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主题:关于F135发动机 -- 晨枫

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  • 家园 关于F135发动机

    看到一段文章,有些数据有点意思。

    F135的核心发动机与F119相同,也就是说,高压压气机、燃烧室和高压涡轮是相同的。风扇(据说军用战斗机涡扇里风扇包括低压压气机?)和低压涡轮要加大很多。这是为F-35单发出力要求大大提高而考虑的。只要放弃F-22的高速要求,这其实不难做到。民航发动机的核心发动机不比战斗机的大多少,靠的是高得多的涵道比,而外涵与内涵的推力之比正好等于涵道比。这样,在核心发动机出力大体相当的情况下,8:1的涵道比就比1:1涵道比的推力增加差不多8倍。当然,同样核心发动机大大增加涵道比的话,很多功率要转换到外涵,内涵推力肯定要下降,这只是一个比方。

    F110的涵道比大概为0.87,F119据说在0.3~0.33,那F135呢?文章说,57%走外涵,48%走内涵。这里肯定有笔误。要么是57:43,要么是52:48,也就是说F135的涵道比至少1.08,有可能高达1.36。这比F110或者F119高得多了,难怪军用推力和加力推力可以做得那么大。问题是,这么高涵道比的话,高速性能肯定糟糕,性能最优区上缘实际上在跨音速,M1.6的性能好不了。个人估计,跨过音速后,外涵出力急剧下降,主要是内涵在干活。所以所谓F-35全机内挂载所以可以有效地满“外挂”达到M1.6,这可能是一厢情愿。

    F135的压缩比达到28:1,比F119的26:1还高,这是靠两级低压涡轮和加大的低压压气机做到的。同样,这是为跨音速以下的速度优化的。为了更大的推力,与F119相同的核心发动机要达到更大的出力,所以热工参数进一步提高。简单地说,温度更高。发动机设计的最高温度是一个“软极限”,这可以在可靠性、耐久性和最高性能之间折中。现在还不清楚F135是否在可靠性和耐久性上做出牺牲。考虑到这是单发应用,前景似乎不是很光明。但另一方面,F119采用单级低压涡轮,F135采用两级低压涡轮,这是增大风扇出力所要求的。这不仅增加起飞、低速到高亚音速段的推力,还对F-35B的垂直-短距起落特别有用。事实上,两级低压涡轮的要求正是由F-35B的STOVL要求决定的。这对F-35A和C是有点“奢侈”了,但也留下了增推的余地,以后F-35A和C提高最大起飞重量的空间很可观,但高速性能依然受到高涵道比(相对于战斗机发动机而言)的瓶颈的限制。

    F135和F119都采用三区加力燃烧室,所以加力不是“要么全开,要么全关”,而是可以三级调节。另外,加力燃烧段有弯曲涵道,对发动机涡轮有所遮挡,改善隐身。

    F135的推力要求达到191.27kN,实际F135-100(F-35A)和-600达到182kN加力推力,120kN军用推力,F135-400(F-35B)的加力推力有所下降,“只有”180kN。但PW漏过口风,说理论最大推力可达220kN。这当然是不考虑bleed air和各种损失的理论极限,可能也在温度的极限。

    说道温度,F135的叶片温度已经超过材料融化温度,全靠冷却技术在撑着。不得不赞一下美国的发动机技术!

    另外,PW透露,F135的重量比F119多600公斤,那就是2370公斤。结合182kN的加力推力,莫非推重比是……7.83而不是传说中的11???

    另外看到一段,英国人在研究“台风”与F-35整合的问题。在“红旗”演习中,如果“台风”与F-22合作,一般是F-22在高空高速巡逻,通过对全局的态势了解指挥当炮灰的“台风”出击,并在对手太硬的时候自己直接出击,帮“台风”砸门、拔牙。但F-35不能这样用,没有足够的速度和高度。F-35只能在空地作战中通过比F-22更优秀的ISTAR(Intelligence Surveillence Target Acquisition Reconnaissance)和隐身指挥“台风”,也可以在必要的时候直接出手帮忙,拔掉对方指挥通信或者防空基地,但对制空作战中的作用只字不提。

    F-35在空地作战中的作用从来不是问题,但作为美国之外盟国的主力战斗机,空战永远是第一任务,F-35用于空战主力会怎样呢?

    关键词(Tags): #鹰击长空通宝推:tt086071,霹雳焦蛙,忘情,故乡在喀什,桥上,mezhan,kiyohide,
    • 家园 PW 自己网站上数据是191千牛啊

      [URL=www.pw.utc.com/F135_Engine]PW F135[/URL]

      3种型号都是43000磅最大水平加力推力。180千牛是F35B 不开加力,使用升力风扇时的推力。。。比F119重600公斤的该是带升力风扇的型号吧。。。

      这推力数值该是可信的,核心机函道比不变F100后期型号也比前期大出~25%了,晚几年出来,函道比更大的 F135比F119大出1/4左右推力还是不奇怪的。

      函道比一般认为是0.57,这数值在

      • 家园 请参见Air International 原文

        另外,核心机是没有涵道比的。

        • 家园 当然是说整机函道比了

          0.57中规中矩,比它小的风扇大推就F119和F100了。

          Air International 还提过50000磅推力版啊。

          总之,比F119新几年,涵道比又更大,43000磅推力算合理数据了。

          • 家园 没有说43000磅不合理啊

            我只是说,用加大涵道比来提高推力,代价是高速性能。当然,要是高速性能本来就无所谓,这也就不成为代价了。

    • 家园 空军之翼也有关于F-35文章

      可以一看。

      外链出处

      由于在美国希望用F-35替代很多机型,也惹了麻烦。

    • 家园 f135发动机

      涡轮叶片多次出现裂縫。只好加大检测频率。这种问题一般是没搞清故障机理。彻底解决很难预测时间表。

    • 家园 变态的F135配变态的F35

      闪电II可能成航空史上的短促的闪电

    • 家园 所以歼20用来“打倒美帝国主义的走狗”是足够了

      所以还是我在歼20刚出来时说的:等歼20量产服役后,用来“打倒美帝国主义”还是不太够的;但用来“打倒美帝国主义的走狗”是足够了。F35作为四代/五代的低配机型,跟F22的战斗力相比还是有非常明显的差距的。

    • 家园 35当主力不是美国选项吧?

      他们还有F22呢。理论上他们180架F22对付地球上任一单一国家空军都是有把握的。再说他们还有F22生产线重开这个选择?35当空战主力只有盟国。35出售的对象基本上都是美国有军事条约的,这些国家和第三方动武基本上都会牵扯美国。自然有很大可能将F22牵扯进来。从这个角度看,35空战能力稍弱不但不是缺点,反而成为盟友间紧密联系的优点。要是空战能力强反而不好。甚至有可能就不会出售了。

      • 家园 美国空军自然是没有这个问题

        但盟国空军是要靠F-35包打天下的,从天上打到地上,F-35空战不力怎么办呢?

        • 家园 所以f35的作用就是把盟国捆绑到美国身上

          因为只有美国有f22这种争夺制空权的高级货。所以在剧烈冲突中盟国将不得不依靠美国空军的f22。至于一般冲突,能够抵抗f35的第三世界空军就不存在。因为35空战不如22,但实际上的战斗力还是比三代或者三代半要高。所以即使发生了美国不参与的盟国单独对某国家冲突,35胜任还是有余。不太可能发生空战不力的情况。

          f35这些问题都是强者的烦恼。实际对于绝大多数国家来说,f35和天顶星科技也差不多。很多国家还有大量的二代或者三代早期型号呢。

          比如,假如第二次马岛战争又开片,英国凭借35理论上完全可以轻松击败阿根廷。35对付这种冲突包打天下问题不大。(前提是老毛子或者中国的四代外销机不大规模出口。实际情况也就是老毛子的四代外销没影子;中国的四代出口即使解决了发动机,大规模出口也是不短时间以后,还有各种限制)

          通过大量扩散f35,实际美国的盟国也将被迫将本国的事关全球的决策依附于美国。尤其在牵扯到大国之间的冲突的时候形成依赖(其实就是针对中、俄吧。只有这两个国家有这个资格)。相当于只有美国能够决定重大冲突是否发生,烈度等,对盟国的控制力比外销f16的时代实际加强了。这可能是美国有意这么搞的。也可能是无意中形成的这么一个副产品。从这个角度看35也是必须要搞下去了。

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