第十五届珠海航展上,俄罗斯展出了数款先进的发动机,如177S、AL-31FN发动机等。其中,177S是俄罗斯最新研制的一款发动机,俄方将其称为是第五代航空发动机,尤为引人注目。
177S是俄罗斯最新研制的一款发动机,俄方将其称为是第五代航空发动机
不是产品30,但很先进
在本届珠海航展上,俄罗斯首次展出的“第五代航空发动机”,代号177S,而且采用了锯齿形推力矢量尾喷口,并直接在宣传图上“安”在了歼-20身上。我们先看177S公开的性能参数,最大加力推力14.5吨,军用推力(不开加力后燃室)9吨,燃油消耗率小于等于0.77千克/千克力.小时。
从性能指标和矢量尾喷口结构来看,它不是此前观众们猜测的苏-57的目标发动机产品30,但它确实是一款先进的军用涡扇发动机,特别是与117S相比,117S发动机的最大推力为14吨,应急推力14.5吨(但会损害发动机的使用寿命),军用推力8.8吨。可以说,177S在主要参数指标上与117S相比略有增加,而油耗率与117S相当。据称117S的首翻寿命周期为4000小时,而177S比上一代发动机(AL-31F)增加两倍,达到了6000小时,可见其可靠性和使用寿命有显著的提升。
航展公开资料中特别提到,177S的尺寸和重量与现有AL-31F发动机相对应,确保了与现阶段发动机的完全互换性。也就是说,此前安装AL-31F和117S系列发动机的苏霍伊27/30/33/35系列战斗机都可以在不用对后机身进行额外处理和改造的前提下直接换装177S。而产品30不但矢量推力喷口的结构与177S不同,尾喷口后缘隐身锯齿更细更密,而且最大推力指标达到18吨,很显然,177S并不是产品30,更不是所谓“第五代发动机”,从技术角度猜析,它应该是将部分五代发动机产品30的成熟技术下放,对117系列发动机进行进一步改进。
目前,在苏-57终极目标发动机产品30迟迟不能定型量产的时候,177S不但可以先一步列装苏-57,实现苏-57E的出口合同交付和苏-57自用版的持续生产,同时也可以实现出口,在中国的五代机目标发动机涡扇-15发动机同样未能定型批生产的前提下,在中国寻求装机歼-20或歼-11/15/16系列战斗机的机会。
177S发动机采用宽弦叶片,防鸟撞能力大大提升
177S的技术革新
从177S在展会现场展示的核心样机来看,在技术上确实有很多革新,值得称道。
第一,从177S发动机正面看去,最前端是进气风扇,风扇叶片明显从AL-31F和RD-33所采用的典型窄弦叶片换成了较为宽大的宽弦叶片,这从技术讲,增强了叶片的刚性,防鸟撞能力肯定是大幅提升。连俄罗斯UEC自己都在177S的介绍展板里称:在外来物或任何鸟种进入发动机情况下风扇的设计可确保发动机的安全使用。
第二,采用前掠式刀状弯扭叶片。除了叶片采用宽弦设计,我们如果更仔细看177S的风扇叶片,会发现叶片不是像老式叶片那样平直的了,而是弯扭着,叶片也不是规矩的矩形了,而是前缘类似于刀状,被称作前掠式叶片设计。研究表明,前掠叶片在提高风扇性能 、减少叶片尖部激波损失和二次流在叶尖区的堆积等方面有很好的效果。采用扭转设计的前掠式宽弦叶片,在发动机整体设计没有大的改动的情况下,很大程度上挖掘了原有发动机型号的进气潜力,增加了进气,提高了推力指标。
177S发动机的叶片有明显的前掠设计
第三,据称177S很可能在压气机中采用了整体叶盘的先进技术。将叶片与轮盘做成一体后,首先轮盘的轮缘处不需加工出安装叶片的榫槽,因而轮缘的径向尺寸可以大大减小,从而使转子重量减轻。其次,使发动机零件数目大大减小,这不仅是由于叶片与轮盘做成一体而得到的,而且也是由于减少了每片叶片的锁紧装置而获得的。另外,采用整体叶盘还可以消除在常规用榫头连接叶片与轮盘的结构中,气流在榫头与榫槽缝隙中逸流所造成的损失,,还可以避免由于装配不当或榫头的磨蚀,特别是微动磨蚀、裂纹及锁片损坏等带来的故障。
第四,177S发动机采用了FADEC数字全权限控制系统,飞推一体化能力,使得其圆形的三元矢量喷管具备很强的机动能力。FADEC是全权限数字发动机控制器,为了增加发动机的可靠性和效率,当和飞机的分系统结合操作时,全权限数字式发动机控制(FADEC)提供发动机控制的全权限来达到稳定和瞬态的发动机特性。全权限数字发动机控制器FADEC,是相对于传统的发动机液压控制系统来说的。传统的液压控制系统实现控制规律算法主要依靠凸轮的空间曲面来完成,而这个空间曲面构型制造比较困难,因而液压控制系统控制精度不高。FADEC实现控制规律算法则简单的多,只需把公式变成代码进行处理即可,因而控制精度要高很多。
据称177S发动机采用了数字全权限FADEC设计
从苏-57近年来不可思议的飞行表演机动能力来看,俄罗斯发动机在数字控制技术领域取得了长足的进步,从最早矢量发动机有限、受控地参与到战斗机的飞行控制和适量机动动作中,到后来俄罗斯攻克了发动机数字全权限控制技术,将FADEC系统与飞机的飞控系统实现统一交联,实现了所谓飞推一体化能力。
弦之
不开加力9吨的推力很牛!翻新周期也飞跃了。
kingw 回复 01-01 11:49
单纯说推力还是三代改进型的水平。涡扇10b的数据是8.8吨。
云淡风轻
批量刷编号是毛子的绝招啊!S300不行就400,500,600的刷下去
用户13xxx05
涡扇10b发动机军用推力9100公斤
向日葵
俄制发动机在中国没市场!
我有个朋友
型号都写错了,是117s,就是al31f的改进型,换个名字而已。文字游戏,就像把s400系统的40N6拎出来,又拼凑成s500
用户10xxx43
大毛光剩下嘴吹牛逼了