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整机丨一代发动机一代战机!现役最强F135涡扇发动机性能究竟如何?

3月前浏览2222
 

   

   

   

   

一代发动机一代飞机,航空发动机不仅为航空器提供动力,同时也为航空事业提供推动力。从1903年12月17日美国莱特兄弟“飞行者一号”飞行试验成功起,就标志着人类进入了真正的飞行时代。航空器渐渐开始影响着人类的认识、经济、军事、文化以至于生活方式。同样随着人类社会的发展科技的进步又反过来促进航空事业的发展。“历史的相关性普遍存在,而技术的历史相关性最强”,同时无疑战争是这项技术的催化剂。

截至2009年,普惠公司开发了一款更耐用的F135发动机版本,以增加关键部件的使用寿命。由于引擎的受热部件(特别是燃烧室和高压涡轮叶片)运行的温度比预期更高,部件的寿命比预期更短。测试引擎被指定为XTE68/LF1,测试工作于2010年开始。这次的重新设计导致发动机造价比原计划更高。

尽管F135比F119的推力更大,但普惠公司预计将以低于F119的成本交付F135发动机。然而,在2013年2月的例行检查期间发现了一根裂纹的涡轮叶片。裂纹是由于叶片在比通常时间更长的高温环境下运行所造成的。2013年12月,在地面测试中,第一级空心风扇叶片在其预期寿命的77%时失效。后续,这个位置的叶片将被一个重量增加2.7公斤的实心部件所取代。在2013年,一名前普惠公司员工被逮捕,原因是试图将关于F135的敏感信息提供给伊朗。关注公众 号: 两机动力先行,免费获取海量两机资料,聚焦两机关键技术!
2014年7月,一架F-35战机在起飞准备时出现了风扇转子失控的情况,引擎零件穿过油箱引发火灾,导致整个F-35机队停飞。在飞行前三周进行高过载机动时,引擎的弯曲导致风扇叶盘和风扇定子之间的密封处过度磨擦,引发了即将发生的故障。这种磨擦导致温度超过了1000°C,远远超出了材料极限耐受温度———540°C。计划负责人克里斯托弗·博格丹中将表示,第三级风扇叶片出现微小裂缝,导致叶片与盘体分离。故障的叶片刺穿了燃料电池,热空气和喷气燃料混合引起火灾。作为短期解决方案,每架飞机都按照特定的飞行手册飞行,以使转子密封在定子上磨出一个匹配的槽,以防止过度磨擦。

与F119一样,F135具有隐形增压器,传统的喷雾器和火焰持有器被厚曲面涂有陶瓷雷达吸波材料的叶片所代替。加力燃烧器燃料喷射器集成在这些叶片中,阻断了涡轮的视线,有助于提高后向隐形性能。轴对称喷嘴由十五个部分部分重叠的嵌板组成,形成锯齿状的尾缘。这样可以产生剪切漩涡,减少排气尾流的红外特征。据报道,其效果与F119的楔形喷嘴相当,成本更低且维护更便捷。

提高发动机可靠性和维护便捷性是F135的主要目标。该发动机的零部件比类似型号的发动机更少,有助于提高可靠性。所有可更换的部件均可使用一组六种常用手工工具进行更换。F135发动机的健康管理系统旨在向地面维护人员提供实时数据。这使得他们可以在飞机返回基地之前排除故障并准备更换零部件。普惠公司表示,这些数据可以大大减少故障排除和更换时间,效率比传统发动机高达94%。

下面一个视频带你从其令人难以置信的速度到其隐形设计,了解F135发动机是如何使飞机保持领先地位的。作为F-35"闪电"之心,其是否真为现役最强?性能究竟如何?



来源:两机动力先行
燃烧燃料电池航空裂纹材料试验曲面
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首次发布时间:2024-08-14
最近编辑:3月前
两机动力先行
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