中国的航空发动机现在是什么水平?

小石头说趣事社会 2024-10-10 01:30:55
中国的航空发动机现在是什么水平?

简单说说国内现在在搞的东西吧。

下一代发,我指的是涡扇-15/19之后的东西,现在即使保守估计,在TRL-4/5的状态,到TRL-6也不稀奇,我鼓励你们穿红裤衩。

变循环,大致可能还是三转子结构,在三转子的同时,采取优化结构刚度,调整阻尼的方式,保持支点尽可能简单(总支点数不超过AL-31,可靠性阶跃提升),传力路线不增加。同时不采用类似RB-211的涡轮级间承力框架,保证足够的涡轮效率。

压气机多级对转叶片,2-3级压气机就能有5-7的压比,这个东西已经试车了,当然别的单位可能更好些,因为工热所毕竟没做过航发。结合1-2级风扇、1-2级中压压气机和5级高压压气机,压比单看最大点数据的话,肯定可以推到50以上,各级转子都有足够裕度。各级转子与传感器交互连接形成控制的网络结构,进一步解耦温度-压力关系,保证压气机效率稳中有升。

2-3级涡轮,使用长时热障涂层或者干脆陶瓷基材料叶片。国内现在对2000开的叶片有非常成熟的一整套考核措施,地面大装置年内刚刚通过验收。下一代发在冲击2400-2600开的涡前温度。

加力燃烧室也有改进,针对其富燃状态,使用探针取样瞬时燃气组分,针对多工况下燃气组分变化建立模型,目标是优化加力燃烧室效率,达成更长时的燃烧——换句话说,开半个小时加力不是梦。

再往下一代,以智能结构为基础,对材料输入包括力、电、磁、热、光在内的不同物理场激励,将响应制成表格并且探寻不同物理场的耦合关系,形成新一代压电材料和记忆合金材料,实现力学性能和材料本身解耦,压电材料可以用于传感、驱动和换能等多领域,通俗地说,动作器本身也是传感器,或者说叶片本身就可以通过磁场电流变化输出其工况状态,不用再分设传感器。

转子和主轴方面,无论是耐高温、无磨损、无润滑的主动磁浮式转子-轴承,还是耐高温且可以根据磁场强度变化调节力学特性的金属橡胶主动变刚度、智能支承方案,都在推,实现来流各级压力-温度的彻底解耦,从双转子、三转子往多电领域的多转子发展,级级都可以达到最好效率。

电动燃油泵和作动器,这方面不再赘述。

氢能领域,无论是基于氢燃料的电动飞机,还是基于氢燃料的电-机械传统结构动力,国内都已经进行了试飞,燃油经济性成倍提高吧。

最后分布式控制,实现局部问题局部解决,民发减重50公斤以上,维修成本降低20-30%。

总体来说,基础技术充裕到不需要专项研发,而是从技术货架上选取不同成熟度的技术,进行搭配后产生需要的发动机,再进一步推进整机成熟度,所谓的,自由王国,就是这样。

以六代发作为传统机械结构巅峰,七代发进入多电领域,世纪中叶前实现轻量化、普及化、可在0-100公里高度范围运作的空天发动机。

F-119/135、XA-100/101?那是什么上时代的垃圾,属于不配看的保守方案。

就这样。

当然,可以说相当于西方八十年代水平,也可以说不及西方八十年代水平,因为没有成熟可靠的核心机航空发动机算是一个高精尖产品,技术垄断相当严重,而且难以在短时间内有较大进步,因为航空发动机牵涉的学科太多,包括材料学、流体力学、电子设备等等数不胜数的学科,而且因为水桶效应,任何一个学科存在短板,都会导致航空发动机水平受限,可以说航空发动机的水平就是一个国家基础科学的水平。除了学科水平,还和经济实力有关,因为航空发动机需要大量的实验数据,某航空发动机著名设计师说过,航空发动机是试出来的,这个实验不是一般的烧钱,基本上这东西烧钱速度比你直接烧钱速度还快,上试车架24小时不停跑那都小儿科,飞鸟撞击试验撞一台废一台,而且还是非量产的试验发动机,成本自己想吧。

个人觉得,涡喷和涡扇发展到今天,已经非常成熟,短期内难以超越西方,中国完全可以两条腿走路,一方面继续研发涡喷和涡扇,一方面跳过涡喷和涡扇直接研发下一代的爆震发动机,这玩意是现在最热门也最有潜力的全新革命性发动机,利用燃料爆轰产生的爆轰波达到压缩作用,每秒点火爆震100次以上,推重比可达20,具有结构简单、尺寸小、适用范围广、成本低等优点,传闻说“曙光女神”上装的就是这玩意,而且据说中国在爆震发动机方面并不比西方落后太多,因为大家都是从零开始。

以上是本人拙见,可能有片面或不完善的地方,仅供参考,勿喷,谢谢

补充,先头写的忙,还忘了说很重要的一点,是制造工艺,尤其是大批量生产时的制造工艺,举例说,涡轮叶片焊接,怎么焊?罗罗等公司采用的都是线性摩擦焊,通过高频率摩擦使材料局部融化融合再冷却,牢固程度最高,但是对精确度的要求也是最高,这个技术连美国都是引进的!这些东西都是需要长期积累的。

军用航发就剩下普拉特·惠特尼可以一战,其实不是美国救它,它也没了,五代机他的发动机也不领先,包括F22和F35的,只不过再不给他吃他就真没了.

民用航空领域,普惠已经落入下风,至于劳斯莱斯,快破产了.

100多年的历史了,尊重科学的话,更要踏踏实实的,不要急.

下一代民用发动机RISE

关键字 油电混合 油电混合 油电混合

RISE项目旨在实现油耗和二氧化碳排放量较现役最高效的发动机相比降低20%以上,并确保能与可持续航空燃油和氢等替代能源100%兼容。该项目培育的先进技术将为下一代CFM发动机打下基础,该款发动机预计将在2030年代中期投入使用。

军用六代变循环XA100发动机

另外补充一点:军迷感兴趣的,已经有的F22 F35的发动机什么F119 F135的,记不清楚了,当时Ge输了,但不是输在性能,输在价格,性能超越但价格不美丽,也就是说单论小涵道,美国还有更好的储备.

第六代变循环则继续领先

关键词:陶瓷基 3D打印

美第六代隐形战斗机发动机于2020年12月通用电气已经完成了对首台XA-100自适应发动机的测试。还能提供更高的飞机热管理能力,XA-100发动机改进的燃油效率也显著降低了碳排放。这款发动机还能使用美国空军批准所有的生物燃料。

民用航空发动机测试中心 美国 俄亥俄州

中国商飞

CFM LEAP

快速检修

世界最大最强的发动机Ge9X 世界纪录 但军用运输机不用它,因为它讲究静音省油,不适合战争环境.公司内宣时候主打静音,让旅客跨洋更舒服.



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