hpl607711 hpl607711
嗨,我是hpl607711,大家可能觉得这个名字很繁琐吧,但它对我又特殊含义哦,哈哈,大家可以通过关注我来了解我的动态
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刘白羽来看 F119发动机   全称F119-PW-100,是为F-22A研制的双转子小涵道比加力涡扇发动机,采用可上下偏转的二维矢量喷管,上下偏转角度为20度,推力和矢量由数字电子系统控制。   F119主要参数:长4.826米,最大直径1.13米,重1360千克,最大推力156千牛,推重比11.7。 F119发动机剖面图 1 引 言   1982年,美国空军提出拟用于90年代中后期的下一代“先进战术战斗机(ATF)”计划,与当时的F-1 5等第三代战斗机相比,ATF除要求有好的机动性外,还要突出有良好的敏捷性,高的隐身性,超声速巡航与短距起降能力等。相应地对用于ATF的发动机则要求推重比达到10.0一级,中间推力要高,要采用矢量喷管等。当时有由洛克希德、波音和通用动力三公司联合提出的YF-22方案与由诺斯罗普、麦道两公司联合提出的YF-23方案参与投标竞争。发动机方面则有美国普惠公司与GE公司为主,分别提出推重比为10.0一级、推力为133.6 kN的PW5000(XF119)、GE37(XF120)发动机参与竞争。   XF119发动机零组件的生产始于1985年9月,第1台发动机FX601于1986年10月进行首次台架试车。为了飞机进行飞行评估,两公司又分别发展了用于飞行试验的发动机YF119、YF120。经过几年的开发研制,1990年6月、9月YF-23(装YF119,YF-120)、YF-22(装YF119、YFl20)相继首飞进行对比飞行验证评估,1991年4月23日美国空军宣布选中装普惠公司YF119的YF-22作为ATF的机型。1991年8月YF-22进入“工程制造和发展(EMD)”阶段。从此,飞机被命名为F-22,发动机被命名为F119。在ATF飞机研制过程中,飞机重量与阻力均增加较多,为此,要求发动机的推力相应提高近1 7%,即最大推力(加力推力)要求为156 kN,中间推力(不开加力时最大状态下的推力)为105 kN,F119发动机采取了将XF119的风扇直径稍作增加以提高15%的风扇空气流量,来满足推力增大的要求.为此发动机的涵道比由0.25增至0.30。按美国军用标准MIL-SID-879(1968),F119的第1种生产型发动机被命名为F119-PW-100,   XF119、YF119在进入EMD阶段前总共完成了3000余小时的整机试车,到1998年6月共进行了 8 000余小时整机试车。当转入EMD阶段时(1991年8月3日),普惠公司获得研制9台F119试验发动机与39台飞行试验发动机的13.75亿美元的EMD合同。按当时空军需要2000套以上的动力装置(包括备件)来计算,普惠公司将获得120亿美元的收入。1999年12月17日首台EMD阶段的F119发动机进行首次试车,1997年9月7日装F119-Pw-100的F-22战斗机进行了首飞,开始了长达数年的飞行试验计划。   2发动机综述   F119发动机由3级风扇、6级高压压气机、带气动喷嘴、浮壁式火焰筒的环形燃烧室、单级高压涡轮与高压涡轮转向相反的单级低压涡轮、加力燃烧室与二维矢量喷管等组成。整台发动机分为:风扇、核心机、低压涡轮、加力燃烧窒、尾喷管和附件传动机匣等6个单元体,另外还有附件,FADEC及发动机监测系统,   与F119相竞争的YF120发动机为变循环发动机,在2级风扇后有一可调节的外涵出气环,在高压压气机中,第一级工作叶片做得较长成为风扇,称之为核心机传动的风扇,其后有流向外涵的出气环,在工作中始终是打开的,因此称主外涵出气环。在低工况时,两个外涵道均打开,使涵道比加大以获得低的耗油率;在大工况时,2级风扇后的可调节放气环关闭,发动机成为小涵道比涡轮风扇发动机,以增加单位推力。风扇到核心机间的压力匹配是通过装在加力燃烧室前的可变面积涵道引射器(VABI)将外涵气流引向加力燃烧室来达到。VABI除对加力燃烧室隔热屏进行冷却外,还将外涵多余的气流引射到尾喷管喉道前的排气气流中,以加大推力。   YF120的风扇、压气机均比F119少1级,且高低压涡轮间无导向叶片,因此YF120比F119少5排叶片。表4列出了GE公司的YF120与普惠公司的YF119结构上的主要差别。
本菜忙里偷闲发表一下我对f22机动性的一些总结 F22跟F15的命运如同一辙,因为常规布局的原因就被认为气动平常。事实呢,F15的瞬盘能力跟低翼载的无尾三角翼飞机相当,稳盘超越三代中高升力特性的飞机,加速性三代无敌,爬升率傲视群雄,M2.5的最大平飞速度,40度的机动可用迎角。这就是“平常”的常规布局的成果。 F22跟F15的相似之处是突出低翼载、中等升力线斜率、大迎角高升力系数的特点,通过简洁气动布局充分提高结构设计效率减小空重,结合大推力发动机优化能量特性,三者结合的结果便是F15相对与其他三代的优势。低翼载可以说是F15和F22的核心特点之一,F15限于当时的气动水平未作翼身融合处理,翼面积大多靠外露面积取得,因此全机浸润面积较大,零升阻力系数在三代中算比较高的。 而F22充分考虑翼身融合,通过根长很大的蝶翼使外露机翼占据全机一半以上长度,结果是除了机头外绝大部分机身投影面积均算进参考翼面积,就机翼参考面积相对全机投影面积的比例看,F22超越任何已知的4代和未知的4代,以及一些以低翼载为特点的三代鸭翼机。另外再加上进气道上表面的升力贡献,以及棱型机头大迎角下的脱体涡升力,F22实际是一架升力体设计相当到位的飞机,并且利用升力体飞机浸润面积小的特点,充分降低了零升阻力系数。F22还有个高明之处,既利用了升力体融合设计,又不过分利用机身部分的升力贡献,外露翼面积相对于机身部分参考面积的比值较大,因此巡航状态升力线斜率较高,有利于提高巡航升阻比,加上后掠相对较小的外露翼,F22的亚音速巡航升阻比绝不低,个人认为要比T50高。 同样限于时代,F15的超音速激波阻力也属三代中等水平。F22这方面充分显示了美国人的高超技艺。仔细研读一些气动布局方面的一些著作,可以发现,F22是满足超音速低阻力系数的绝佳之作,看似科幻的外形实际每一方面都在考虑最基本的超音速降阻要点。F22通过翼身融合及紧凑的两肋进气道倾斜机身,把机身截面积降到最小,又增加了飞机长细比,还降低了干扰阻力。后机身外形简洁,尾部截面积带有收缩,符合机身截面积分布规律。同时通过很大的机翼参考面积,使机翼参考面积相对机身截面积之比较高。采用带后缘前掠的切尖三角翼,小前缘半径,基本翼面波阻低。生产型减小后掠超音速巡航速度并不下降,这是因为减小后掠前移了焦点,减小了超音速配平阻力,同时又改善了升力线斜率,一举多得。二元推力矢量喷管为主的尾部形状扁平,采用窄间距紧凑设计,巡航不开加力时喷管外形平整带收缩,均有利降低尾部波阻。 不同于三代,4代重型为追求隐身性和超音速小阻力,一般不再采用中等后掠梯形翼,可以说高升力线斜率特性的布局在重4中不太可能出现,比如毛子就放弃了SU27的高升力特性布局。这样的话F22的升力特征在4代中可能是相当好的,起码比现在的T50要好的多。 一句话,不管是F15或是F22,均是“一直在被追赶,从来未被超越”的典型。
f35飞行性能探析 F-35A飞行性能探析 By zwz 这可能是众多读者盼望已久的话题了。F-35作为第一种海军、空军和海军陆战队通用的联合战机,集成了众多的先进技术,又有极高的性能指标,各种需求之间的矛盾不易协调,从F-35诞生之日起便争议不断。尤其是2004年超重问题曝光之后,F-35一夜之间跃于各参与国军界和舆论界的风口浪尖之上。众所周知,超重直接影响飞行性能,而优异的飞行性能是一型优秀战机的重要特征。此外,超重还会间接影响航程/载荷性能,以及JSF计划参与国重视的空战性能(对于某些想买F-22而不得的国家,F-35无疑会成为其倚仗的空优主力)。就在F-35减重计划紧锣密鼓实施之际,与其相关的负面消息却接踵而至。 08年底围绕着F-35流传着两件事:一是据传在美国国际战略研究机构RAND(兰德)公司进行的兵棋推演中,F-35输给了苏霍伊战机。另一是美国军事评论家Winslow Wheeler和有F-16概念之父之称的Pierre Sprey对F-35大加抨击,认为其“是一只狗”:“F-35有49500磅(22460千克)的空战起飞重量,但只有42000磅(19056千克)的推力(F-135台架推力值达到43000磅,42000磅可能是安装推力。而官方只给出了40000lbs class的模糊说法),使得它的推重比在新式战机面前明显处于下风。此外,对于空军型(F-35A)和海军陆战队型(F-35B)而言,由于只有460平方英寸(43平方米)的翼面积,其起飞翼载将高达108磅/平方英寸(522千克/平方米)。”据此,Spery和Wheeler得出结论:“F-35实际上比越战时的F-105机动性更差”。 但与此同时,美国空军准将Charles Davis给出了官方辟谣声明,称F-35在空战模拟中不仅击败了包括苏霍伊战机在内的各种空中威胁,而且优势非常明显。针对Spery和Wheeler对F-35的恶评,Davis回敬道:F-35不是狗,而是一匹赛马。 此外,就是这种貌似超重且动力不足的飞机,在飞行测试中却表现的让人大跌眼镜:第一架F-35A(AA-1)首飞时,虽然没有收起起落架,且禁止打开加力,伴飞的F-16C却难以跟上,甚至需要间歇性的打开加力才能完成追踪观测的任务。须知F-16C是第三代战斗机中加速性最为优异的型号,在30000英尺高度,从0.9马赫加速至1.6马赫仅需59秒(据1993年国际航空精华本数据。同样以推重比著称的MIG-29A需86秒)。 针对几中截然不同的声音,笔者希望根据官方的F-35数据、飞行员访谈、F-35实际试飞表现等斗胆推测一下F-35系列,主要是F-35A的飞行性能。 众所周知,飞机的飞行性能,由气动、动力、飞控三大因素决定。任何具有良好飞行性能的飞机,必须有强劲的动力提供足够的单位重量剩余功率(sep),气动设计追求高升低阻,而飞控系统则根据飞行状态、实时调整各操纵面保证最佳的控制效果。在下文中,笔者也会主要围绕这几个方面进行分析。一.F-35A重量之谜 这可能是F-35A最为神秘的数据之一了。从1996年jsf项目提出以来,F-35的空重指标不断变化,但基本上是越变越重。从2002年的26500磅(12023千克)到2006年的29036磅(13150千克),增幅达9.6%。相比之下,历史上研发过程中重量控制不佳的典型型号,如F/A-18,增幅也不过8%。那么这个13150kg的数字可信度到底如何呢?下一步变化趋势又如何呢?结合F-35研发团队的年度报告,笔者作了如下分析:
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