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一点干货正能量都不多!
自从“幻影”F1战机与M53发动机的组合在“欧洲四国战斗机”项目选型中惨败于F—16后,不甘失败的法国人又回到了熟悉并且适合自身技术水平的无尾三角布局上,推出了“幻影”2000,其“搭档”依旧是M53。虽然该机与F—16之间的性能差距有所缩小,但无奈推出时间上的滞后使得“幻影”2000占有的国际市场份额与后者相比小得可怜,而且在价格和性能上也无法占优。为此,达索公司决定跳出单发中性战斗机这个圈子,向更大、更强、利润更高的双发战斗机领域进军。在“幻影”4000双发重型战斗机上验证了部分技术后,达索公司于1986年推出了“阵风”战机,并在当年的范堡罗航展上高调亮相。
“阵风”A原型机起初使用F-A18A/B装备的F404-GE-400发动机,直到1990年5月斯奈克玛公司M88发动机完成为止。该发动机与斯奈克玛公司过去开发的“阿塔”和M53系列截然不同,使得发动机不再成为制约法国战斗机性能的主要瓶颈。然而,它的身世依然扑朔迷离。
法国制造的战斗机和攻击机装备的发动机长期以来都是单转子结构。“阿塔”系列涡喷发动机几乎一统了当时法国开发的所有战斗机、攻击机和轰炸机的动力系统,即使是“幻影”2000上的M53涡扇发动机,也有着“超级阿塔”的别称。然而,单转子结构发动机高、低压段的转速只能取一个中间值,不能取相应的优化转速,涵道比也不能过大。如果涵道比过大,其带来的后果将是加力比小而加力推力不大。
单转子结构发动机还有一个缺点,就是喘振裕度不大,所以“阿塔”和M53都靠设置放气门来增加喘振裕度。但是这样一来又会使得增压比降低,推力减少。加之法国人的压气机设计水平不高,M53的压气机级数偏偏又少,仅有3级风扇、5级高压,这就造成其推重比和单位推力都比较低。与之相比,压气机增压比同样不高的俄制RD33发动机则采用了4级风扇、9级高压的设计。不过有弊也有利,较小涵道比带来的好处是迎风面积减小,单位迎风面积推力提高,高空高马赫数下加速能力较好。配合飞机进气道的设计特点,“幻影”2000在高空高速飞行包线内相对F-16有着很明显的优势。
值得一提的是,法国透博梅卡公司和英国罗尔斯·罗伊斯公司为“美洲虎”攻击机而联合研制了“阿杜尔”涡扇发动机。其中,罗尔斯·罗伊斯公司负责研制燃烧室、高、低压涡轮、低压轴、排气锥、混合器、滑油箱等,透博梅卡公司负责其余部件,如压气机、机匣和外部传动装置、加力燃烧室喷管延伸段等。发动机部件按分工制造,然后送到两国的总装线上进行最终装配。由此可以看出,占据主导地位的是罗尔斯·罗伊斯公司。
尽管从推力和推重比上看,“阿杜尔”的性能水平不算高,但其采用了大量在当时十分先进的技术,包括,定向凝固和单晶涡轮叶片,由此可以带来更高的涡轮前温度,环形结构燃烧室可调收扩喷管,钛合金宽弦叶片制造的高压压气机叶片以及小展弦比叶型设计。
尽管出于成本、风险以及终端平台定位的考虑,英、法两国在合作时采用的设计相对保守。也没有刻意追求减重而大量使用钛合金。但是单晶涡轮叶片的使用让法国在涡轮叶片材料上接触到了领先者的技术。法国之所以后来能够在新型号发动机上大幅度提高涡轮前温度,这次合作颇有裨益。

一点干货正能量都不多!
自从“幻影”F1战机与M53发动机的组合在“欧洲四国战斗机”项目选型中惨败于F—16后,不甘失败的法国人又回到了熟悉并且适合自身技术水平的无尾三角布局上,推出了“幻影”2000,其“搭档”依旧是M53。虽然该机与F—16之间的性能差距有所缩小,但无奈推出时间上的滞后使得“幻影”2000占有的国际市场份额与后者相比小得可怜,而且在价格和性能上也无法占优。为此,达索公司决定跳出单发中性战斗机这个圈子,向更大、更强、利润更高的双发战斗机领域进军。在“幻影”4000双发重型战斗机上验证了部分技术后,达索公司于1986年推出了“阵风”战机,并在当年的范堡罗航展上高调亮相。
“阵风”A原型机起初使用F-A18A/B装备的F404-GE-400发动机,直到1990年5月斯奈克玛公司M88发动机完成为止。该发动机与斯奈克玛公司过去开发的“阿塔”和M53系列截然不同,使得发动机不再成为制约法国战斗机性能的主要瓶颈。然而,它的身世依然扑朔迷离。
法国制造的战斗机和攻击机装备的发动机长期以来都是单转子结构。“阿塔”系列涡喷发动机几乎一统了当时法国开发的所有战斗机、攻击机和轰炸机的动力系统,即使是“幻影”2000上的M53涡扇发动机,也有着“超级阿塔”的别称。然而,单转子结构发动机高、低压段的转速只能取一个中间值,不能取相应的优化转速,涵道比也不能过大。如果涵道比过大,其带来的后果将是加力比小而加力推力不大。
单转子结构发动机还有一个缺点,就是喘振裕度不大,所以“阿塔”和M53都靠设置放气门来增加喘振裕度。但是这样一来又会使得增压比降低,推力减少。加之法国人的压气机设计水平不高,M53的压气机级数偏偏又少,仅有3级风扇、5级高压,这就造成其推重比和单位推力都比较低。与之相比,压气机增压比同样不高的俄制RD33发动机则采用了4级风扇、9级高压的设计。不过有弊也有利,较小涵道比带来的好处是迎风面积减小,单位迎风面积推力提高,高空高马赫数下加速能力较好。配合飞机进气道的设计特点,“幻影”2000在高空高速飞行包线内相对F-16有着很明显的优势。
值得一提的是,法国透博梅卡公司和英国罗尔斯·罗伊斯公司为“美洲虎”攻击机而联合研制了“阿杜尔”涡扇发动机。其中,罗尔斯·罗伊斯公司负责研制燃烧室、高、低压涡轮、低压轴、排气锥、混合器、滑油箱等,透博梅卡公司负责其余部件,如压气机、机匣和外部传动装置、加力燃烧室喷管延伸段等。发动机部件按分工制造,然后送到两国的总装线上进行最终装配。由此可以看出,占据主导地位的是罗尔斯·罗伊斯公司。
尽管从推力和推重比上看,“阿杜尔”的性能水平不算高,但其采用了大量在当时十分先进的技术,包括,定向凝固和单晶涡轮叶片,由此可以带来更高的涡轮前温度,环形结构燃烧室可调收扩喷管,钛合金宽弦叶片制造的高压压气机叶片以及小展弦比叶型设计。
尽管出于成本、风险以及终端平台定位的考虑,英、法两国在合作时采用的设计相对保守。也没有刻意追求减重而大量使用钛合金。但是单晶涡轮叶片的使用让法国在涡轮叶片材料上接触到了领先者的技术。法国之所以后来能够在新型号发动机上大幅度提高涡轮前温度,这次合作颇有裨益。
