如果說F35的發(fā)動(dòng)機(jī)F135-PW-100,是當(dāng)今世界最強(qiáng)的小涵道比軍用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),沒人有意見吧?它的最大后燃推力超過20噸,最大推重比達(dá)到11.47,讓身材臃腫的F35在俯沖階段也能具備非典型超音速巡航能力。有意思的是,F(xiàn)135的原型,就是F22的F119-PW-100渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。
F135-PW-100發(fā)動(dòng)機(jī)
戰(zhàn)機(jī)
F119-PW-100發(fā)動(dòng)機(jī)
沒錯(cuò),F(xiàn)135-PW-100的地面試驗(yàn)機(jī),直接采用了F119-PW-100的第一級(jí)風(fēng)扇作為提升風(fēng)扇,量產(chǎn)型的單環(huán)形擴(kuò)壓器/燃燒室也源于F119、采用新型翼型涂層冷卻單級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的高壓渦輪,同樣來自F119。用一句話概述,F(xiàn)-135就是在F-119發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上,增加了一級(jí)低壓動(dòng)力渦輪而來的。
F35總裝線上的F135-PW-100
但是,F(xiàn)119的最大后燃推力不足16噸,師出同門的F135為何可以超過20噸呢?一方面,的確是因?yàn)镕135采用了很多新技術(shù),比如它的每級(jí)風(fēng)扇都包括一個(gè)單片式整體葉片轉(zhuǎn)子,由實(shí)心鈦合金盤體和鈦葉片焊接而成,與F119的每級(jí)風(fēng)扇相比具有更高的質(zhì)量流量和壓縮比。
F135-PW-100剖視圖
另外,F(xiàn)135的高壓渦輪采用新型翼型涂層冷卻的單級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu),這種鑄造工藝可以使轉(zhuǎn)子葉片表面產(chǎn)生很多內(nèi)部小孔,加強(qiáng)冷卻效果,冷卻流量相比F119增加了一倍。而渦輪的冷卻流量,與發(fā)動(dòng)機(jī)單位推力、熱效率以及耗油率息息相關(guān)。
紅色部分為F135-PW-100
發(fā)動(dòng)機(jī)
同一角度的F119-PW-100
不過,F(xiàn)135推力提升更主要的原因,是在F119的基礎(chǔ)上擴(kuò)大了外涵道風(fēng)扇的直徑,從114.3厘米增加到117厘米。要知道,F(xiàn)119的發(fā)動(dòng)機(jī)直徑,本來就比EJ200、M88-2要粗很多,如此以來,F(xiàn)135的涵道比達(dá)到0.57,差不多是F119涵道比0.3的一倍。
F135之粗讓魚鷹都差點(diǎn)裝不下了
而增加發(fā)動(dòng)機(jī)的涵道比,的確是提升推力最便捷的方式,但同時(shí)帶來的問題也很多,比如發(fā)動(dòng)機(jī)直接變粗,進(jìn)氣道直徑和迎風(fēng)阻力也會(huì)變大,如此以來,飛機(jī)的高空高速性能就會(huì)嚴(yán)重下降。這個(gè)問題,在三代機(jī)身上還不突出,可一旦放在追求超音速巡航的五代機(jī)身上,就非常嚴(yán)重了。
所以F35只有勉強(qiáng)的非典型超音速巡航能力
正因?yàn)槿绱耍現(xiàn)35在裝備世界最強(qiáng)的小涵道比軍用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)之后,卻只能進(jìn)行一些非典型的超音速巡航,要想真正實(shí)現(xiàn)超音速巡航,還要等待第六代的變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)服役。同時(shí),F(xiàn)135發(fā)動(dòng)機(jī)變粗帶來的另一個(gè)惡果就是,除了F35之外,尚沒有另一種美制戰(zhàn)機(jī)能夠安裝這種發(fā)動(dòng)機(jī),成了F35的“御用品”,從經(jīng)濟(jì)角度來說,是非常不劃算的
F135目前還沒裝備其他戰(zhàn)機(jī)
不過,要說最粗的小涵道比軍用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),還真不是F135-PW-100,而是俄羅斯的AL-41F1,它的直徑達(dá)到128厘米,而長度只有499厘米,短于F135-PW-100的559厘米,真可謂是又粗又短,這樣的發(fā)動(dòng)機(jī),估計(jì)連F35都裝不了,也就此采用發(fā)動(dòng)機(jī)短艙吊掛式設(shè)計(jì)的蘇27家族和“拍扁的蘇27”們能夠用得上吧。
AL-41F1更粗了
有意思的是,雖然AL-41F1和F135、F119號(hào)稱全程唯三的推重比超過10的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),據(jù)說達(dá)到了10.5到11,但它是以犧牲零件壽命為代價(jià)的,據(jù)說運(yùn)行壽命只有4000個(gè)小時(shí)左右,而F135-PW-100的壽命是8000小時(shí),多一倍。
這么一比較,還是F135號(hào)
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