中国涡扇发动机最权威爆料- 第6部分

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太行发动机细节　




在太行的早期型上，其高压涡轮叶片采用的是DZ125定向凝固合金，但定型批产估计会采用DD6单晶合金，涡轮盘据信早期型应用的是GH4169高温合金，如今已经开始应用FGH95粉末冶金。高低压涡轮采用对转结构，这在第三代发动机上是极其罕见的，美国也只是在第四代发动机F119上开始采用了对转结构，这种设计能减少飞机作机动飞行时作用于发动机机匣上的载荷，使机匣可以作得轻些；还可以省去低压涡轮导向器，使发动机零件数、长度、重量均减少。　




据型号总师张恩和透露，太行的最大推力在132KN，推比7。5，涡前温度1747K，这么高的涡前温度在三代发动机中也是少见的。　




涵道比0。78，风扇是3级轴流式，可变弯度进口导叶，压比3。4。压气机采用9级轴流式高压压气机（压比12，绝热效率85），高压压气机0~3级静叶可调，5级后放气，燃烧室是短环形带气动雾化喷嘴，高压涡轮是1级轴流式，低压涡轮是2级轴流式，加力燃烧室是V形加径向混合型火焰稳定器，尾喷管是收敛－扩张可调喷管控制系统，这是我国首次在发动机上采用这种喷管，估计很快将换装我国自己的全向推力矢量喷管（AVEN）。　




发动机控制系统早期型采用电子数模混合控制系统，后期将采用电子全权数字控制系统（FADEC），支承系统为高压转子为1…0…1，低压转子为1…1…1。　




据信，太行的改进型涡前温度已经达到1800K，推力可能接近F110…GE…134为155KN，如果在太行基本型上继续发展，推比达到9。5左右也不是没有可能，太行发动机未来的大涵道比加力改型可以用于轰炸机，而大涵道比的无加力型可以用于未来的大型运输机。　

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在太行发动机的研制的同时，我们也接触到了俄罗斯SU27战斗机的发动机AL31F的技术，AL31F发动机的喘振余度大，抗畸变能力强的特点也体现到了太行的身上，可以说太行是集东西方之大成的发动机，它汇集了中国航空动力几代人的智慧和汗水，也凝聚着总师张恩和的心血。　




AL31F简介　




АЛ…31Ф为留里卡设计局在1976～1985年间研制的加力式涡轮风扇发动机。在研制中曾遇到极大的困难。一是超重。起初，发动机有4级风扇、12级高压压气机、2级高压涡轮和2级低压涡轮共20个级。结果发动机超重，达1600kg，而推力仅11000daN，不得不进行大改。改后的方案，风扇仍为4级，但高压压气机减为9级，高低压涡轮各为1级，总级数降到15级，于1976年将重量降到1520kg，但故障很多。为排除故障重量又有增加，约增加了10％，后来采用每减重1kg奖励5个月工资的办法，减轻了70公斤，实现了原定的重量目标。二是涡轮效率比设计值低4％，后来决定接受这个现实。但为了达到性能，只好将涡轮进口温度由1350℃提高到1392℃。结果涡轮叶片裂纹，为此改进了冷却流路，流路十分复杂，采用了旋流冷却，用了新的工艺和好的材料，表面加钴、镍、铬、铝涂层。为此曾撤换过5名领导。在1976～1985年期间，共解决了685个难题。AЛ…31Ф设计中共获得128项专利，使用51台发动机，总运转22900h，其中台架试车16625h，试飞6275h。　




就结构而言，AL31F是十分先进的，AL31F的结构源自RD33，俄罗斯最初想利用通过特殊手段获得的F100的结构来参照设计一款发动机，但没有成功，最后参照了RD33的结构经放大后研制出AL31F。AL31F的高压压气机的压比并不算高，低于美系同类发动机。但有弊也有利，压比低后，其喘振裕度高，进气道畸变不敏感的优点就突出的显示出来，诸如眼镜蛇机动，尾冲等高难度动作正是得益于这一点。AL31F寿命相比美系发动机也低，这主要体现在工艺和材料上，另外俄标相比美标要求低也是个客观存在的现象，俄罗斯人也在改进AL31F，主要是换风扇…直径更大（风扇直径由905毫米增加为924毫米，相应的进气口直径也要增加），压比更高的风扇（最终的改型风扇级数由4级减为3级，压比由3。55增加为4。2，该压比已经接近F110…GE…132的压比）。以及效率更高的涡轮，并采用一些AL41F的技术。同时，留里卡也制造了AL31F的单发改型AL31FN，歼10的首飞和批生产型用的就是AL31FN，其和AL31F和最大区别是附件传动箱由发动机的上方改为下方，并拆去了内外涵道的分流隔板，减轻了发动机的重量，今后该发动机还将采用在AL31F的发展型上的成果，进一步提高推比和推力，并采用与克里莫夫合作的全向矢量喷管。　




太行发动机定型之后，我国的主力战斗机及其发展型就有了中国心，我们在先进战斗机的动力上就不再受制于人了，尽管今后的战斗机动力还需要我们的努力，或许还会进口，但有了这第一步，以后就会容易许多，因为里面涉及到的许多东西都是我们的第一次。有了太行发动机，就意味着我们的发动机出师了，如果说昆仑发动机是意味着中国人来了，那太行发动机就意味着我们在发动机大国的行列中有了一席之地，虽然我们现在在发动机大国的排名中是？