F-35|F35发动机这么强,为何其他战机不能用?源自F22,改得走火入魔了


F-35|F35发动机这么强,为何其他战机不能用?源自F22,改得走火入魔了
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F-35|F35发动机这么强,为何其他战机不能用?源自F22,改得走火入魔了
如果说F35的发动机F135-PW-100 , 是当今世界最强的小涵道比军用涡扇发动机 , 没人有意见吧?它的最大后燃推力超过20吨 , 最大推重比达到11.47 , 让身材臃肿的F35在俯冲阶段也能具备非典型超音速巡航能力 。 有意思的是 , F135的原型 , 就是F22的F119-PW-100涡扇发动机 。
F135-PW-100发动机
F119-PW-100发动机
没错 , F135-PW-100的地面试验机 , 直接采用了F119-PW-100的第一级风扇作为提升风扇 , 量产型的单环形扩压器/燃烧室也源于F119、采用新型翼型涂层冷却单级联结构的高压涡轮 , 同样来自F119 。 用一句话概述 , F-135就是在F-119发动机的基础上 , 增加了一级低压动力涡轮而来的 。
F35总装线上的F135-PW-100
但是 , F119的最大后燃推力不足16吨 , 师出同门的F135为何可以超过20吨呢?一方面 , 的确是因为F135采用了很多新技术 , 比如它的每级风扇都包括一个单片式整体叶片转子 , 由实心钛合金盘体和钛叶片焊接而成 , 与F119的每级风扇相比具有更高的质量流量和压缩比 。
F135-PW-100剖视图
另外 , F135的高压涡轮采用新型翼型涂层冷却的单级联结构 , 这种铸造工艺可以使转子叶片表面产生很多内部小孔 , 加强冷却效果 , 冷却流量相比F119增加了一倍 。 而涡轮的冷却流量 , 与发动机单位推力、热效率以及耗油率息息相关 。
红色部分为F135-PW-100
同一角度的F119-PW-100
不过 , F135推力提升更主要的原因 , 是在F119的基础上扩大了外涵道风扇的直径 , 从114.3厘米增加到117厘米 。 要知道 , F119的发动机直径 , 本来就比EJ200、M88-2要粗很多 , 如此以来 , F135的涵道比达到0.57 , 差不多是F119涵道比0.3的一倍 。
F135之粗让鱼鹰都差点装不下了
而增加发动机的涵道比 , 的确是提升推力最便捷的方式 , 但同时带来的问题也很多 , 比如发动机直接变粗 , 进气道直径和迎风阻力也会变大 , 如此以来 , 飞机的高空高速性能就会严重下降 。 这个问题 , 在三代机身上还不突出 , 可一旦放在追求超音速巡航的五代机身上 , 就非常严重了 。
所以F35只有勉强的非典型超音速巡航能力
正因为如此 , F35在装备世界最强的小涵道比军用涡扇发动机之后 , 却只能进行一些非典型的超音速巡航 , 要想真正实现超音速巡航 , 还要等待第六代的变循环发动机服役 。 同时 , F135发动机变粗带来的另一个恶果就是 , 除了F35之外 , 尚没有另一种美制战机能够安装这种发动机 , 成了F35的“御用品” , 从经济角度来说 , 是非常不划算的
F135目前还没装备其他战机
不过 , 要说最粗的小涵道比军用涡扇发动机 , 还真不是F135-PW-100 , 而是俄罗斯的AL-41F1 , 它的直径达到128厘米 , 而长度只有499厘米 , 短于F135-PW-100的559厘米 , 真可谓是又粗又短 , 这样的发动机 , 估计连F35都装不了 , 也就此采用发动机短舱吊挂式设计的苏27家族和“拍扁的苏27”们能够用得上吧 。
AL-41F1更粗了
有意思的是 , 虽然AL-41F1和F135、F119号称全程唯三的推重比超过10的涡扇发动机 , 据说达到了10.5到11 , 但它是以牺牲零件寿命为代价的 , 据说运行寿命只有4000个小时左右 , 而F135-PW-100的寿命是8000小时 , 多一倍 。
【F-35|F35发动机这么强,为何其他战机不能用?源自F22,改得走火入魔了】这么一比较 , 还是F135号