普·惠公司准备增大F135发动机推力 | |
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http://jczs.sina.com.cn 2005年01月23日 20:35 中国航空信息网 | |
[美国《航空周刊与航天技术》2005年1月17日刊报道] 尽管F-35联合攻击机要到2011年才投入使用,但美国普·惠公司为其研制的推进系统的主发动机已经具备了推力增大10%的潜力。与罗·罗公司的升力风扇组合后,F135发动机的低速机动性更好或载荷更大。 美国空军对提高F135发动机的推力很有兴趣,但增大发动机推力可能对于某些泼辣的短距起飞会影响其垂直着陆能力,而美国海军陆战队认为垂直起飞对于舰载机用途来说是 F135发动机采用了F119发动机的高压压气机、燃烧室和高压涡轮。但是,F135发动机采用了新技术和新材料使发动机的推力增加了2225daN,使发动机的总推力达到了17800daN。其他的一系列改进也使发动机的推力进一步加大。这些改进包括进一步改进进气道形状、提高涡轮机械和发动机的工作温度。 目前,该公司正在对该发动机的进气道进行优化,以满足短距起飞和盘旋时最佳的空气流量要求。该公司正与洛克希德·马丁公司一起,对进入主进气道和辅助进气道的空气压力均匀度进行优化。该公司正在研究在进气道空气流量相同的情况下,提高工作温度以增大推力的技术。该公司认为,采用先进技术并继续改进基本设计,可使F135发动机的推力增加10%。要使短距起飞时的推力更大,通常情况是关闭位于机翼上的2个滚转喷管,使发动机通过后面的喷管排气。进一步优化后面喷管的尺寸和直径,可改善发动机在短距起飞时的性能。为减轻重量,也可以修改三轴承旋转单元体(用于产生垂直升力),但是飞机的机动性将受影响。如果有新要求(取消垂直着陆),可减去数百磅的重量。如果关闭该喷管,增大一台发动机的推力,而飞机的重量不变,可缩短起飞距离,或者可增加燃油或武器的携带量。联合项目办公室也在研究增大罗·罗公司升力风扇推力的方法。该推进系统的限制因素是齿轮箱的强度,因此,专家们正在研究改进齿轮箱和啮合系统的方法。采用更先进的材料和改进设计将可使齿轮承受更大的扭距(预计可增加10%)。JSF增加功率的一部分可满足未来新型传感器、通信和电子攻击武器的电力需求。但是,一部分功率还将用于弥补新型攻击机额外要求引起的重量增加。 为提高单台发动机的安全性,该公司的设计人员还在研究新的告警系统,用于监视进入发动机、排出发动机的空气和振动参数,以便提前预测到问题的出现。在主发动机中,有进气道碎片监视设备,可检测出吞入的有可能引起损伤的东西,在发动机的排气口有设备能检测排气的情况。当检测到有热的金属排出时,有可能是氧化或腐蚀引起零件的破裂或磨损,这时我们就可在问题出现前采取维修行动。其他的传感器用于监视润滑系统。JSF的发展计划是研究产生额外的电力,用于驱动传感器、定向能武器如激光武器和电子攻击设备(包括高能量的干扰设备)的技术。 定向能武器的使用将带来更多的热量。发动机工作温度提高也产生热量。目前该公司正在研究对燃油进行冷却和使发动机发热更少的技术。例如,消除摩擦就是减少发热的一种途径。虽然美国空军希望JSF飞机能携带更多的燃油以增大飞行航程,并从巨大的机翼上获得额外的升力,但有些分析家担心,去掉海军舰载型的巨大机翼改成短距起飞型飞机的成本太高。(胡晓煜 责编洪山) |