航展動(dòng)力印象

眼鏡蛇機(jī)動(dòng)、落葉飄機(jī)動(dòng)、赫伯斯特機(jī)動(dòng)，殲10B推力矢量驗(yàn)證機(jī)一氣啊成地完成了多個(gè)經(jīng)典的過失速機(jī)動(dòng)飛行動(dòng)作，我國第一款國產(chǎn)推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)霸氣亮相！驚艷流暢的表演技?jí)喝簷C(jī)，燃爆航展現(xiàn)場！這標(biāo)志著我國推力矢量技術(shù)攻關(guān)取得了重大突破，中國航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。接下來請(qǐng)大家跟隨我一起，掀開本屆航展上發(fā)動(dòng)機(jī)明星們的神秘面紗吧。

C位明星：殲10B推力矢量驗(yàn)證機(jī)

對(duì)于在航展上牢牢占據(jù)C位的航展明星——?dú)?0B推力矢量驗(yàn)證機(jī)，帶著航迷、軍迷們的眾多疑惑，我們請(qǐng)教了發(fā)動(dòng)機(jī)專家、《航空學(xué)報(bào)》主編孫曉峰教授和飛機(jī)設(shè)計(jì)專家高正紅教授，希望給讀者朋友們一些初步認(rèn)知。

專家視點(diǎn)一：加裝了推力矢置發(fā)動(dòng)機(jī)，使殲10B增強(qiáng)了戰(zhàn)斗力。

對(duì)于安裝推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)而言，在總體設(shè)計(jì)上，主要是采用飛發(fā)一體化的設(shè)計(jì)方式。只有在操控面氣動(dòng)失效的情況下，才用推力矢量來控制飛機(jī)姿態(tài)。所謂氣動(dòng)失效，就是在大攻角、大機(jī)動(dòng)的情況下，氣動(dòng)控制面會(huì)發(fā)生氣流嚴(yán)重分離，從而喪失控制作用的現(xiàn)象。安裝了推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)，飛行包線有一個(gè)非常大的提升，特別是在它左邊界上包線的改善，使得飛機(jī)的操控能力大幅增強(qiáng)，讓飛機(jī)能夠在原來不可能飛行的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)飛行，同時(shí)能很靈活地操控飛機(jī)，使飛機(jī)的轉(zhuǎn)彎半徑減小一個(gè)數(shù)量級(jí)。殲10B加裝了推力矢量噴管以后最大的優(yōu)勢(shì)在于姿態(tài)控制更方便，飛機(jī)的轉(zhuǎn)彎半徑更小，飛行更機(jī)動(dòng)靈活。對(duì)于戰(zhàn)斗機(jī)來說，可以大幅提高飛機(jī)的機(jī)動(dòng)能力，從而增強(qiáng)其戰(zhàn)斗力。在殲10B單發(fā)飛機(jī)上加裝矢量噴管，難度很大，且極具挑戰(zhàn)。專家分析，之所以選擇殲10B飛機(jī)試驗(yàn)推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)，可能是因?yàn)闅?0已經(jīng)成為我國空軍最大的主力機(jī)隊(duì)，具有豐富的飛機(jī)資源。

專家視點(diǎn)二：單發(fā)和雙發(fā)飛機(jī)都可以加裝推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)。

殲10B單發(fā)戰(zhàn)斗機(jī)成功地使用了推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)，那么推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)是否可以在雙發(fā)飛機(jī)上安裝呢？答案是肯定的。專家介紹，美國的F-22飛機(jī)，安裝的就是兩臺(tái)F119矢量發(fā)動(dòng)機(jī)。有了矢量發(fā)動(dòng)機(jī)以后，可以把隱身做得更好，且不用裝鴨翼。飛機(jī)能在大迎角、做大姿態(tài)動(dòng)作的時(shí)候，保持良好的機(jī)動(dòng)特性，操控運(yùn)行更加平穩(wěn)。有了推力矢量，飛機(jī)的氣動(dòng)布局更加靈活，設(shè)計(jì)的空間更大，飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)能夠更加有機(jī)地配合起來，從而突破采用普通發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，很多氣動(dòng)布局和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的限制，讓飛機(jī)飛得更漂亮更好！

專家視點(diǎn)三：提高成熟度是今后殲10B推力矢置驗(yàn)證機(jī)重要的任務(wù)。

殲10B加裝推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)，說明我國在這項(xiàng)技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了重大突破。專家指出，驗(yàn)證機(jī)主要是驗(yàn)證一項(xiàng)技術(shù)，考察其成熟度，把一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)工程化是極具開拓性和挑戰(zhàn)性的過程。專家介紹，發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管方向的變化是靠機(jī)械傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)機(jī)械裝置的可靠性是所有航空發(fā)達(dá)國家研究矢量發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。所以，在推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)成功投入使用之前，大量的精力和金錢是花在熱端部件的機(jī)械調(diào)控裝置上面，并且需要對(duì)整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)做大量的可靠性驗(yàn)證。接下來就是可靠性和壽命問題，提高它的成熟度是今后的重要任務(wù)。殲10B加裝推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)初步取得成功后，后續(xù)還會(huì)有不同的推力矢量噴管的研究和應(yīng)用。隨著飛機(jī)先進(jìn)性的不斷提高，比如像已經(jīng)投入使用的殲20，中國需要一種推力更大、性能更高的發(fā)動(dòng)機(jī)。到那時(shí)，我們才可以驕傲地說，我們有了媲美F-22、F-35同樣類型的第四代戰(zhàn)斗機(jī)體系。

實(shí)習(xí)編輯：吳遜眉

Tips1

環(huán)保高手：齒輪傳動(dòng)式渦扇（GTF）發(fā)動(dòng)機(jī)

本屆航展，普嘉公司的齒輪傳動(dòng)式渦扇（GTF）發(fā)動(dòng)機(jī)是隨“大鯊魚”涂裝E190-E2飛機(jī)參展的。GTF發(fā)動(dòng)機(jī)自2016年初投入服役以來，其環(huán)保高手的身份備受稱贊一一顯著減少受監(jiān)管排放并縮小噪音軌跡。極大地減少了市區(qū)周邊的噪音，同時(shí)也給飛機(jī)上的乘客帶來更好的乘機(jī)體驗(yàn)。這對(duì)機(jī)場周邊的居民來說，實(shí)在是個(gè)大好消息。再說燃油方面，節(jié)油的GTF發(fā)動(dòng)機(jī)使燃油消耗降低了兩位數(shù)！目前。全球30家運(yùn)營商超過280架飛機(jī)由GTF發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力.運(yùn)營商也因此取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

Tips2

推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)：“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)

中國航發(fā)展臺(tái)展出的另一個(gè)國產(chǎn)大件兒一一“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)，是我國第一臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大推力加力式渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，也是我國第三代主戰(zhàn)飛機(jī)的配套動(dòng)力裝置。當(dāng)然，眾所周知，它是殲10B所用推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)的前身，推力達(dá)到12000KGF-14000KGF（千克力9.8N/Kg）。推力越高，發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片承載的空氣負(fù)荷就會(huì)越大。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)壽命的最關(guān)鍵因素之一是發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片壽命。

應(yīng)用在太行發(fā)動(dòng)機(jī)上的第三代單晶材料渦輪葉片。采用了雙層壁冷結(jié)構(gòu)，提供更好的冷卻效果，葉片壽命也大大增加。“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)目前主要應(yīng)用于我國第三代高性能殲11B戰(zhàn)斗機(jī)及殲16戰(zhàn)斗機(jī).憑借其先進(jìn)的技術(shù)、精確的材料運(yùn)用.為國產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)及空軍戰(zhàn)斗機(jī)做出了杰出的貢獻(xiàn)。不由得感嘆一句，太行，你真的太行啦！

Tips3

巨無霸：AEF3500寬體客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)驗(yàn)證機(jī)

說完了大明星，咱們來看看本屆航展航發(fā)方面的另一個(gè)關(guān)注點(diǎn)。本屆珠海航展，中國航發(fā)展臺(tái)近1300平方米。不瞞您說，我一走到中國航發(fā)的展臺(tái)，就被這臺(tái)“巨無霸”發(fā)動(dòng)機(jī)一一AEF3500渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)吸了睛，中國制造的史上推力最大發(fā)動(dòng)機(jī)名不虛傳！首先讓我們從外形上來看：亮眼的金屬外殼、精密的構(gòu)造……就從一眾展品中脫穎而出。然后在來解讀—下“巨無霸”的名字：AE表示航空發(fā)動(dòng)機(jī)（Aero Englne），F(xiàn)表示風(fēng)扇（Fan），后面的編號(hào)乘以10代表推力，所以，其推力竟達(dá)到35噸！再看內(nèi)在，低燃油消耗、低排放、低噪音、高可靠性、長使用壽命、低維護(hù)成本！由此可見，這臺(tái)“巨無霸”是一款十分環(huán)保、以配裝雙通道遠(yuǎn)程寬體客機(jī)為目標(biāo)的大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。有了它，中國未來大型民機(jī)才有澎湃的心。