李凡看军事|技术复杂材料先进,中国人无法逆向山寨,全球4款最强航空发动机

【李凡看军事|技术复杂材料先进,中国人无法逆向山寨,全球4款最强航空发动机】全球装备先进战斗机的国家多达数十个 , 能够研发和生产战斗机的国家同样也有十多个 , 但是真正可以研制高性能军用航空发动机的国家却只有6个不到 。 一方面 , 研发一款性能先进的发动机需要耗费大量的人力和物力 , 另一方面则是因为研制发动机需要在许多领域掌握先进的技术和丰富的经验 , 需要对流体动力学 , 冶金 , 燃料 , 燃烧等进行计算机模拟 。 一段时间以来 , 仅有美国、英国、俄罗斯、法国和中国均被自主研发和生产发动机的能力 。 不过与上述国家相比 , 我国的发动机技术依然还处学习和模仿阶段 。 主要的原因是因为美英等国研制的航空发动机技术复杂 , 且使用的材料非常先进 , 即使是中国人都无法逆向山寨 。
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例如 , 由于在超过1100摄氏度的温度下以20000转/分钟的涡轮上所产生的离心力 , 只有3英寸长的单个涡轮叶片上的负载可能高达35吨 , 只有单晶镍钢才能承受这种负载2000个小时而不会出现任何变形或者断裂 , 而现阶段我国还无法进行研发和生产 。 生产和设计一款发动机并不是特别难 , 真正的难题是让其长期的运转不会出现任何问题 , 这是发动机冶金技术的要求 。 使用单晶涡轮叶片代替普通的定向凝)叶片 , 适应核心机的内部高温高压 。 用于转子的尖端热障涂层 , 主要应对发动机高速运转下的高温情况 。 还有就在模压成特定的无瑕形状时 , 需要生产某些材料以保持气压和热量 。 从材料科学研究到制造实际材料 , 这都是非常复杂的设计和研发过程 。
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F-135涡扇发动机是由美国普惠公司以F-119涡扇发动机为基础研发的一款大推力涡扇发动机 , 主要用于装备F-35系列隐形战斗机 。 而为了满足F-35B隐形战机垂直起降的特点 , 其最新改进型号的最大推力超过了20吨 , 堪称全球性能最强的航空发动机 。 F-135涡扇发动机产生的推力是现役F-16战斗机所用发动机的两倍 。 而F-16战机上的发动机也是由普惠公司研发的 , 如今仍是空军历史上最安全的单发发动机 。 而普惠公司表示 , F-135发动机拆卸率比上一代战斗机提高了250% , 不可恢复的飞行中停机率提高了13倍 , F135发动机的任务执行率超过95% , 并且具有用于预测问题的内置诊断功能 , 将为联合部队提高空前的战备率 。
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F-119涡扇发动机同样也是由美国普惠公司研制的 , 被誉为航空历史上最好的一款涡扇发动机 , 其最大推力超过170KN , 推重比达到了10.5 , 主要装备在F-22A隐形战机上 。 也正是因为F-119涡扇发动机强大的推力和其安装的二元矢量尾喷技术 , 保证了F-22A隐形战机拥有无与伦比的机动性能和超音速巡航能力 。 这也为什么说F-22A隐形战斗机会是世界上作战性能最强的五代机 , 即使是俄罗斯的苏-57和中国的歼-20隐形战机也只能算是追赶者 。 通过F-119涡扇发动机 , 普惠公司一举奠定了美国空军航发的主导地位 , 击败了竞争对手通用电气公司 , 获得了美国空军数百亿美元的订单合作 。
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产品-30涡扇发动机是俄罗斯专门为苏-57研制的一款大推力涡扇发动机 , 因为目标是瞄准了普惠公司的F-119涡扇发动机 , 所以其无论是推力还是推重比均超过了F-119涡扇发动机 , 甚至有点追赶F-135涡扇发动机的势头 。 作为俄罗斯在苏联解体之后研制的第一款军用小涵道比涡扇发动机 , 俄罗斯空天军对其抱有很大的期望 , 因为这款发动机如果成功研发 , 那么意味着俄罗斯也有能力在2030年左右正式与美国在第6代航空发动机处于同一研发起跑线 。 不过 , 据美国媒体透露 , 虽然俄罗斯在发动机的推力上实现了与美国的相等 , 但是发动机的寿命、可靠性和大修时间依然值得怀疑 。


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