美俄航空发动机大比拼
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美俄航空发动机⼤⽐拼
许多⼈听到美国F-22和F-35装配了F-119/135发动机,就以为美国的军⽤航空发动机⼀路领先俄罗斯了。
事实上俄罗斯的军⽤航空发动机技术领先美国10年以上。
下⾯不仿从⼏个主要技术性能参数作个⽐较。
综上所述,俄罗斯战机发动机在推⼒、推⽐、安全可靠性能、⽮量推⼒技术都在美国之上。
因此,中国的航空发动机应该以俄为师。
争取最后超过俄国。
J-10之所以被某些⼈认为相当于F-16的早期型号,就是因为发动机。
按他们的逻辑,如果J-10换装AL-31FU,岂不是F-16变成了J-10的早期型号??
⼀、推⼒和推⽐。
军⽤航空发动机推⼒越⼤,对原材料质量和制造⼯艺的要求也就越⾼,推⽐越⾼,科技含量也就越⾼,发动机性能就越先进,稍有点军事常识的对这些应该不陌⽣。
据报道和资料称,F-22的发动机F-119单台最⼤加推⼒156千⽜,推⽐接近10。
F-35的发动机F-135加推⼒176千⽜,推⽐11。
⽽⽶格-1.44的发动机AL-41F发动机,单台加推⼒196千⽜,总推⼒392千⽜,全机推重⽐达12.5,⽆论推⼒还是推⽐都要⽐F-119/135的⾼出许多。
你最好别说AL-41发动机没有成孰。
它1983年开始设计(设计代号1.42),1989年开始⾸架飞机组装(⼯程代号1.44),2000年2⽉29⽇⾸飞,到2009年终⽌计划。
仅⼀架样机就飞⾏了⼏百⼩时,并成功达到空载最⾼时速4120千⽶/⼩时(3.4M)的极⾳速世界纪绿。
不开加⼒可达到2.35M的超⾳速巡航速度。
飞⾏中发动机没出过故障。
没装配T-50是因为推⼒过剩,且⽣产制造成本过⾼,单价超过2亿美元,⽐F-22还昂贵。
⽬前俄罗斯正在将它的推⼒改⼩到170千⽜的⽔平,装T-50还是⽐F-22的动⼒⼤得多。
⽽F-119发动机飞出的最⾼速度2M,不开加⼒超⾳速巡航速度1.6M。
其中两架F-22才飞⾏⼏⼗个⼩时就因发动机故障摔了,死亡2⼈。
能说明F-119⽐AL-41F成熟么?
回过头来⽐较美俄三代战机的发动机技术⽔平。
俄国1979年装备的⽶格-31配置的发动机D -30F -6 双转⼦涡扇发动机,单台加⼒推⼒ 151.9千⽜(15200公⽄),推⽐8.5。
其机动性较差的原因是最⼤起飞重量达到46吨。
⽽美国同期的F-15/16装配的F100-PW-100 发动机加⼒推⼒11,340 公⽄(109.8千⽜)。
推⽐7.8,不能与⽶格31的发动机相提并论,就算与同期苏27装备的AL-31F发动机相⽐也有不少差距。
AL-31F发动机加推⼒122.5千⽜,推⽐8。
直到1992年,F-
15/16开始换装了推⼒为129千⽜,推⽐8的F110-GE-129或F100-PW-229涡扇发动机。
这才⽐苏27的AL-31F发动机推⼒稍⼤⼀点,但还是⽐⽶格31的发动机推⼒⼩得多。
⽽此时俄罗斯⼜研发出两型超过F-110-GE-129/229的发动机。
⼀型是AL-31FU加⼒式涡扇⽮量喷嘴发动机,加⼒推⼒142.1千⽜,推⽐9,装苏37战⽃机。
1996年4⽉⾸飞。
另⼀型是AL-37FU发动机,单台加⼒推⼒142.2千⽜,带有推⼒⽮量控制及全权数字式发动机控制系统,推⽐9,装苏47”⾦雕”。
1997年9⽉25⽇⾸飞。
这两型飞机都多次参加了世界航空展飞⾏表演,飞出了超机动。
其中苏47共进⾏了三个阶段的150多次飞⾏,到2005年结束,没出现发动机故障。
这说明发动机性能安全可靠,完全可以实⽤。
再看军⽤超⼤型运输机和战略轰炸机的发动机推⼒。
俄国安-124/225的D-18T涡扇发动机单台最⼤推⼒245千⽜,美国C-5的TF-39-GE-1C涡轮发动机,单台最⼤推⼒191.7千⽜。
俄国图-160战略轰炸机的NK-321涡扇发动机,单台最⼤推⼒,加⼒推⼒226.5千⽜。
美国B-1战略轰炸机的F101-GE-102加⼒式涡扇发动机,单台静推⼒75.6千⽜,加⼒推⼒133.4千⽜,B-2的F118-GE-110⽆加⼒式涡扇发动机,单台最⼤推⼒84.5千⽜,差了⼏个等量级。
俄罗斯的⽶26⼤型直升机装两台D-127涡轮轴发动机,单台功率为10700千⽡,最⼤装挂量25000公⽄。
美国的CH-47“⽀奴⼲”⼤型直升机装两台T55-L-7C涡轮轴发动机,单台功率为2125千⽡,最⼤装载量10800公⽄,没有可⽐性。
⼆、发动机⽮量推⼒技术。
俄罗斯的发动机喷嘴采⽤三维⽮量技术,喷嘴可作360度全向转动,美国的发动机采⽤的是⼆维⽮量技术,喷嘴只能上下摆动。
俄罗斯的发动机⽮量推⼒技术因此⽐美国领先⼀代。
三、发动机的安全可靠性能。
发动机的安全可靠性能是衡量发动机性能优劣的关键要素。
飞机发动机性能不稳定,可靠性差必然容易出故障,导致机毁⼈亡。
俄罗斯的军⽤航空发动机⽪实耐⽤,故障率⾮常低,很难出现因发动机故障坠机的现象。
⽐如图-160战略轰炸机不着陆连续飞⾏23⼩时,航程18000公⾥,图-95“熊式”战略轰炸机不着陆连续飞⾏40⼩时,航程30000公⾥也没事,证明其发动机的安全可靠性能⾮常好。
⽽美国的摔机频率⾮常⾼,被世界戏称为“寡妇制造者”,80%以上坠机事件是由发动机故障造成的。
⽐如2006年4⽉3⽇,⼀架载有17⼈的C-5刚起飞不久就因⼀具发动机发⽣故障⽽坠毁,导致10余⼈伤亡。
2008年7⽉28⽇,⼀架C-17在阿拉斯加军事基地坠毁,4名机组⼈员遇难,8⽉1⽇,⼀架C-123型货机在阿拉斯加州附近坠毁,引发森林⼤⽕,3⼈死亡。
8⽉4⽇,⼀架B-1B在卡塔尔坠毁,都是发动机事故。
美国坠毁的三架F-22就有两架是发动机故障的原因。
F-15刚装备就连连出现发动机故障摔了⼏架,导致全⾯停机调查,近半年没有升空。
到2009年,因摔机事故全⾯停机3次。
2003年6⽉4⽇下午,美国空军的⼀架F-15E战⽃机在进⾏训练时在森林中坠毁。
2004年1⽉21⽇,沙特空军⼀架F-15战⽃机坠毁两名飞⾏员丧⽣。
2006年1⽉17⽇,美军⼀架F-15在冲绳附近坠毁。
4⽉8⽇,⼀架美军F-15E在伊拉克境内坠毁,机上的两名美空军⼈员失踪,调查结论系发动机故障。
同年4⽉12⽇,韩国⼀架F-15E在训练中坠毁。
5⽉,在印第安纳州空军国民警卫队的⼀场飞⾏演习中,⼀架F-15战⽃机坠毁。
6⽉,另⼀架由俄勒冈州空军国民警卫队使⽤的F-15战⽃机在训练中从太平洋上空坠毁。
同⽉,阿肯⾊州⼀处空军基地附近也发⽣⼀起F-15坠毁事故。
2007年5⽉26⽇,美国空军两架F-15C型战⽃机在苏格兰上空失踪。
2008年美国空军两架F-15战⽃机2⽉20⽇在墨西哥湾上空训练时坠毁,美国⼀架F-15D在准备参加红旗军演训练时,刚起飞⼏分钟发动机起⽕坠毁,⼀死⼀伤。
同年美军⼀架F-15E战⽃机因引擎发⽣故障当天在阿富汗东部坠毁,两⼈死亡。
9⽉11⽇,⽇本的⼀架F-15J因发动机故障在⼭⼝县见岛附近坠毁。
2009年,⼀架F-15C凌空解体。
从2000年1⽉1⽇⾄2001年3⽉31⽇的15个⽉时间,美军连续发⽣34起飞⾏事故,每⽉平均2.26起,最多的⼀个⽉发⽣5起(2000年8⽉)。
在34起事故中,机毁33架,亡69⼈,损失相当惨重。
从上述统计资料分析,空军F-16事故率⾼。
在美军34起飞⾏事故中,空军发⽣25起,占73.5%。
在毁、伤的39架飞机中,空军的F-16事故率最⾼,达16架,占41%。
其次是F-15(5架)。
机毁的33架中有27架是因发动机事故引发的,6架是⼈为因素或其它原因。
台湾购买的F-16没⼏年就摔了5架,⼤多是发动机惹的祸。
摔机最⽜的当数2007年。
据美军不完全统计,仅仅在2007年初的两个⽉⾥,美军就共发⽣34起飞⾏事故。
其中,机毁⼈亡事故13起,机毁⼈伤事故16起,机伤⼈伤事故2起,⽆⼈机坠毁事故3起。
事故造成33架飞机坠毁、6架飞机操作、69⼈死亡、30⼈受伤的严重后果。
美军的飞⾏事故不仅仅发⽣在空军,各军种都发⽣了飞⾏事故。
最严重的当然还是空军,共25起,坠毁飞机24架,损伤飞机5架,亡7⼈,伤17⼈。
另外,海军3起,坠毁飞机3架,亡8⼈,伤2⼈。
海军陆战队2起,坠毁飞机2架,亡23⼈。
陆军4起,坠毁飞机4架,损伤飞机1架,亡31⼈,伤11⼈。
在事故中毁伤的39架飞机包括:空军16架F-16C/CJ、4架F-15C、2架A-10、3架RQ-1A及F-15E、T-6A、T-37、T-38各1架;海军H-53、T-34C和T-45各1架;海军陆战队2架MV-22;陆军AH-64、C-23B和RC-12各1架,以及2架UH-60。
四、发动机寿命。
美俄发动机寿命的长短的设计思想与其对飞机在战争中的认识和经济承受能⼒有关。
俄国战机设计师将⼆战时损失的30000多架战机和幸存20000多架战机到退役时的寿命进⾏了统计分析,平均寿命不到200⼩时,所以将⽶格15的发动机寿命设计为300⼩时。
理由是战机在战争中是⼀次性易损装备,因事故坠毁或被击落后就⽆任何利⽤价值。
不⽐军舰、坦克、战车,击伤后可以修复再⽤,击毁后还可拆卸零配件组装。
所以战机发动机安全可靠、经济实⽤、简单易造、战时能⼤量快速补充是第⼀位的。
战机坠毁或被击落时就是发动机的使⽤寿命。
设计寿命5000⼩时,飞⾏50⼩时战机就坠落了,发动机的寿命也就50⼩时。
在这种思想指导下,俄国的发动机寿命⼀直没欧美的⾼。
AL-31F发动机全寿命也只有2600⼩时,在⼀般训练强度下基本能与战机的机体寿命同步。
据说117S发动机寿命已超过4000⼩时,那么与战机同寿卓卓有余了。
发动机寿命再⾼也不能重复装新机使⽤。
所以⼀些⼈将欧美发动机寿命吹嘘超过10000⼩时,有什么⽤?
其实美国⼈也没那么傻,将发动机寿命搞那么长⼲吗。
美国的F-15/16⼤量服役也就30来年,就换了三型发动机,平均寿命10来年,不到2000⼩时。
再加上美国摔掉那么多的战机,平均实际寿命不超过1500⼩时。
从这个⾓度讲,美国发动机寿命并不长。
对发动机性能优劣的指标没有任何意义。