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法國曾正式向中國推銷M88發動機裝備梟龍

http://www.chinareviewnews.com   2007-12-25 11:23:15  


中國國産FC-1梟龍戰機目前裝備的是俄制RD33發動機。當時俄急需得到硬通貨對中國采取了傾銷方針。
  歐洲發動機的選擇

  “美麗的法蘭西女郎啊!你是我魂牽夢縈的情人,多少次夢中的牽手啊!終究是沒有結果的愛情……”

  或許很多人以爲這是首情歌,其實不然,這正描述了1990年中後期到2000年前後,我國FC一1戰鬥機與法國斯奈克瑪公司M88系列發動機的一段緣分。

  90年代中後期,西方開始對中國進行部分解禁。所謂的禁運在此時隨著中國實力的日漸强大,其實已經成爲了一層窗戶紙,歐洲國家和中國進行半公開的軍事合作和軍民兩用技術交流已經成爲衆人皆知的秘密。別的不說,當時對禁運最爲堅决的美國,此時也在背地里和中國做著或明或暗的交流。期間,法國就正式向中國推銷“陣風”的動力——M88系列發動機。

  法國M88發動機是法國自阿塔系列和M53系列之後研制的新一代發動機動力。與以前的發動機不同的是,斯耐克瑪這次一改過去單轉子系列的老面孔,采用了雙轉子結構。雙軸結構帶來的好處是涵道比可以適當加大,加力比加大(所謂加力比就是加力推力和不加力推力的比值),結構也得以加强,防喘振能力得到加强,喘振裕度加大。研制過程中斯奈克瑪還借鑒了CFM56發動機研制的經驗,期間還通過特殊手段獲得了F101核心機GE9的技術。

  M88—2的渦前溫度相當高,達到了1850K,但其壓比幷不算高。有消息說M88—2風扇的壓比和設計基本上就是F404的翻版(F404風扇壓比在3.55,總壓比除以風扇壓比就是高壓壓氣機壓比)。如果是這樣的話,其高壓壓氣機的壓比就應在6.857左右,級壓比大致在1.378,只比F404稍好。M88—3的空氣流量略低于F414,就單位推力來看大致在129.17左右;而F414應在130.4。就其加力推力來看,也略低于F414。可以說正是在壓氣機設計上的無奈,才導致M88系列發動機采用了較高的渦前溫度(要知道俄羅斯推比10的第四代發動機AL一41F渦前溫度也只有1850K)。但是別忘了AL-41F是大推力發動機,而且推重比也遠高于M88系列。大推和中推在推比相同的情况下,往往是大推要采用更高的渦前溫度才能保證相同的推比。而M88作爲中推,渦前溫度和AL41F相同,推比遠不如後者,推力也相差甚遠。毫無疑問,壓氣機的預研不够是M88的致命傷。

  當然,相比第三代發動機來說M88是相當好的,但類比于其它第四代發動機,無疑是後進者。別的不說,美國漸改的F414就能超過M88。這正反映了美國和法國在發動機研制方面的差距。不過瑕不掩瑜,作爲第四代發動機的代表,M88相比RD一33要好得多了。當時俄羅斯正處于窘迫的困境之中,其想達成RD-33交易的急迫心情可想而知。爲了盡快換取急需的硬通貨,俄羅斯向中國采取了傾銷的方針。由于法國貨的高昂價格,M88在我們指尖滑過。雖然“梟龍”和M88是有緣無份,但斯奈克瑪與中國的合作却一直在持續下去,渦扇13發動機背後也有著法國發動機的影子。

  無論是F414和M88都是相當不錯的發動機,但筆者以爲如果不考慮其他不可知的因素,就現在世界上最好的中推來看,選擇EJ200無疑是最佳方案。

  EJ200是歐洲四國聯合研制的先進雙轉子加力式渦輪風扇發動機,用于歐洲聯合研制的90年代戰鬥機(EFA現編號EF2000)。參加研制工作的有英國羅·羅公司、德國發動機渦輪聯合公司、意大利菲亞特公司和西班牙渦輪發動機工業公司,各占份額33%、33%21%和13%。1985年8月,先由英、德和意大利三國集團發起EFA計劃,同年9月西班牙加入該集團。1986年12月,負責EJ200機研制的歐洲噴氣渦輪公司在慕尼黑注册。1988年11月簽啊機研制合同,同時首台EJ200設計驗證機在德國慕尼黑運轉。1989年12月,三台設計驗證機共積累運轉650小時,達到設計驗證機要求。1991年10月EJ200原型機首次運轉。

  在發動機設計要求中,除要達到高推重比(10)和低耗油率外特別强調高的可靠性、耐久性和維修性以及低的壽命期費用。采用的新技術主要有:損傷容限和高效率的寬弦葉片、三維有粘的葉輪機設計方法、整體葉盤結構的風扇和壓氣機、單晶氣冷渦輪葉片、粉末冶金渦輪盤、刷式封嚴和具有故障診斷和狀態監控能力的FADEC。在開始執行EJ200研制計劃之前英國羅·羅公司專門研制了XG-40驗證機,以便在實際發動機環境下驗證新的設計技術,爲E1200打下技術基礎。

  從3級風扇的4.0壓比來看,EJ200的風扇技術十分先進(美國F119的風扇壓比也只不過4.0)。雖然F119的風扇直徑遠大于EJ200,兩者壓比相同幷不說明前者風扇技術與EJ200相同,但畢竟在轉速不變的情况下,加大風扇直徑帶來的後果是葉尖切綫馬赫數(顧名思義,就是壓氣機轉動時,動葉葉片末端切綫的速度。一般情况下葉尖切綫馬赫數不能過大,過大容易造成葉片失速,可能造成喘振。當然現在也在研制超過葉尖切綫馬赫數超過1的壓氣機葉片,葉片直徑越大,在轉速相同的情况下葉尖切綫馬赫數就越大)的加大。

  EJ200風扇的4.O壓比也是現役中等推力發動機鮮見的。其5級高壓壓氣機級數也是第四代發動機中僅見的。相比M88,EJ200的壓氣機級數少了一級,但總壓比要高于前者;渦前溫度低于M88的情况下,推比反而更大,重量也輕了很多。EJ200的背後反映了英國羅·羅公司的深厚功力和德國MTU的渦輪技術,同時較低的渦前溫度可以得到更好的壽命。高的級壓比反映了羅·羅對喘振裕度的自信和先進的壓氣機技術。就涵道比來看還是比較適中的,較低的涵道比獲得了比較好的單位迎風面積推力(涵道比低的情况下,截面積就比較小,隨之而來的是阻力减小,單位迎風面積推力增大),有利于减阻和水平加速,幷有提高水平飛行速度和機動性的作用。

  試想一下,如果“梟龍”裝上EJ200,那1.8馬赫的速度將不是夢想,而更快的加速性和更强的機動性能意味著在格鬥中將獲得更大的主動。另外,EJ200的加大推力型最大推力能達到120千牛,推比超過10。如果能裝上該型號,那“梟龍”的性能更會邁進一大步。從加力耗油率來看,EJ200的加力耗油率極低。如此低的加力耗油率,在加力渦扇中是十分少見的,甚至于F119的涵道比取值更低的情况下,也沒有得到如此低的加力耗油率。

  筆者除了對制造商工藝的感嘆,別無他想。而低的加力耗油率意味著開加力時能帶比較少的油、開加力更長的時間,這對增加截擊和持續加速時間是有相當好處的。巴基斯坦當初爲FC一1選用發動機的時候也考慮過EJ200,但價格因素和技術上對中國的限制擋住了EJ200進入中國的大門。“台風”的動力最終也沒有成爲“梟龍”的選擇。

  時光荏苒,往事悠悠。而今,“梟龍”早已配裝RD一93發動機實現了首飛,國産渦扇13發動機也在躍躍欲試,盼望著一飛沖天。回顧“梟龍”動力走過的曆程,事實證明,我們需要外來的幫助,但如果把所有希望都寄托在外來幫助上,那最後很可能的結果是失望大于希望。只有立足于自主創新,同時又不放弃合作的努力,中國航空工業才能真正屹立于世界航空强國之林,中國的戰鷹才能飛得更高更遠,中國的天空才能有永久的和平和安寧! (來源:《現代兵器》雜志)

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