矢量发动机(中国最新的歼十矢量发动机露面对中国空军有什么意义)
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2024-08-20
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1. 矢量发动机,中国最新的歼十矢量发动机露面对中国空军有什么意义?
矢量推力发动机技术是一种国际顶尖发动机技术,是研制下一代先进战斗机群必备的重要技术。它的主要原理是在喷气式发动机的尾部加装一个可以调整发动机喷气角度的机构,使得喷气式发动机可以利用喷气方向的变化,来改变飞机的飞行姿态,从而达到提高战斗机机动性能的目的。
这项技术在1991年4月由美国最先提出,提出这个研究计划的目的,主要是为了配合美国最新一代战斗机F-22的研究计划,所进行的配套方案研究。在当时美国研制新一代战斗机时,研究人员提出了4S方案,即超音速巡航、超机动、隐身、超数据链接。
在美国提出的这套方案中,研究人员发现,如果采用传统的机翼布局设计的话,那么想要实现超机动是一件非常困难的事情。
而采用鸭翼式布局,又会影响战斗机的整体隐身性能,正是由于这个原因,当时的美国科研人员就提出了一个新的研究思路,并将其加以完善,逐渐形成了我们今天看到的矢量推力技术。
矢量推力技术经过多年的发展之后,逐渐又分成了两个体系,即美国的有限角度矢量推力技术和俄罗斯的全方向矢量推力技术。比如为美国F-22战斗机配套的F-119发动机,采用的就是有限角度矢量技术,采用这项技术的F-119发动机,只能做上下20度的偏转,同时由于采用矩形喷口,对发动机的推力也会产生一定的损失。
当然了这款矢量推力技术的优势也是相当明显的,那就是结构简单,矢量推力机构安全性高,使用寿命也比较高,能达到300多个小时左右。虽然会损失一定的发动机推力,但是对于F-119发动机的强大推力而言,这种损失是完全可以接受的。
而俄罗斯在进行矢量发动机研究之后,也走出了自己的道路,那就是全方向矢量推力技术,即采用这种矢量技术的发动机可以做360度的全方位的偏转。
俄罗斯研制的采用推力矢量技术是专门为苏-35配套的117S发动机研制的,由于这款发动机技术晚于美国,因此在控制技术方面要优于美国的,他可以做全方向的偏转,这就是使得在同等情况下战斗机的机动性能要大大超过美国。
此外俄罗斯矢量技术采用的是圆型喷口,这就使得采用这种矢量技术的偏转机构以后,对发动机推力的损耗要抵于美国技术。后来中国在研究矢量推力技术的时候,综合了了美国和俄罗斯两国的方案之后,最终还是选择了以俄罗斯矢量推力方案,作为中国下一代先进战斗机矢量推力研究的主要方向。
当然了,俄罗斯117S发动机的矢量推力技术也并不是完美无缺的,由于这项技术要求发动机尾喷口可以做360度偏转,因此其转向机构就要比F-119发动机的尾部转向机构要复杂得多,而且重量也要高于F-119发动机。
此外由于俄罗斯矢量发动机结构复杂,这也使得矢量机构的使用寿命和安全性要抵于美国,这可能要和俄罗斯相对落后的工业技术水平有一定的关系。
矢量推力技术是新一代战斗研发的重要环节,因此中国在这方面也投入了大量的精力进行研究。由于中国航空技术主要的俄系技术,因此在进行新一代战斗机技术研究的时候,大多数情况下,都主要还是沿用了俄系的相关技术,这一方面是因为中国的发动机研究体系起源于俄罗斯,另一方面也是由于俄罗斯与中国长期的合作关系,使得中国比较容易获得俄罗斯相关的先进技术。
比如中国在研制矢量推力技术的时候,基本上就完全采用了俄罗斯的推力矢量技术,目前中国已经掌握了这一项技术的研究工作,并已经获得了技术上的突破,在2017年公布的相关信息表明,中国自主研发的矢量推力发动机已经成功安装到了歼十B战斗机上,进行试飞相关作业,这证明中国的推力矢量技术,正从技术研究向产品量产的方向转变。
2. 矢量推力发动机为什么不能通过改变发动机的整体角度来实现呢?
首先呢,得了解燃气轮机的工作原理,因燃气轮机风扇,压气机,涡轮这三大件都是共轴的,从进气,压缩,燃烧,喷气做工,都是在轴流水平线上进行的。如果用改变发动机位置来改变喷气方向的话,进气道,喷口,供油线路和线缆都是发生改变,进气道的改变直接影响飞机的气动结构,改变喷口位置可能会影响飞机的隐身性能,这还得加一套活动支架来固定发动机,同时需要更多的空间,对于空间宝贵的战斗机来说,是背道而驰的,而且活动结构稳定性肯定没有固定结构可靠,而且需要更大功率和体积的驱动系统,对于战斗机而言,太难设计,风险太大,也太不实用了。
3. 美国矢量火箭发动机和无人机?
美国人的“美国梦”就是继续世界霸权,美国以强大的战斗能力保持国际社会的存在!美国具有了量子矢量发动机,干什么用啊!这可是一个其它国家都不具备的玩意,就此可以领先其它国家几年,那就放开了想,继续用这一技术统治世界吧!放卫星,抓卫星,专门干点能力者就是道义的事。
美国组建了航天军,在地上怎么能叫航天军啊那就来一个空前的,空天母舰吧!
天空实践告诉人们,人类的太空实践非常年轻,美国的太空实践发达,也不可避免发生太空事故,以及航天发射事故,事故率说百分之十有点大,说百分之零点五,有有点低!总体来说太空行为的事故率是非常高的。
美国会玩“航天母舰”这个大项目,尽管危险非常大,但是威慑效果也非常大,当美国人把几十人频繁运输人员往来于太空轨道的时候,事故和高昂的航天成本是巨大的,美国踏上了不归路。。。敌人是谁,是整个人类社会吗?美国代替了上帝的职责,这很高大上了,这不是很伟大了吗。。岂不知自己走向了不归路。。
一种意识决定了国家的能力存在,由于先决性的国家存在而决定了进一步的意识存在。美国必然研究配套,研究这种配套的系列存在,而实质上忽略了,其它领域的技术进步。一个喜欢练武的人,不打架还能做什么啊!养生?给你一万个理由,你都不会选择美国的“航天母舰”是未来美国人民的养生。
美国会竭力研发杀人的手段和方法。。又不能告诉世人,因此美国进入高度双面心理状态的国家,这样的国家是任何美国平民总统候选人所不具备的心理素质,一旦当上了美国总统,基本要在短期内完成精神膨胀。这就是美国国家带有神经质的本质所在,神经质的事件没人可以理性的预测。不过有一个特质可以判定大致趋势,那就是什么恐怖美国就玩什么,什么对世界有威胁,美国就期待拥有什么。
上帝和魔鬼同在先于美国社会的双重人性,自己可以任意过度。问题是技术、科技知识在现代社会很快就平衡了!也就说任何技术问题,都不是一个不可逾越的问题,航天母舰,以及量子发动机都不是一个不可逾越的技术。技术平衡正在中国社会的大力推动下完成全球范围内的平衡。世界本身具有的发展轨道,有利于世界人民,而美国是和世界人民一道,还是继续昨天理念的问题。
说美国的事哈美国了不得,卡是美国人很累,因为达到美国社会道理意念者,必然具有不可说的内在心理和行为。美国希望战争科学可以帮助美国富强,可是美国人的智慧。。走向了不归路。即使有一两样先进的玩意,可是美国人的人性在堕落,没有更高级的文明发现,因此美国非常危险。。
具体美国人做什么都没有了实际意义,因为把世界上的现有能力都属于美国 美国也必然是分裂的性格内在。。
我不是看不起美国人,我也没有理由仇恨美国,可是美国自我感觉良好的膨胀了!美国甚至藐视人间道义!这样的国家在做什么,世界人民有必要恐怖吗。
4. 歼20会带矢量发动机做飞行表演吗?
歼20早晚会装上矢量推力发动机,但是2020年珠展上肯定来不及。
2年一届的珠海航展是展示我国航空工业成果的重要窗口,很多国产先进军机及武器装备通过珠海航展向外界展示,而这两届珠海航展上最大的明星无疑是歼20。
从2016年航展上双机编队通场的惊鸿一瞥,到2018年珠海航展上4机编队开弹舱飞行,数量的增多代表歼20列装部队稳步形成战斗力,也让我们对今年的航展歼20将给国人带来更大的惊喜而倍加期待。
而2018年航展上另一个明星---歼10B-TVC验证机给国人奉上了堪称中国航空史上最精彩的国产战机单机表演,而总师在回答记者关于歼20何时会用上歼10B-TVC上使用的发动机时,一句“你怎么知道我们没用上呢”的玩笑,更是吊足了广大军迷的胃口。
根据各方面消息,歼20未来肯定是要使用矢量推力发动机,那架歼10B-TVC使用的太行改型矢量推力发动机就是为我国未来航发型号进行技术验证。歼20的目标发动机涡扇15肯定会有矢量推力版本。
周所周知,与F22、苏57相比,目前歼20在动力上不够理想,无论是俄制99M1还是国产太行改,不但推力性能一般,而且不具备矢量推力功能,使得歼20在机动性能上有所差距。虽然军迷们对矢量推力加持下战机眼花缭乱的超机动能力更感兴趣,但是对于歼20这样的隐身战斗机来说矢量推力能为战机提供额外的配平手段,对于提升超音速机动性能更有意义。而且矢量喷管的转动还能减少鸭翼的偏转频率,对提升歼20的前向隐身性能也有帮助。
歼20未来肯定会用上矢量推力发动机,但是今年的珠海航展上肯定看不到,对涡扇15发动机的进度大家一定要饱受看待。
目前装备太行改型的歼20已经完成试飞,正在交付部队。太行版歼20的出现说明涡扇15不会很快成熟,不然空军也不会耗时耗力耗钱加塞这么一个型号。至于歼20会不会装备矢量推力版太行发动机,笔者认为可能性较低。因为矢量推力技术会损耗一部分发动机推力,而目前太行发动机的推力对于歼20来说不算宽裕。
5. 装备矢量发动机与非矢量发动机的战斗机是怎么转向的?
正确答案是,通常情况战斗机都不是靠矢量发动机进行转向的。
飞机转向最重要的设备是垂直尾翼上的方向舵,跟轮船的舵一样原理,改变空气流向产生偏向力从而改变方向。
方向舵示意图
飞机越大,速度越快,对方向舵的舵效要求也就越高,而对于战斗机来说,过于高大的垂尾不仅带来过大的结构重量,也影响攻角性能,于是就有了双马尾辫,哦不,是双垂尾。
双垂尾的米格-29
也有嫌弃双垂尾重量太大,或者还嫌舵效不够的,那就有了一种腹鳍。
歼-10发动机尾部下方的两片就是腹鳍,原理跟方向舵一样。
也有不要垂尾和方向舵的另类,比如说B-2幽灵,他是用调整左右两侧发动机推力差来实现转向的。
单发的无垂尾转向则要麻烦多,通过调整两侧多个水平控制面,来获得升力差实现转向。
再回答原点问题,为什么矢量发动机不是主要用这个转向的。
先是目前现役战斗机里面能够给予左右矢量的就只有su-35和su-30MKI,因为F-22的矢量是二元矢量,只能调节上下。
F-22的二元矢量喷口。
而采用TVC矢量喷口的俄罗斯AL-31FN和117S,先是有个成本问题,因为TVC矢量喷口结构和使用环境上比二元喷口苛刻的多,其使用寿命也有限。
117S发动机和TVC矢量喷口
另一个就是能量损失问题,矢量喷口是强行改变发动机喷气方向获得矢量推力,但这种方式也带来大量的能量损失,“空战本身就是能量的比拼,能量高的打能量低的,能量获取快的打能量获取慢的”--提出能量机动理论的伯伊德。
所以,不到万不得已,不会轻易的开启矢量喷口,虽然获得瞬时机头指向能力的提升,但自己能量也就损失一部分,再下一个回合交锋要处于不利形势。
最后苏-27系列发动机必须要用TVC矢量发动机,目的在于改善滚转性能。因为苏-27是个非常完美的三代机平台,重型机的尺寸却丝毫不亚于F-16这类轻型战斗机的灵活性,而其唯一的阿喀琉斯之踵就是滚转性能。
6. 你希望它的寿命是多少小时?
自然希望其推力达到14吨级别,推重比超过9了,寿命达到4000小时了。“涡扇-10C”发动机应该是正在研发之中,除了推力,推重比,寿命,大修时间超过了“涡扇-10B”之外,还会有我国自行研发的全权限数字控制系统(FADEC)。
涡扇-10发动机的研发历程可以说是一波三折,从涡扇-10到涡扇-10A再到涡扇-10B,从最初的不太行到堪用再到可行,涡扇-10发动机终于成为了歼11B,歼11BS,歼11D,歼16的可靠动力之源。最起码,我国的部分三代至三代半战斗机不用再仰人鼻息,外购AL-31F发动机了,有了自己的发动机比什么都要强。
发动机的寿命与主轴,轴承,叶片有很大的关系;推力与高压涡轮叶片,进气流量,涵道比有关;推重比与所用材料有关。我国在轴承,主轴,高温合金等领域与国外还有差距,这也是导致我国航空发动机寿命和大修时间不如美国同类产品的主要原因。而提高航空发动机的性能,也只有从这几个方面下功夫了。
轴承我国根本没有一家在世界上排的上号的轴承公司,美国有TIMKEN和TORRINGTON这两家。美国研发的CSS-42L轴承钢可在500度的高温下工作,Cronidur30轴承钢可在350度的环境中工作。该钢材普遍用于制造F119和F135发动机所用的轴承上,所以说,F119和F135两种发动机的大修时间和寿命是相当的长。目前来说,我国还没有类似这样性能的轴承钢。
不过,我国已经攻克了“豪克能技术”加工方法,所谓的豪克能加工就是超声波表面强化技术。经过检测,使用豪克能技术加工过的航空轴承,其疲劳寿命是德国同类产品的22倍。有了该技术,我国的航空轴承的寿命就会有极大的提高。
涡轮叶片涡轮叶片的性能与推力和发动机的寿命都有很大的关系。目前来说,我国已经研发出了DD403,DD406,DD409这三代单晶耐高温合金材料。其整体性能与国外产品持平,尤其是第三代的DD409,其持久抗蠕变性能还要比美国的CMSX-10和日本的TMS-75好。也就是说,涡轮叶片已经不是制约我国航空发动机性能的主要原因了。
所用材料航空发动机使用了大量的钛合金,各种复合材料。在F119发动机的燃烧室和尾喷口处,大量采用了具有阻燃性能的钛合金。不仅仅减轻了重量,还提高了使用寿命。复合材料制造的外涵机匣,也减轻了不少的重量。而涡扇-10发动机也使用了复合材料进行减重,但是所用的量不如F119。毕竟F119是第四代航空发动机,涡扇-10是第三代发动机。
在我国攻克单晶耐高温合金,且轴承钢寿命得到提升的前提下,涡扇-10C达到所期望的性能也是很正常的。(图片来自网络)
7. 如何评价歼十验证机上搭载的矢量发动机?
矢量发动机的喷管技术实际上我们早已攻克,但是要实现这一技术,需要对发动机进行数字化控制,实现全权数字控制(FADEC)才能充分发挥战斗力,而我们自产的FADEC发动机一直到2014年的太行B(FWS-10B)才实现,该发动机的装机试验一直到去年末才进行,所以我们的矢量喷管也就一直拖延到现在。
矢量发动机路线有很多种,我们走的是AVEN矢量模式实现矢量发动机的模式有很多,比如F-22的2D-CD、苏-35的TVC之外,其他还有早期的折流班、俯仰/偏航平衡梁式喷管(P/YBBN)以及轴对称矢量(AVEN)。当年我们虽然比较穷,技术比较落后,但是前瞻性研究还是不能丢,相关矢量的前期研究和论证也在搞,经过比较后,最后选择轴对称矢量喷管(AVEN)的模式。
歼-8带折流板的风洞模型
轴对称矢量喷管(AVEN)是在常见的机械式的收缩-扩张喷管上发展出来的一种推力矢量喷管,通过动作筒和拉杆运动,使喷管扩散段的调节片偏转从而改变发动机排气方向。这种矢量喷管模式结构较为简单,重量等代价较小,安装方便等优点。缺点就是矢量控制范围比较小,一般偏转幅度在20度之内。
我国的AVEN矢量喷管技术已经发展了了十几年了,早在上世纪末的珠海航展上386就进行现场操作过,现在可以说已经非常成熟,足以胜任装机需求。甚至性能《中国航天报》都有奉旨官泄,台架测试的数据。
目标平台AVEN达到了如下技术指标:
偏转方位:360度;
矢量偏角:17度 ~20度;
偏转速率:Wx =120度~180度 /秒,Wy=Wz=45度-60度/秒;
内传力结构、外廓尺寸满足飞机要求;
设置控制系统应急复位装置。
直接公开展示
矢量喷管的密封片
矢量喷管的装机需要发动机的全权数字控制配合矢量喷管问题上我们可以说是早已攻克,但是在发动机的全权数字控制(FADEC)上拖了后腿,你总不能要求飞行员边进行空战,边进行手动调整矢量喷管角度吧。所以矢量喷管必须要跟国产的FADEC航发相配合,让矢量喷管的调整和运作跟发动力的推力调整和工作状态相结合,再与战斗力的飞控系统相融合,飞行时由战斗机飞控系统自行根据飞行员的操作指令,进行控制和调整。
这方面还是航发拖后腿啊,太行发动机总早期各种故障,甚至喷零件的“太不行”到稳定的太行A,浪费了将近10年时间。而在太行A之后,才开始奋力前进,到2014年实现了FADEC的14吨推力的太行B(FWS-10B),在太行B完成可靠性试验之后,才有资格谈矢量喷管的安装。2016年航展上公开展示的“某型发动机”和全权数字电子控制系统试验
下面放的包括A-9动作筒在内的都是AVEN矢量喷管动作控制部件
同样,歼-20和歼-10C换装太行B发动机,就是为了要实现,我们自己的“飞(飞控)火(火控)推(推力控制)一体化”设计平台,三者协调一致,时刻保持最佳决策和最优执行。F-22等四代机以及部分三代半战斗机,如苏-35,都是以这一体化设计,才能实现出色的飞行性能。1055号太行发动机的歼-10C
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1. 矢量发动机,中国最新的歼十矢量发动机露面对中国空军有什么意义?
矢量推力发动机技术是一种国际顶尖发动机技术,是研制下一代先进战斗机群必备的重要技术。它的主要原理是在喷气式发动机的尾部加装一个可以调整发动机喷气角度的机构,使得喷气式发动机可以利用喷气方向的变化,来改变飞机的飞行姿态,从而达到提高战斗机机动性能的目的。
这项技术在1991年4月由美国最先提出,提出这个研究计划的目的,主要是为了配合美国最新一代战斗机F-22的研究计划,所进行的配套方案研究。在当时美国研制新一代战斗机时,研究人员提出了4S方案,即超音速巡航、超机动、隐身、超数据链接。
在美国提出的这套方案中,研究人员发现,如果采用传统的机翼布局设计的话,那么想要实现超机动是一件非常困难的事情。
而采用鸭翼式布局,又会影响战斗机的整体隐身性能,正是由于这个原因,当时的美国科研人员就提出了一个新的研究思路,并将其加以完善,逐渐形成了我们今天看到的矢量推力技术。
矢量推力技术经过多年的发展之后,逐渐又分成了两个体系,即美国的有限角度矢量推力技术和俄罗斯的全方向矢量推力技术。比如为美国F-22战斗机配套的F-119发动机,采用的就是有限角度矢量技术,采用这项技术的F-119发动机,只能做上下20度的偏转,同时由于采用矩形喷口,对发动机的推力也会产生一定的损失。
当然了这款矢量推力技术的优势也是相当明显的,那就是结构简单,矢量推力机构安全性高,使用寿命也比较高,能达到300多个小时左右。虽然会损失一定的发动机推力,但是对于F-119发动机的强大推力而言,这种损失是完全可以接受的。
而俄罗斯在进行矢量发动机研究之后,也走出了自己的道路,那就是全方向矢量推力技术,即采用这种矢量技术的发动机可以做360度的全方位的偏转。
俄罗斯研制的采用推力矢量技术是专门为苏-35配套的117S发动机研制的,由于这款发动机技术晚于美国,因此在控制技术方面要优于美国的,他可以做全方向的偏转,这就是使得在同等情况下战斗机的机动性能要大大超过美国。
此外俄罗斯矢量技术采用的是圆型喷口,这就使得采用这种矢量技术的偏转机构以后,对发动机推力的损耗要抵于美国技术。后来中国在研究矢量推力技术的时候,综合了了美国和俄罗斯两国的方案之后,最终还是选择了以俄罗斯矢量推力方案,作为中国下一代先进战斗机矢量推力研究的主要方向。
当然了,俄罗斯117S发动机的矢量推力技术也并不是完美无缺的,由于这项技术要求发动机尾喷口可以做360度偏转,因此其转向机构就要比F-119发动机的尾部转向机构要复杂得多,而且重量也要高于F-119发动机。
此外由于俄罗斯矢量发动机结构复杂,这也使得矢量机构的使用寿命和安全性要抵于美国,这可能要和俄罗斯相对落后的工业技术水平有一定的关系。
矢量推力技术是新一代战斗研发的重要环节,因此中国在这方面也投入了大量的精力进行研究。由于中国航空技术主要的俄系技术,因此在进行新一代战斗机技术研究的时候,大多数情况下,都主要还是沿用了俄系的相关技术,这一方面是因为中国的发动机研究体系起源于俄罗斯,另一方面也是由于俄罗斯与中国长期的合作关系,使得中国比较容易获得俄罗斯相关的先进技术。
比如中国在研制矢量推力技术的时候,基本上就完全采用了俄罗斯的推力矢量技术,目前中国已经掌握了这一项技术的研究工作,并已经获得了技术上的突破,在2017年公布的相关信息表明,中国自主研发的矢量推力发动机已经成功安装到了歼十B战斗机上,进行试飞相关作业,这证明中国的推力矢量技术,正从技术研究向产品量产的方向转变。
2. 矢量推力发动机为什么不能通过改变发动机的整体角度来实现呢?
首先呢,得了解燃气轮机的工作原理,因燃气轮机风扇,压气机,涡轮这三大件都是共轴的,从进气,压缩,燃烧,喷气做工,都是在轴流水平线上进行的。如果用改变发动机位置来改变喷气方向的话,进气道,喷口,供油线路和线缆都是发生改变,进气道的改变直接影响飞机的气动结构,改变喷口位置可能会影响飞机的隐身性能,这还得加一套活动支架来固定发动机,同时需要更多的空间,对于空间宝贵的战斗机来说,是背道而驰的,而且活动结构稳定性肯定没有固定结构可靠,而且需要更大功率和体积的驱动系统,对于战斗机而言,太难设计,风险太大,也太不实用了。
3. 美国矢量火箭发动机和无人机?
美国人的“美国梦”就是继续世界霸权,美国以强大的战斗能力保持国际社会的存在!美国具有了量子矢量发动机,干什么用啊!这可是一个其它国家都不具备的玩意,就此可以领先其它国家几年,那就放开了想,继续用这一技术统治世界吧!放卫星,抓卫星,专门干点能力者就是道义的事。
美国组建了航天军,在地上怎么能叫航天军啊那就来一个空前的,空天母舰吧!
天空实践告诉人们,人类的太空实践非常年轻,美国的太空实践发达,也不可避免发生太空事故,以及航天发射事故,事故率说百分之十有点大,说百分之零点五,有有点低!总体来说太空行为的事故率是非常高的。
美国会玩“航天母舰”这个大项目,尽管危险非常大,但是威慑效果也非常大,当美国人把几十人频繁运输人员往来于太空轨道的时候,事故和高昂的航天成本是巨大的,美国踏上了不归路。。。敌人是谁,是整个人类社会吗?美国代替了上帝的职责,这很高大上了,这不是很伟大了吗。。岂不知自己走向了不归路。。
一种意识决定了国家的能力存在,由于先决性的国家存在而决定了进一步的意识存在。美国必然研究配套,研究这种配套的系列存在,而实质上忽略了,其它领域的技术进步。一个喜欢练武的人,不打架还能做什么啊!养生?给你一万个理由,你都不会选择美国的“航天母舰”是未来美国人民的养生。
美国会竭力研发杀人的手段和方法。。又不能告诉世人,因此美国进入高度双面心理状态的国家,这样的国家是任何美国平民总统候选人所不具备的心理素质,一旦当上了美国总统,基本要在短期内完成精神膨胀。这就是美国国家带有神经质的本质所在,神经质的事件没人可以理性的预测。不过有一个特质可以判定大致趋势,那就是什么恐怖美国就玩什么,什么对世界有威胁,美国就期待拥有什么。
上帝和魔鬼同在先于美国社会的双重人性,自己可以任意过度。问题是技术、科技知识在现代社会很快就平衡了!也就说任何技术问题,都不是一个不可逾越的问题,航天母舰,以及量子发动机都不是一个不可逾越的技术。技术平衡正在中国社会的大力推动下完成全球范围内的平衡。世界本身具有的发展轨道,有利于世界人民,而美国是和世界人民一道,还是继续昨天理念的问题。
说美国的事哈美国了不得,卡是美国人很累,因为达到美国社会道理意念者,必然具有不可说的内在心理和行为。美国希望战争科学可以帮助美国富强,可是美国人的智慧。。走向了不归路。即使有一两样先进的玩意,可是美国人的人性在堕落,没有更高级的文明发现,因此美国非常危险。。
具体美国人做什么都没有了实际意义,因为把世界上的现有能力都属于美国 美国也必然是分裂的性格内在。。
我不是看不起美国人,我也没有理由仇恨美国,可是美国自我感觉良好的膨胀了!美国甚至藐视人间道义!这样的国家在做什么,世界人民有必要恐怖吗。
4. 歼20会带矢量发动机做飞行表演吗?
歼20早晚会装上矢量推力发动机,但是2020年珠展上肯定来不及。
2年一届的珠海航展是展示我国航空工业成果的重要窗口,很多国产先进军机及武器装备通过珠海航展向外界展示,而这两届珠海航展上最大的明星无疑是歼20。
从2016年航展上双机编队通场的惊鸿一瞥,到2018年珠海航展上4机编队开弹舱飞行,数量的增多代表歼20列装部队稳步形成战斗力,也让我们对今年的航展歼20将给国人带来更大的惊喜而倍加期待。
而2018年航展上另一个明星---歼10B-TVC验证机给国人奉上了堪称中国航空史上最精彩的国产战机单机表演,而总师在回答记者关于歼20何时会用上歼10B-TVC上使用的发动机时,一句“你怎么知道我们没用上呢”的玩笑,更是吊足了广大军迷的胃口。
根据各方面消息,歼20未来肯定是要使用矢量推力发动机,那架歼10B-TVC使用的太行改型矢量推力发动机就是为我国未来航发型号进行技术验证。歼20的目标发动机涡扇15肯定会有矢量推力版本。
周所周知,与F22、苏57相比,目前歼20在动力上不够理想,无论是俄制99M1还是国产太行改,不但推力性能一般,而且不具备矢量推力功能,使得歼20在机动性能上有所差距。虽然军迷们对矢量推力加持下战机眼花缭乱的超机动能力更感兴趣,但是对于歼20这样的隐身战斗机来说矢量推力能为战机提供额外的配平手段,对于提升超音速机动性能更有意义。而且矢量喷管的转动还能减少鸭翼的偏转频率,对提升歼20的前向隐身性能也有帮助。
歼20未来肯定会用上矢量推力发动机,但是今年的珠海航展上肯定看不到,对涡扇15发动机的进度大家一定要饱受看待。
目前装备太行改型的歼20已经完成试飞,正在交付部队。太行版歼20的出现说明涡扇15不会很快成熟,不然空军也不会耗时耗力耗钱加塞这么一个型号。至于歼20会不会装备矢量推力版太行发动机,笔者认为可能性较低。因为矢量推力技术会损耗一部分发动机推力,而目前太行发动机的推力对于歼20来说不算宽裕。
5. 装备矢量发动机与非矢量发动机的战斗机是怎么转向的?
正确答案是,通常情况战斗机都不是靠矢量发动机进行转向的。
飞机转向最重要的设备是垂直尾翼上的方向舵,跟轮船的舵一样原理,改变空气流向产生偏向力从而改变方向。
方向舵示意图
飞机越大,速度越快,对方向舵的舵效要求也就越高,而对于战斗机来说,过于高大的垂尾不仅带来过大的结构重量,也影响攻角性能,于是就有了双马尾辫,哦不,是双垂尾。
双垂尾的米格-29
也有嫌弃双垂尾重量太大,或者还嫌舵效不够的,那就有了一种腹鳍。
歼-10发动机尾部下方的两片就是腹鳍,原理跟方向舵一样。
也有不要垂尾和方向舵的另类,比如说B-2幽灵,他是用调整左右两侧发动机推力差来实现转向的。
单发的无垂尾转向则要麻烦多,通过调整两侧多个水平控制面,来获得升力差实现转向。
再回答原点问题,为什么矢量发动机不是主要用这个转向的。
先是目前现役战斗机里面能够给予左右矢量的就只有su-35和su-30MKI,因为F-22的矢量是二元矢量,只能调节上下。
F-22的二元矢量喷口。
而采用TVC矢量喷口的俄罗斯AL-31FN和117S,先是有个成本问题,因为TVC矢量喷口结构和使用环境上比二元喷口苛刻的多,其使用寿命也有限。
117S发动机和TVC矢量喷口
另一个就是能量损失问题,矢量喷口是强行改变发动机喷气方向获得矢量推力,但这种方式也带来大量的能量损失,“空战本身就是能量的比拼,能量高的打能量低的,能量获取快的打能量获取慢的”--提出能量机动理论的伯伊德。
所以,不到万不得已,不会轻易的开启矢量喷口,虽然获得瞬时机头指向能力的提升,但自己能量也就损失一部分,再下一个回合交锋要处于不利形势。
最后苏-27系列发动机必须要用TVC矢量发动机,目的在于改善滚转性能。因为苏-27是个非常完美的三代机平台,重型机的尺寸却丝毫不亚于F-16这类轻型战斗机的灵活性,而其唯一的阿喀琉斯之踵就是滚转性能。
6. 你希望它的寿命是多少小时?
自然希望其推力达到14吨级别,推重比超过9了,寿命达到4000小时了。“涡扇-10C”发动机应该是正在研发之中,除了推力,推重比,寿命,大修时间超过了“涡扇-10B”之外,还会有我国自行研发的全权限数字控制系统(FADEC)。
涡扇-10发动机的研发历程可以说是一波三折,从涡扇-10到涡扇-10A再到涡扇-10B,从最初的不太行到堪用再到可行,涡扇-10发动机终于成为了歼11B,歼11BS,歼11D,歼16的可靠动力之源。最起码,我国的部分三代至三代半战斗机不用再仰人鼻息,外购AL-31F发动机了,有了自己的发动机比什么都要强。
发动机的寿命与主轴,轴承,叶片有很大的关系;推力与高压涡轮叶片,进气流量,涵道比有关;推重比与所用材料有关。我国在轴承,主轴,高温合金等领域与国外还有差距,这也是导致我国航空发动机寿命和大修时间不如美国同类产品的主要原因。而提高航空发动机的性能,也只有从这几个方面下功夫了。
轴承我国根本没有一家在世界上排的上号的轴承公司,美国有TIMKEN和TORRINGTON这两家。美国研发的CSS-42L轴承钢可在500度的高温下工作,Cronidur30轴承钢可在350度的环境中工作。该钢材普遍用于制造F119和F135发动机所用的轴承上,所以说,F119和F135两种发动机的大修时间和寿命是相当的长。目前来说,我国还没有类似这样性能的轴承钢。
不过,我国已经攻克了“豪克能技术”加工方法,所谓的豪克能加工就是超声波表面强化技术。经过检测,使用豪克能技术加工过的航空轴承,其疲劳寿命是德国同类产品的22倍。有了该技术,我国的航空轴承的寿命就会有极大的提高。
涡轮叶片涡轮叶片的性能与推力和发动机的寿命都有很大的关系。目前来说,我国已经研发出了DD403,DD406,DD409这三代单晶耐高温合金材料。其整体性能与国外产品持平,尤其是第三代的DD409,其持久抗蠕变性能还要比美国的CMSX-10和日本的TMS-75好。也就是说,涡轮叶片已经不是制约我国航空发动机性能的主要原因了。
所用材料航空发动机使用了大量的钛合金,各种复合材料。在F119发动机的燃烧室和尾喷口处,大量采用了具有阻燃性能的钛合金。不仅仅减轻了重量,还提高了使用寿命。复合材料制造的外涵机匣,也减轻了不少的重量。而涡扇-10发动机也使用了复合材料进行减重,但是所用的量不如F119。毕竟F119是第四代航空发动机,涡扇-10是第三代发动机。
在我国攻克单晶耐高温合金,且轴承钢寿命得到提升的前提下,涡扇-10C达到所期望的性能也是很正常的。(图片来自网络)
7. 如何评价歼十验证机上搭载的矢量发动机?
矢量发动机的喷管技术实际上我们早已攻克,但是要实现这一技术,需要对发动机进行数字化控制,实现全权数字控制(FADEC)才能充分发挥战斗力,而我们自产的FADEC发动机一直到2014年的太行B(FWS-10B)才实现,该发动机的装机试验一直到去年末才进行,所以我们的矢量喷管也就一直拖延到现在。
矢量发动机路线有很多种,我们走的是AVEN矢量模式实现矢量发动机的模式有很多,比如F-22的2D-CD、苏-35的TVC之外,其他还有早期的折流班、俯仰/偏航平衡梁式喷管(P/YBBN)以及轴对称矢量(AVEN)。当年我们虽然比较穷,技术比较落后,但是前瞻性研究还是不能丢,相关矢量的前期研究和论证也在搞,经过比较后,最后选择轴对称矢量喷管(AVEN)的模式。
歼-8带折流板的风洞模型
轴对称矢量喷管(AVEN)是在常见的机械式的收缩-扩张喷管上发展出来的一种推力矢量喷管,通过动作筒和拉杆运动,使喷管扩散段的调节片偏转从而改变发动机排气方向。这种矢量喷管模式结构较为简单,重量等代价较小,安装方便等优点。缺点就是矢量控制范围比较小,一般偏转幅度在20度之内。
我国的AVEN矢量喷管技术已经发展了了十几年了,早在上世纪末的珠海航展上386就进行现场操作过,现在可以说已经非常成熟,足以胜任装机需求。甚至性能《中国航天报》都有奉旨官泄,台架测试的数据。
目标平台AVEN达到了如下技术指标:
偏转方位:360度;
矢量偏角:17度 ~20度;
偏转速率:Wx =120度~180度 /秒,Wy=Wz=45度-60度/秒;
内传力结构、外廓尺寸满足飞机要求;
设置控制系统应急复位装置。
直接公开展示
矢量喷管的密封片
矢量喷管的装机需要发动机的全权数字控制配合矢量喷管问题上我们可以说是早已攻克,但是在发动机的全权数字控制(FADEC)上拖了后腿,你总不能要求飞行员边进行空战,边进行手动调整矢量喷管角度吧。所以矢量喷管必须要跟国产的FADEC航发相配合,让矢量喷管的调整和运作跟发动力的推力调整和工作状态相结合,再与战斗力的飞控系统相融合,飞行时由战斗机飞控系统自行根据飞行员的操作指令,进行控制和调整。
这方面还是航发拖后腿啊,太行发动机总早期各种故障,甚至喷零件的“太不行”到稳定的太行A,浪费了将近10年时间。而在太行A之后,才开始奋力前进,到2014年实现了FADEC的14吨推力的太行B(FWS-10B),在太行B完成可靠性试验之后,才有资格谈矢量喷管的安装。2016年航展上公开展示的“某型发动机”和全权数字电子控制系统试验
下面放的包括A-9动作筒在内的都是AVEN矢量喷管动作控制部件
同样,歼-20和歼-10C换装太行B发动机,就是为了要实现,我们自己的“飞(飞控)火(火控)推(推力控制)一体化”设计平台,三者协调一致,时刻保持最佳决策和最优执行。F-22等四代机以及部分三代半战斗机,如苏-35,都是以这一体化设计,才能实现出色的飞行性能。1055号太行发动机的歼-10C
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