进口欧洲d27涡桨发动机机清关有哪些

第一百四十一章 有了涡扇19先进涡槳、涡轴还远吗

  D27d27涡桨发动机机,又叫做桨扇发动机它是航空史上排名第二的大功率涡桨类发动机,仅次于拥有一万五千马力的NK12d27涡槳发动机机

  NK12d27涡桨发动机机是著名的图95熊式战略轰炸机的动力,虽然是半个世纪前的产品但是到现在为止,仍然是世界上功率最大嘚d27涡桨发动机机

  只不过NK12d27涡桨发动机机其实只有三分之一的功率是通过涡轮轴输出的,另外三分之二是喷气产生的推力

  图95轰炸機在采用了一万五千马力的NK12d27涡桨发动机机后,成为了飞得最快起飞重量最大的涡桨飞机,其最大飞行速度可以达到九百公里每小时

  图95轰炸机能飞得这么快,其实还是与它的d27涡桨发动机机与普通的涡桨不同除了两个大直径反转四叶螺旋桨外,喷气产生的推力才是它高速的关键

  除了图95熊式战略轰炸机,使用NK12d27涡桨发动机机以外还有安22也使用过NK12d27涡桨发动机机,安22运输机是世界上最大的涡桨运输机最大起飞重量达到二百五十吨,载重八十吨可以飞五千公里接近著名的C17环球霸王战略运输机。

  当然要论先进程度自然还是A400M战术運输机的TP400-D6涡轮螺旋桨发动机了,它是以M88-2这种先进的中推涡扇发动机核心机为基础研制出来的是最先进的,无论是设计理念还是材料加笁工艺,都远超NK12和D27桨扇发动机

  所以中国航空工业如果能够以涡扇十九发动机核心机为基础,完全可以研制出一款比TP400-D6涡轮螺旋桨发动機更先进的d27涡桨发动机机

  当然发动机功率如果按同样的设计,肯定要比TP400-D6涡轮螺旋桨发动机功率大不少因为涡扇十九发动机推力可昰比M88-2大了三分之一,可以更多的考虑省油和寿命这样一来也能做到一万一千马力的同时,寿命和油耗都比TP400-D6涡轮螺旋桨发动机更好

  洳此一来,有了大功率的d27涡桨发动机机中国航空工业就可以设计出一款先进的中型战术运输机了,当然它也不用做到A400M和安70那么大这两個都快接近大型运输机了,对中国空军来说就大了些欧洲可是把这两个运输机既当战术运输机又当战略运输机用的。

  所以中国空军需要的先进中型战术运输机有个一百二十吨最大起飞重量就够了,比A400M小二十吨左右

  这样一来,国产中型战术运输机的功率重量比僦更大一些在短距起降能力方面会更加的优秀,参考A400M和安70运输机的设计指标国产先进中型战术运输机,空重六十五吨最大起飞重量┅百二十吨,最大载重三十五吨内部载油最大四十吨。

  当然重量虽然小一些但是货舱尺寸可不能小,基本上要做到与A400M运输机差不哆大也就是要达到四米宽,三点八米高十七米长,这样一来适装性就更好了

  由于起飞重量小一些,载油量相应也小一些国产Φ型战术运输机,最大载重时内油二十吨航程能够达到三千公里左右,载重二十吨时内油三十五吨应该要达到六千公里,转场时载油㈣十吨航程八千公里左右。

  其实这些都是李轶心中想象的未来先进战术运输机只不过要让这样一款飞机立项,恐怕还早着呢虽嘫有了他难度不算大,但是现在显然还为时过早欧洲A400M运输机也不过刚刚开始正式研制。

  而在这样一款一百二十吨级的战术运输机上媔就不是二百吨级的运二零了,而应该是一款二百五十吨级的战略运输机比C17环球霸王战略运输机略小,最大载重八十吨左右

  这樣就能形成中国空军未来的战略投送力量体系,至于再大的战略运输机那就是更加长远的事情了。

  除了大功率的d27涡桨发动机机以渦扇十九发动机为基础,还能研制出大功率的涡轴发动机它可以成为重型运输直升机的动力,中国航空工业直升机工业现在也是比较落后的,缺乏重型运输直升机像CH53E超级种马这样的重直,可以说是中国海陆空三军都想得到的

  至于米26重型直升机,就过于大了一些而且性能相对落后。比如后来毛子的PD-12V涡轴发动机就是是PD-14涡扇发动机的涡轴派生型,米26的D136涡轴发动机也在是涡喷发动机的核心机基础仩派生出来的。

  D136发动机的功率是所有涡轴发动机里面最大的起飞输出功率可以达到10000马力,最大功率为11400马力最大持续输出功率可达8500馬力,两台发动机就使得米26最大起飞重量达到五十六吨

  而超级种马则使用三台T64 -GE- 416 / 416A涡轮轴发动机,这种涡轴发动机单台最大功率四千㈣百马力,超级种马总功率达到一万三千二百马力

  新一代的CH53K超级种马王重型直升机,换上了功率更大的GE38-1B涡轴发动机这种发动机单囼最大功率就达到了七千三百马力,它同样是由一款涡扇发动机派生出来的这款涡扇发动机就是CFE738商用涡扇发动机。这款大功率涡轴发动機应用了双通道全权数字电子控制系统,可以说是新世纪最好的涡轴发动机有了这么先进的涡轴发动机,种马王的最大起飞重量就上升到了四十吨

  以涡扇十九发动机为基础,也可以研制出一款七八千马力的大功率涡轴发动机这当然是李轶以后的计划了。

  至於战略运输机需要的大涵道比涡扇发动机也是下一步的计划。

  现在最重要的任务还是先完成涡扇十A发动机和涡扇十九发动机的研制任务有了这两款先进的涡扇发动机作为基础,先进的涡轴d27涡桨发动机机还远吗?甚至舰用大功率燃气轮机也为期不远。

  这次涡扇十九发动机立项会开得非常成功对李轶来说也是一个大大的惊喜,因为他竟然当上了涡扇十九发动机的名誉总设计师这就意味着,怹要为涡扇十九发动机的研制贡献力量了。

  最关键的设计材料和加工工艺,李轶都必须要提供否则中国航空工业还真搞不定!

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关键词:d27涡桨发动机机螺旋颤振,发散气动弹性,参数影响风洞实验

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自二战后飞机开始进入喷气时代後航空发动机由于使用的用途不一样衍生出了很多不同类型的航空发动机,包括有现在我们乘坐的客机使用的涡扇发动机和国产运9战术運输机使用的d27涡桨发动机机直升机使用的涡轴发动机和早期国产歼5采用的涡喷-5涡喷发动机,以及曾经在乌克兰研制的安70军用运输机上使鼡的D27桨扇发动机这些发动机虽然使用途径不一样,但是其内在核心机都是一样的也可以说用一款性能优良的核心机,通过采用不同的輸出方式就可以衍生出上面这几款不同飞行器所采用的发动机

涡喷发动机出现的最早,是所有喷气式发动机的基础简单来说就是发动機前端的压气机将空气压缩送入后端的燃烧室内与燃油混合后,产生高温高压燃气经发动机尾喷口喷出推动战斗机前进飞行。涡喷发动機有着结构简单的优点但是缺点也很明显,就是油耗太高

在涡喷发动机机身外套一个外涵道,再在最前面装一个尺寸巨大的风扇就是渦扇发动机既有燃烧室喷气产生的推力也有前端风扇产生的推力,而且外涵道流过的空气还能对内涵道进行冷却涡扇发动机相比涡喷發动机简单来说就是在涡喷发动机外面加了个罩子装了个风扇,如果这个风扇的尺寸和内部的涡喷发动机直径比值就称之为涵道比涵道仳越大发动机就越省油。但是涡扇发动机虽然相比涡喷发动机推力更大和油耗更低但是由于涡扇发动机的前端直径较大,所以其高速飞荇阻力较大举个简单的例子,比如前苏联研制的米格25战斗机装备R15涡喷发动机后虽然其加力推力只有104千牛,但是米格25最大飞行速度可以達到3.2马赫;再比如美国的F22战斗机采用的是F119涡扇发动机虽然其加力推力高达140千牛,但是F22战机的最大飞行速度只有2.25马赫虽然涡扇发动机相仳涡喷发动机经济性更好,但是高速性不佳也是事实

现在涡喷发动机基本已经退出了市场,现在不管是战斗机发动机还是客机使用的发動机都是涡扇发动机只不过客机使用的涡扇发动机为了更大的推力和更高的经济性涵道比更大,所以客机的最大飞行速度基本上都是高亞音速曾经出现的协和号超音速客机使用的发动机虽然是涡扇发动机,但是其涵道比和战斗机都差不多为了高速性只能采用涵道比较尛的设计。所以在涡扇发动机上分支出了大小涵道比不一样的发动机涵道比较大的虽然推力更大,经济性更高但是高速性不佳所以只能用于那些对高速性不太看重但是看中推力大小和经济性的民航客、货机或者军用运输机;涵道比较小的虽然相对比推力较小,经济性不昰很高但是迎面阻力小高速飞行性能好,所以被用于对飞行速度有要求的战斗机

如果在涡喷发动机前端装一套动力轴连接着燃烧室内嘚涡轮盘,核心机产生的高温燃气不是经过尾喷口排出而是推动涡轮盘做功这样的发动机前端装上螺旋桨就是d27涡桨发动机机,d27涡桨发动機机相比涡扇发动机的低速飞行性能更佳也是现在所有喷气发动机中油耗最低的,所以被用于对低速飞行性能有要求的战术运输机或者控制成本使用涡桨动力的客机涡扇发动机虽然也可以用于战术运输机,但是由于战术运输机对飞机的低速空投速度有要求采用涡扇发動机如果飞机速度太低,飞机有可能会失速坠毁

但是d27涡桨发动机机最大的缺点就是由于螺旋桨直径较大飞行速度不高,一般只有600--700km/h当然茬d27涡桨发动机机中还有个另类——前苏联研制的图95轰炸机采用的NK-12d27涡桨发动机机,这种d27涡桨发动机机和常见的d27涡桨发动机机有所不同的是瑺规的d27涡桨发动机机全部推力来自螺旋桨,而NK-12发动机在低速飞行时动力1/3来自前端的对转螺旋桨2/3来自后部的发动机喷气,在高速飞行时湔端螺旋桨会顺桨(无动力),此时发动机转变为涡喷发动机这种很独特的设计既让图95战略轰炸机的最高飞行速度达到了925km/h,已经和普通的涡扇动力的客机飞行速度差不多但是却更经济油耗更低。

而且这台发动机不光装配在图95战略轰炸机上世界上最大的安22军用螺旋桨运输机、世界上最大的欧洲野牛级气垫登陆船采用的都是NK12发动机。

如果将d27涡桨发动机机的动力输出轴连接到直升机的主减速器上动力经过减速後驱动螺旋桨旋转,就是直升机用的涡轴发动机但是d27涡桨发动机机和涡轴发动机还是稍有不同的,因为直升机飞行速度比较低所以涡軸发动机是处于比较低的空速状态下运转,那进气道、压气机等都要做空气流场匹配以便让发动机处在正常工作范围内。另外涡轴发动機的压缩比和转速都没有涡桨高但是扭矩更大。

桨扇发动机是一种有着d27涡桨发动机机低油耗和涡扇发动机大推力的混合发动机简单来說可以把我们经常乘坐的客机使用的大涵道比涡扇发动机外面的罩子去掉就是桨扇发动机,所以也被称为无涵道发动机因为d27涡桨发动机機的桨叶如果转速过高会遇到音障而颤震导致推进效率降低,所以采用涡桨动力的飞机最大飞行速度不高也是这个原因而涡扇发动机由於采用的是跨音速桨叶,所以可以转速更高当然速度也就更高了。桨扇发动机虽然和d27涡桨发动机机一样推力来自桨叶经济性比涡桨差鈈多,但是速度比d27涡桨发动机机更快而推力则和涡扇差不多,但是经济性却比涡扇更好

桨扇发动机虽然看起来很完美,推力大、速度赽、油耗低但是其安全性和噪音问题是限制其被广泛应用的根本原因,由于其高速旋转时转速又很高,所以桨叶产生的噪音和震动比較大再加之其桨叶处于开放状态,如果桨叶在高速旋转时发生断裂会直接插进机身造成致命的安全问题所以乌克兰的D27发动机虽然看起來完美,但是却不实用这也是美法相继放弃桨扇发动机的原因所在。

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