6代变循环发动机出来了吗,为什么J20还要用WS发动机?

豬在飛184892598


目前大多数飞机使用的涡扇发动机是在涡扇发动机前部增加一个同轴旁路风扇。旁路风扇只有一部分气流进入核心机,其他气体直接排出产生推力。涵道与涵道之间的空气流量比是涡扇发动机的重要参数之一。涡扇发动机结构如下图所示: 由于涡扇发动机的喷流率大于涡扇发动机的喷流率,且外涵道流量较低,涡扇发动机具有较高的推力和较低的燃油消耗,但最大飞行速度较低。涵道比越高,推力越大,耗油量越低,但最大飞行速度越低。

美国通用电气设计的变循环发动机

而世界上目前的固定翼飞机,大都使用涡轮风扇发动机,除了少部分使用的老旧喷气涡轮发动机的机型。无论是军用的战斗机还是运输机,还是民用的客机和货机,都在使用这种常规的发动机类型。不同于客机上使用的普通涡扇引擎,战斗机上使用的虽然也是涡扇发动机,但是其要求要比普通引擎要高的多。

GE公司设计的发动机原型

二者的区别是,民航飞机和运输机通常是涵道比大的发动机,可以达到8 - 10;战斗机的涵道比一般在2~3左右。对于现代战斗机来说,发动机的性能要求往往是矛盾的——要想有高的飞行速度,就必须有低的涵道比,因而耗油量大,腿短。如果你想要一次高航程,你需要高涵道比,所以。耗油量低,航程更远。

YF120试验机发动机

那么在低速巡航时,如果使用一种可变涵道比的发动机——切换到高涵道比,以达到低油耗、大航程的目的,而当以低涵道比高速飞行时,可以获得非常好的超音速性能和加速性能。这就是变循环发动机。

变循环发动机原理

使用这种发动机的战斗机可以用很低的耗油量进行战斗巡逻(高涵道比状态),单次飞行的战斗任务时间可以是普通战斗机的几倍。与此同时,它可以快速进入超音速(低涵道比)并投入战斗。这种表现非常适合美军在世界不同地区的“战斗任务”战术,也非常适合未来中国空军与对手之间的“正常巡逻”的对抗和消耗。显然,变循环发动机必然是将来一代战斗机的标志。

而这一系列的技术所需要的航空工业基础都是极高的,这就使得变循环发动机和脉冲震爆发动机一道被认为是下一代歼击机的标配,歼20采用传统涡扇发动机也情有可原了。


军情解析


道听途说的消息做不得数,请一切以官方消息为准。

目前变循环发动机的所有实例都是美国公司研制的,普惠公司在上世纪50年代末60年代初为SR-71“黑鸟”战略侦察机研制的J58涡喷发动机就属于变循环发动机,这种发动机在三马赫以下速度时工作站传统的涡喷模式,在三马赫时,压气机部分气流通过旁路通道直接进入加力燃烧室,以压气机辅助冲压发动机方式工作。

之后出现的变循环发动机是通用电气公司为YF-22战斗机研制的YF120,和J58的变循环方式不一样,YF120在低速时以涡轮风扇发动机方式工作,在高速时以近似涡轮喷气发动机的方式。

现在通用电气和普惠都在研制自适应循环技术发动机,也叫三涵道涡扇发动机。这种变循环技术更加先进,除了具有传统涡扇的内外涵道歪,还具有包裹整台发动机的第三涵道。自适应循环除了能像YF120一样切换涡扇和涡喷模式外,流量可调的第三涵道能对发动机热端部件机型冷却,大幅提高发动机的寿命。

在2012年的珠海航展上,中航发动机副总裁张健表示我国变循环发动机目前正处于预研阶段。目前歼-20已经安装试飞的WS-10和未来将要换装的WS-15都是传统的涡扇发动机。

路要一步步走,饭要一口口吃,走路还不利索就不要先跑步,所以谈什么换装换变循环发动机为时尚早。


航空爱好者AMR


我认为既要重视变循环发动机的重要性,也不要过于神化。

所谓变循环发动机是一种多设计点发动机,通过改变一些部件的几何形状、尺寸或位置使发动机的循环参数发生变化。这种发动机能以多种模式(包括涡喷、涡扇、冲压模式等)工作,因而在亚声速、跨声速、超声速和高超声速飞行状态下都具有良好的性能。但这并不意味着,变循环发动机,都能够在涡喷、涡扇、冲压模式之间转换,也能够适应亚声速、跨声速、超声速和高超声速。

例如SR-71“黑鸟”战略侦察机研制的J58涡喷发动机就属于变循环发动机,这是一种在涡喷和冲压发动机之间转换的变循环发动机,速度倒是上去了,耗油率超高。而且目前各国高超音速飞行,并不是以变循环发动机为主力。而美国为YF-22战斗机研制的YF120,则是一种在涡喷和涡扇模式下转换的变循环发动机。而现在通用电气和普惠都在研制自适应循环技术发动机,其目的就是在YF120的功能上,大幅提高发动机的寿命,并降低耗油率。

例如美国空军实验室 (AFRL) 预计,变循环发动机耗油率将比F-135 发动机的低 25%,使飞机的作战半径增加 25%~30%,续航时间增加 30%~40%。有人计算过F-22这类飞机,在安装变循环发动机后,战斗机的亚声速截击任务的作战半径可达1910 km,作战半径增大了 430 km,增加 29.1%。这个进步还是十分可观的,但是还没有到颠覆的程度。因为对于发动机的推重比,变循环发动机并没有给出更好的解决方案。

我个人是比较反对把美国变循环发动机吹上天。有观点认为如果冷战不结束,变循环发动机就在美国应用了。实际上技术的增长是有极限的。美国折腾涡扇多少年?F-15当了机库皇后多少年?F-14的破发动机曾经被多少人诟病?无论苏联是否倒闭,美国敢在F-22上应用变循环发动机技术?美国在F-22上老老实实用涡扇,还不是怕步子太大扯着蛋。

所以,中国和美国之间的发动机差距是客观存在的。就像很多人说的,不要没学会走就想跑,老老实实深挖涡扇的潜力,仍然是中国的主业,能够批量生产出一种质量优秀、堪比F-119、推比10一级以上的涡扇发动机,比什么都管用,用不着恐惧什么美国变循环发动机,别美国人还没吓你,你自己就被吓死了。


诤闻军事


首先第一个,变循环发动机并不是什么特别神奇的东西,他也可以是一种特殊的涡扇发动机,而且已经出来了。

图为变循环发动机原理图。


第二个,歼20战斗机不使用变循环发动机,是因为我国目前的航空发动机还没有发展出来这样的产品,如果发展成功也会很快应用,这一技术本身不难,难的是想法,他对于机械设计要求较高,但是对于材料要求和涡扇发动机是几乎一致的,所以对于机械设计先进,材料有所差距的我国而言并不难,我国之所以没有,其实很简单:因为之前没有想到过。

图为某变循环发动机的内部结构图。


变循环发动机可以改变飞机的外涵道和内涵道之间的直径比例,改变两个涵道的空气流量比率,这样使得发动机具备不同的性能,比如在巡航时可以扩大涵道比,使得发动机处于非常省油的模式,可以提高飞机的航程,也增加发动机的寿命。而如果进入高速格斗和作战阶段,或者需要执行截击任务,那么就可以切换到小涵道比状态,甚至是涡喷状态,以提高发动机的燃烧效率,加速动力的输出,提高飞机的速度。

图为变循环发动机内部构造展示,可见其内部机械设计之复杂。


变循环发动机是一种新思维的发动机,他和过去一味地为了提高发动机的推力和降低油耗并行的发展重点思路不同,而是通过人为的可控改变发动机的性能来实现不同的需求,这一主动介入式的发展思路值得一试,而且好消息是,据说我国自己的变循环发动机也要面世了,我们拭目以待吧。


海事先锋


中国搞出了变循环发动机了吗?答案是,中美正处在同一条研发水平线上,若问变循环是什么?一句话,省油与远程,螺旋浆、涡扇、涡轮都不成。省油的推力不行,推力好的不省油,我们开车有体会,排量大的不省油功率很暴力,省油的推力弱到渣车显得很肉,车好车坏无非一台发动机而已,推祟马力大者的名言,推力更给力,砖头可以飞起来;想省油却不得不慢慢腾腾,牛一样,不得不给人让路。车如斯,飞机亦然,车友,机友,现在无不在推祟一样事,省油的更给力,忽忽冒油的也能省油。它的方向,通过改变涵道比,以增大推力,加大涵道比能省油,能适应飞机各种状态,美国普惠正在紧锣密鼓地打造,成为暴力美学的曲范,改变得却是国运。若问歼-20为何不使用,道理也简单,还不成熟呗,成熟了我们会用,不用担心。好在我们已然出发,歼-20的总师杨伟曰,关于变循环,中国发展路线四个字,稳妥可靠。现在的议论,涡扇-10不及美国1985年的F110,若问,一夜之间我们用上了变循环又会差多少?谁能答我!

大钱以赌国运。自上世纪中叶,每年数十忆,甚至上百亿,不是闹的,我们有吗?一穷二白没有钱,想发展实在费劲,现在知道了变循环,知道了落后,想不落后在一夜之间可能性高不高?说话得凭良心,二战时期,人家的发动机就开足了马力。我们的认识太晚,体制也存在落差,没有长期的人才培养体制,总是上一型战机即上马一型发动机,战机下马发动机也就拉倒了,不懂得发动机为何物,现在总算认清了,欲图发展不得需要点时间,仅说差距没有用,个人看法,就依现在速度就够快的了,还想干什么呀。一步到不了罗马,饭总要一口口吃才成。

愚公移山之志。对变循环认知不晚,起步也早,建立起健康的研发体制,已不怕风险大,成本高,周期长,从国家战略的角度出发,成为长期努力方向,已有专业的研发单位和人才培养体制,保证资金投入和基础研发,把急功近利化为潜移默化,一步步开始扎实努力,歼-20不是终点,有了先用着,也绝非起点,我们已经努力了多年,仅以一型号进步或落后定乾坤,这不科学。定下愚公移山志,要翻天覆地,非三年五载即可得之,情绪有点着急了呢。

早没有了代差。我的看法,没有这么严重,动辄几十年,噢,没装机就是几十年,超过了就是天下第一吗?实事上,不是这样。比如“太行”,有人比喻人家的寿命长达上万小时,有吗?上万小时只有脑残者才会相信,什么意义也没有,且费材料耗经济,你以为人家也是脑残呀。一架三代机无非十来年,干吗发动机非要上万小时?明显是无知,给人忽悠得不辨东西,还在那整天喋喋不休胡说八道。


魂舞大漠


我是航空专业人员,我来解答一下。

变循环发动机前些年美帝搞的风风火火,势头很大,最近也听不见动静了,不知道是歇菜了还是转入了地下!反正来看看美国的黑科技吧!

5代的f135发动机都惊为天人了,变循环出来还不是要上天!
变循环意图

极简单的介绍一下什么是6代变循环。

涡喷和涡扇的各自优势

涡喷的爆发力强,高空性能好,但是油耗高,

涡扇气流量大、推力大、油耗低,但最大飞行速度也低。

能不能把这两种发动机的优点集合在一台发动机上呢?比如巡航时是涡扇,省油而且推力大。战斗的时候是涡喷,爆发力强,机动性更好。这就是变循环发动机。

变循环


变循环结构图

上图里上半部分为涡喷,下半部分为涡扇,在发动机里加了个活门,随需要打开或者关闭,来调节涵道比,实现发动机的按需调节。

出来了么

GE的YF120已经有样机出现,但是后来这货怎么样了,一直没有下文。



就是上面这个


几个角度来一下

这是喷口



这是前部

这个东西,我看着觉得像外星人的黑科技!YF120的进展也不知道,有人说美帝正在加紧开发,还有消息说是忽悠美国国会给钱的样子货!你问我我也不知道。

为什么歼20还是用的涡扇

至于歼20为什么要用涡扇发动机,因为我们目前只有涡扇10啊!涡扇15正在加紧研发中,保守估计再过5年吧!

当然我国也在发动机的前沿领域探索,也取得了一些类似黑科技的成果,比如脉冲爆震发动机,但是具体进展我们也不知道。


胡侃军事


只有美国GE的F120是真正的变循环发动机,当年竞标时和诺斯罗普的YF23一起输给了YF22/F119的组合,原因是太超前了(那是1992年,因为性能全面碾压YF22/F119),几乎可以做六代机了。也就是说,跟乌龟、蜗牛们赛跑你要兔子干什么?事实证明美国鬼子等了快20年,F22/F119依然碾压世界(参加比赛用小松鼠就够了)。所以,除此之外还没有过真正的变循环发动机。中国的WS10、13、15都是单循环涡扇发动机,尚且远没有成熟,离变循环发动机还差的不是一星半点儿啊!就像中国足球一样,中俄的蜗牛体制和用人机制不改的话,即使成立中航发跟美国鬼子和小鬼子也很难竞争。现在而今眼目下,F119/F135就是我们难以逾越的大山(πk*、T3*、推比12以上),那么F120估计还要30年以后再提,现在还是不要好高骛远。航空发动机的问题表面上看是设计、材料、工艺、技术管理和整合能力落后造成的,实际上最根本的原因还是当事领域的体制和社会整体文化的原因,要真正搞好发动机、搞好各项科技,首先要塑造严谨、认真、实事求是、务实的科技文化。


eftsys


1.6代航发核心机已经有了。

现在传统涡扇的潜力已经被挖掘的差不多了,动力系统想要有更高的突破,就要走突破传统的构型。

2.航发你所知道的东西都是zf想让你知道的,再加上土鳖一贯神奇的保密措施,军事上的东西远滞后于实际,目前来说,最保守估计是峨眉已经进入最后的测试磨合阶段,小批量装备也不是不可能;而且太行的改进根本没有别人想的那么不堪。峨眉服役的消息最迟19年,一旦出来那么装备数量一定很可观了。


印度坠机部部长


愚昧无知的问题,简单来说,歼20和涡扇15均是在10多年前立项、设计、试验的产品,机上的所有设备不同汽车,可以随备调换!是要经过科学的计算、试验才能验收合格!而你所谓的变循发动机,目前进度最好的,也不过只是设计、验证阶段,离投产实用远着呢!况且适装也是个问题……此外网上狂吹的涡扇15,也未有准确的信息在装机试验!暂时别臆想了!


安全奇迹


变循环发动机并不成熟,看美国就知道,早期的黑鸟J58发动机寿命很短,故障率很高,美国总共造了56架,服役不到25年坠毁14架,再加上保养维护特贵,美国1991年就让黑鸟退役了。

之后的YF120/YF136两种变循环发动机在竞标中败给YF119/YF135。事实证明美国的选择是对的,F119/F135服役后虽然出了不少小事故,严重的导致飞机坠毁的重大事故也有,但很少。可想而知,如果选择了设计激进的变循环发动机,美军五代机恐怕超支更严重,采购数量更少,研制周期也更长,形成初始战斗力的时间肯定要再推迟好几年。

至于中俄在战机研发上一向采用跟随策略,如果美军在五代机采用变循环发动机,中国才会跟进在涡扇15上采用变循环设计方案。


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