱。前苏联也建立了一个试验,4个高空试验舱。为满足航空发动机迅猛发展的需要,美国在20世纪80年代投资6.5亿美元,花了近10年时间,在90年代建成了目前世界上最大的航空发动机高空台(AST),舱体直径达8.5米,长度为26米,总空气流量为725公斤/秒。 前苏联为了适应大型民用涡扇发动机试验研究的需要,于80年建成了最大供气量650公斤/秒,总装机功率达60万千瓦的航空发动机高空台,目前拥有四个实验舱,直径均为6米。80年代末,前苏联又决定在该增建一个直径为10米的特大型高空试验舱,该项目原定1999年投产。后因苏联解体,经济困难而中途暂停。随着俄罗斯经济的逐渐恢复,据最新资料透露,正在建设当中,满足了推力等级为24、28和35吨等新一代大推力涡扇发动机的的试验需求。

  随着亚洲最大的的高空模拟试车台在绵阳科技城建成并成功开展试验,为近一步提高先进航空发动机自主创新研制能力,我国决定再投资近百亿元,打造规模世界第二的航空发动机试验。据最新资料介绍,目前亚洲最大的高空模拟试车台已在绵阳建成并开展试验,当总投资百亿的绵阳高空台试验群全部完成后,规模将达到世界第二。

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