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大國(guó)空天 第三百八十三章 渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)有多難
渦噴發(fā)動(dòng)機(jī),現(xiàn)在可以說(shuō)基本上屬于被淘汰的發(fā)動(dòng)機(jī)了,就剩下三種最常用的,渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)和渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)。
渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)與渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的區(qū)別在于,渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)靠的是風(fēng)扇和尾噴口產(chǎn)生的噴氣獲得推力,而渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)基本上都是螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的推力,噴氣產(chǎn)生的推力非常小。
其實(shí)渦槳發(fā)動(dòng)機(jī),也可以看作是一種特殊的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),只是它沒(méi)有渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)那樣的外殼形成外涵道而已。
當(dāng)然不同的是,渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)有一套渦槳的傳動(dòng)機(jī)器,這類似于齒輪傳動(dòng)風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。
在低亞音速速模式下,燃?xì)馔苿?dòng)渦輪產(chǎn)生的主要能量都用來(lái)驅(qū)動(dòng)槳葉旋轉(zhuǎn),從而產(chǎn)生推力。由槳葉尺寸較大,在低速模式下可以產(chǎn)生較大推力。高效的推力轉(zhuǎn)化能力使渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)還要低。
與其他幾種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)相比,渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)在低亞音速段效率高于任何一種發(fā)動(dòng)機(jī)。
不過(guò)渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的不同之處,在于為了盡量延遲槳葉尖端達(dá)到音速,需要在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸和槳葉間加一級(jí)減速齒輪。
減速齒輪的形式,有兩種,一種槳葉與渦輪同軸,一種是非同軸,所以渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)非常適合亞音速固定翼飛機(jī)使用,特別是中型戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸機(jī),還有通用飛機(jī)。
渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)中,還有一種另類的槳扇發(fā)動(dòng)機(jī),當(dāng)然它也可以視為非渦槳發(fā)動(dòng)機(jī),因?yàn)闃劝l(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有減速器,輸出軸與槳扇直接相連,因此槳扇的轉(zhuǎn)速非常高,槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng)于一個(gè)外涵道很大的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。
世界上唯一的槳扇發(fā)動(dòng)機(jī),就是安70運(yùn)輸機(jī)上的d27發(fā)動(dòng)機(jī),它是世界上功率第二大的渦槳類發(fā)動(dòng)機(jī)。
渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)難度如此之高,因此世界上能夠研制先進(jìn)渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)家也就那么幾個(gè),最厲害的當(dāng)然還是普惠公司了,羅羅公司也很厲害,還有就是毛子。
兔子長(zhǎng)期以來(lái),也是靠仿制毛子的航空發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)打造自己的飛機(jī),渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)也不例外,渦槳五和渦槳六都是仿制毛子的貨。
老運(yùn)八使用的渦槳六發(fā)動(dòng)機(jī),七十年代批量生產(chǎn),雖然說(shuō)這款發(fā)動(dòng)機(jī),也在不斷改進(jìn),甚至功率從三千一百千瓦提高到三千五百千瓦,壽命提高到五千小時(shí),但是與世界上先進(jìn)的渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)相比,仍然是很落后的。
這個(gè)落后并不是指功率大小,而是功重比,油耗,壽命等指標(biāo)。思路╭ァんττρs://ωωω.sしzωω.cΘмんττρs://м.sしzωω.cΘмヤ
要知道普惠的pt6系列渦槳發(fā)動(dòng)機(jī),首翻壽命都達(dá)到六千小時(shí),總壽命至少是一萬(wàn)五千小時(shí)了。
功重比,油耗更不用說(shuō),渦槳六發(fā)動(dòng)機(jī),油耗要比國(guó)際上先進(jìn)的渦槳發(fā)動(dòng)機(jī),高百分之五十以上,這是非常可怕的,為什么運(yùn)八的航程那么短,最重要的一個(gè)原因就是渦槳六發(fā)動(dòng)機(jī),油耗太高了。
甚至比原型機(jī)還要高不少,要知道安十二運(yùn)輸機(jī)的航程,可比運(yùn)八要多一千公里以上。
李軼設(shè)計(jì)的渦槳十九發(fā)動(dòng)機(jī),是在先進(jìn)中推渦扇十九發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行研制的先進(jìn)渦槳發(fā)動(dòng)機(jī),最大功率達(dá)到一萬(wàn)二千馬力,比渦槳六發(fā)動(dòng)機(jī)提高一倍多,油耗要降低百分之五十,功重比大大提高。
要知道渦槳六發(fā)動(dòng)機(jī),功率不高,才四千七百六十馬力,但是重量卻高達(dá)一點(diǎn)二噸,而a400m運(yùn)輸機(jī)的tp400d6渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)功率達(dá)到一萬(wàn)一千馬力,重量也才一點(diǎn)九噸。
所以李軼的設(shè)計(jì)也是非常關(guān)鍵的,沒(méi)有李軼,兔子不可能研制出這種級(jí)別的渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)。
渦槳十九發(fā)動(dòng)機(jī),采用的是高效氣冷單晶葉片,單級(jí)軸流高、低壓兩級(jí)渦輪,以及預(yù)扭葉冠設(shè)計(jì)技術(shù),可同時(shí)兼顧高效率與高可靠性。
壓氣機(jī)設(shè)計(jì)方面,低壓壓氣機(jī)采用4級(jí)軸流低壓壓氣機(jī),高壓壓氣機(jī)則采用1級(jí)軸流加1級(jí)離心組合,這就是當(dāng)前最先進(jìn)的軸流離心壓氣機(jī)組合式方案,具有極高的壓氣機(jī)壓比和效率指標(biāo)。
當(dāng)然還有跨聲速葉型、可調(diào)導(dǎo)葉等技術(shù)也有。
如果改為渦軸發(fā)動(dòng)機(jī),那功率將接近毛子的d136渦軸發(fā)動(dòng)機(jī),要知道這種發(fā)動(dòng)機(jī),可是世界上最大最重的直升機(jī),米二六光環(huán)的動(dòng)力,單臺(tái)最大功率八千五百千瓦,而渦槳十九改渦軸,那將達(dá)到八千千瓦以上。
采用兩臺(tái)渦軸十九發(fā)動(dòng)機(jī),可以滿足四十噸級(jí)重型直升機(jī)的動(dòng)力需求,當(dāng)然要更好的滿足高原使用的需求,追求更快的速度,要放大的話,那可以上三臺(tái),總功率將超過(guò)兩萬(wàn)千瓦,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于米二六直升機(jī)兩臺(tái)d136的總功率。
要知道未來(lái)鷹醬最先進(jìn)的重型直升機(jī),ch53k種馬之王采用的就是三臺(tái)大功率的t408渦軸發(fā)動(dòng)機(jī),這種發(fā)動(dòng)機(jī)單臺(tái)功率七千五百馬力,也就是單臺(tái)五千五百千瓦。
所以對(duì)于國(guó)產(chǎn)重型直升機(jī)來(lái)說(shuō),也許兩臺(tái)渦軸十九就夠了。
渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)和渦軸發(fā)動(dòng)機(jī),零部件通用性強(qiáng),在通用核心機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行研發(fā),能夠降低研制成本,縮短研發(fā)周期。
所以在渦槳十九開(kāi)始設(shè)計(jì)研制的同時(shí),李軼也在準(zhǔn)備渦軸十九發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)了。
當(dāng)然現(xiàn)在兔子對(duì)于重型直升機(jī)的需要,還不是特別強(qiáng)烈,所以可以稍晚幾年。
同樣的,渦槳十六發(fā)動(dòng)機(jī),也有槳改軸的計(jì)劃,它可以滿足未來(lái)極飛通用飛機(jī)公司的輕型直升機(jī)的動(dòng)力需求。
李軼規(guī)劃的輕型私人直升機(jī),為兩噸級(jí),類似于貝爾222輕型直升機(jī),這種直升機(jī)賣得很好,采用兩臺(tái)lts101750c1渦軸發(fā)動(dòng)機(jī),單臺(tái)起飛功率510千瓦,最大連續(xù)功率439千瓦。
貝爾230輕型直升機(jī),采用兩臺(tái)艾利遜公司250c30g2渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī),功率七百馬力,也是差不多的。
可以說(shuō)渦槳十六發(fā)動(dòng)機(jī)改渦軸,也跟這種發(fā)動(dòng)機(jī)差不多的功率。
李軼說(shuō)是和黃蓉,劉真真進(jìn)行探討,其實(shí)是在幫她們提高飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)方面的知識(shí)和能力,兩位美女又一次從李軼這兒,獲得了很多寶貴的東西。
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