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标 题: [转载] 涡喷与涡扇之短长--台湾军迷漫谈歼-8[转载]
发信站: 哈工大紫丁香 (Wed Aug 6 18:21:16 2003)
【 以下文字转载自 Green 讨论区 】
【 原文由 hitqiqi 所发表 】
涡喷与涡扇之短长--台湾军迷漫谈歼-8[转载]
歼8的研制工作始于60年代初,当时的主要目的在於发展一种双二的飞机,既飞行速
度2马赫平飞高度两万米的歼击机,以拦截类似U2的高空侦察机,在当时来说性能还
是不错的,高空飞行性能优异,即使电子设备较为简单,J8在两万米高空依然有足够
的飞行气动稳定性及可操纵性,以致于不用导弹而只用机炮就可击落U2类的目标。如
果注意一下J8独特的垂尾,很大结构重量大似乎是个很大的设计失误,但你可能不知
道在高空高速条件下垂尾的气动效率会下降很多,要保持良好飞行稳定性及可操纵性
必须这样。即使F15E的最大升限也只有一万八千米,J8是一种国土防御性的飞机与前
苏联的SU15很像,是六十年代的作战思想的体现,八十年代改J8-II是当时技术条件
下的产物。J8的两台涡喷发动机单台推力虽然小於7000kg,但J8本身起飞总重也仅十
几吨,因此动力依 然较好比J7要好得多,起飞距离短,爬升速度也很快,加速性能
相当出色,J8 在中共军中使用多年,飞行训练频繁尤其有了空中加油能力之后经常
参加如从东北地区起飞经过一次空中加油到兰州军区参加演习,结束后再空中加油飞
回东北。许多人认为J8很差,尤其是还使用涡喷发动机,而不是涡扇,因此比IDF差
等等。[转自/www.95190.com/bbs]
此处不得不讲一下涡喷与涡扇的原理: [转自/www.95190.com/bbs]
许多网友都认为与涡扇相比涡喷一无是处,尤其是油耗高,推力小,此外几乎所
有现代军用飞机都用涡扇。让我们先看一下航空喷气式发动机的主要内部结构吧,首
先不包括进气道,因进气道属机体结构,但必须与发动机一体化考虑,否则发动机在
一些条件下会产生如喘振等重大问题。喷气式发动机(涡扇)从前至后主要结构部件
有,低压风扇,高压风扇,高压压气机,低压压气机,燃烧室,高压涡轮,低压涡轮
,加力燃烧室,尾喷口。涡轮产生的动力通过传动轴带动压气机和风扇由於压气机和
风扇转速不同要有减速部件因此大多现代喷气式发动机都是双轴的,三轴更好但增加
结构复杂性重量大,仅英国的R&R既所谓的劳斯莱斯公司的产品是三轴的。[转自/www
.95190.com/bbs]
如果去掉风扇(当然没那么简单)则变成了涡喷。涡喷的动力是由尾喷口排出的
高速燃气产生,而涡扇一部分动力是由风扇通过外涵道排气产生,压气机至尾喷口称
为内涵道,外涵道与内涵道气流量的比值称为流量比。涡扇工作效率比较高油耗低,
现代大多数喷气飞机都采用涡扇。However, 涡扇的优点是有条件的不是绝对的,在
高空高速条件下,由於进气流的速度快动压高,直接 进入涡喷的压气机会产生人们
所说的冲压效应,此时压气机工作效率迅速提高,涡喷全机的工作状态全面上升,涡
喷与涡扇相比几乎所有的缺点此刻都不复存在,发动机推力急剧上升而油耗反而下降
……,而涡扇由於风扇的影响此时外涵道反而成了累赘,为了即保证中低空性能又兼
顾高空性能现代战斗机都采用小流量比的涡扇,以使高空高速性能接近与涡喷(仍然
有差距)。[转自/www.95190.com/bbs]
[转自/www.95190.com/bbs]
10年前为竞争YF22/23的F120发动机,GE公司投巨资开发变循环技术,既在中低
空是台较高流量比的涡扇以提高效率,在高速尤其是超音速巡航时关闭外涵道使得F120
成为一台涡喷,由於技术太复杂风险高加上矢量推力技术不成熟,终於败给了PW的小
流量比F119,这是后话。喷气发动机非常复杂涉及到气动结构传热等几乎所有的先进
工业技术,仅美国的PW,GE,英国的RR,及俄国的一两家设计局有**开放先进核心机
技术,法国是二流水平,中共也只是刚刚入门。有能力制造压气机叶片并不说明你会
造发动机,日本引进F15 及F100 技术多年,风扇,压气机,加力燃烧室,尾喷口及
传动附件都是三菱重工等生产,依然没有用,核心机技术依然掌握在美国手里,燃烧
室涡轮才是关键。你会制造所有的部件并不等于你知道原理,因为航空发动机实在是
太复杂,体积小,重量轻,功率/推力非常大而工作环境恶劣。小小的叶片每分钟转
速高达几万转,加上气动力,涡轮叶片工作环境温度高达近2000摄氏度,再好的合金
钢在此温度场下早化成液体,一般都是用超级镍基合金,叶片内部有冷却通路,在如
此恶劣的工况下叶片的变形必须保持非常小否则气动会失效。此外叶片必须采用单晶
铸造,此技术只有美英法俄及中共掌握。高温高速下的气动,燃烧传热过程,不经过
几代人的努力及巨资投入想都别想,即使在美国这样技术先进成熟的国家开放新发动
机也是动辄数亿美元甚至10亿美元以上。 [转自/www.95190.com/bbs]
对於J8这样的执行高空拦截任务的飞机来讲,涡喷并不很差,何况中共已有了更
好的涡喷-昆仑。由於大量装备SU27/30系列及J10的服役,J8对中共来讲几乎变成了
实验机,新的雷达火控,复合材料结构技术,电传操纵……[
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