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中国航空涡轮风扇发动机的老大难问题进阶到WS10c(图)

WS10(涡扇一号0)航空发动机是中国航空发动机发展史上的里程碑。

此外,这个引擎从一开始就经常出现故障。经过不断改进,现已升级到WS10c。

涡扇发动机其实分为两部分,中间是涡喷发动机,涡喷发动机前面是一组风扇。

涡轮喷气发动机外部周围的冷空气流动增加了空气流动,从而增加了推力。

涡扇发动机中间的涡喷发动机被称为核心发动机,是航空涡扇发动机发展的关键。

由于我国过去对航空发动机的投入不足,涡扇发动机的发展是一个长期存在的问题。

为了降低开发难度,WS10的核心引擎是仿制国外引擎,具体是美国的CFM56核心引擎。

CFM56核心发动机也是美国F110发动机的核心发动机,F110系列是F16和F15搭载的发动机。

所以,当时国内的预期基本是WS10的指标,也就是能达到F110的早期型号,也就是说推重比在6.7左右,推力约为10吨。

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目前,WS10已经开发了三种型号。

早期型号为WS10a,推力12.5吨;中期型号为WS10b,推力可达13.5吨;现在升级到WS10c,推力可达15吨。

可以说是魔改,魔改f22战斗机能飞多远,魔改。它已经超越了美国的相应型号,它的妈妈甚至都不知道。

这个 15 吨的推力是什么概念?也就是说,已经达到了WS15的初步设计指标。

原来,WS15是专门为我国歼20飞机设计的先进航空发动机。该发动机是基于美国F22上的发动机(F22上的发动机推力为16吨)。

但是现在WS10c的推力已经达到了WS15的标准,这倒逼WS15继续提升,目标是18吨。

所以,虽然WS15已经研制成功,但仍然没有安装在歼20飞机上。

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WS15比WS10大一圈,油耗还是比较高的。如果按照旧指标安装,歼20的部分性能不降反升。

在歼20飞机上安装WS10c后,该机的飞行性能在某些方面已经超过了原设计标准。

最大的改进是在 J-20 的射程上。

据国外网站推测,采用WS10c的歼20飞机,再加上其出色的气动外形,航程可达5500公里,作战半径可达2200公里。

基本上是有史以来最大的作战半径喷气式战斗机。

在第三代战机中,F15的作战半径最大,达到1900公里; Su-27的作战半径为1700公里。

由于第四代战斗机要兼顾隐身性能和超音速飞行性能,所以作战半径普遍大大缩小。

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比如F22的作战半径只有1100公里,F35a的作战半径约为1300公里,Su-57的作战半径约为1300公里。

根据最近的消息,歼20飞机有两座版本,正在测试中。

要想在战机后座增加一名飞行员,就需要增加一套装备的重量,同时增加一名飞行员的重量,这会降低战斗机的作战半径。飞机。

所以双座飞机一般不会用在短腿飞机上,就像F22、苏57不会有双座版本。

歼20超长作战半径的最大优势是可以远距离拦截轰炸机,其次可以深入敌方领空,获得制空权。

关岛距中国 2,600 公里,距衢州 3,100 公里。东京距青岛仅1700公里f22战斗机能飞多远,2200公里作战半径可覆盖日本主要经济区。

之所以WS10的性能能有很大的提升,主要是因为我国材料技术的进步。

对于航空发动机,如果不改变发动机结构,如果发动机涡轮前的温度升高50度,推力可以提高9%。

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但是,发动机的涡轮基本上是设计在材料的熔点附近工作的,每增加10度就很难了。

目前,用于制造航空发动机涡轮的最佳高性能材料是镍单晶,需要使用激光或电子束加热、熔化和再结晶技术。

过去这种材料的制造工艺长期受西方国家控制,但随着我国大型立式挤压机和激光增材制造技术的成熟,飞机发动机的涡轮叶片已经可以达到西方国家的水平。标准。

我国飞机的气动外形很好,但由于发动机长期不能自行生产,出口受到很大影响。

巴基斯坦最近购买了一架配备 WS10b 发动机的中国 J-10C 战斗机。

出口得到国外用户的认可,也标志着这款引擎的成熟。

根据当前发动机技术的进步,WS10 的最终版本可能具有 17 吨的推力。

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所以有一种猜测,歼20可能有两个版本,一个是WS10的超远程版本,一个是WS15的高性能版本。

美国的F22是世界上第一款隐身战机,可以说是在为其他隐身战机设计探索出路。

最大的教训之一是,由于隐形飞机的所有武器都是内置的,机身内部的空间被挤压,导致机身内的燃料负荷大大减少。

此外,F22 是一款过度优化的飞机,某种指标卡住了,导致所有内部空间都被占用,因此根本没有升级空间。

所以理论上隐身飞机应该尽可能的大,这样才有升级的空间。

歼20的机身很大,应该吸收了F22的教具。如果使用更先进的发动机,内部燃料负荷的数量可能会达到前所未有的标准。

只有这样,WS15的推力提升到18吨才有意义。

如果WS15的推力达到18吨,那么按照第四代飞机的推重比,歼20的起飞重量可能达到34吨,达到真正的巅峰状态。