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研究花费近180亿,最大推力156千牛,最大速度2.25马赫

 洞庭散人资料库 2017-01-05

F119发动机全称F119-PW-100,是为F-22战斗机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。

普惠公司的F119-PW-100带加力的涡轮风扇发动机,推力2×104千牛,可保证F-22战机不开后燃器而进行超音速飞行(超音速巡航)。相对于普通第四代军用飞机引擎,在零件数量少40%的情况下能多输出22%的推力。加力2×156千牛(启用燃烧室),最大速度2.25 马赫。

在进入EMD阶段前总共完成了3000余小时的整机试车,到1998年共进行了8000余小时整机试车。当转入EMD阶段时(1991年),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套以上的动力装置来计算,普惠公司将获得120亿美元的收入。1999年首台EMD阶段的F119发动机进行首次试车,1997年装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。

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。

火焰筒为双层浮壁式,外层为整体环形壳体,在壳体与燃气接触的壁面上铆焊有薄板,薄板与壳体间留有一定的缝隙,使冷却两者的空气由缝中流过。为了使薄板在工作中能在圆周与长度上自由膨胀,薄板在圆周与长度上均切成一段段的,形成多片瓦块状的薄板,可称为瓦块式火焰简。

加力燃烧室筒体采用Alloy C阻燃钛合金以减轻重量,简体内作有隔热套筒,两者间的缝隙中流过外涵空气对简体进行冷却,在YF119上采用外部导管引冷却空气对筒体进行冷却,在F119上取消了外部导管。

专门为F119开发了Alloy C型钛合金,是50%钛、35%钒、15%铬组成的高温阻燃金属材料;钒和铬都是典型的高熔点难熔金属,因此导致加工困难,但是Alloy C型钛合金在激光器点燃试验中,燃点比传统钛合金高出500度的优秀性能,也使F119的一系列高指标得以实用化。

喷管上下的收扩式调节片可单独控制喉道与出口面积,而且当上下调节片同时向上或向下摆动时,改变了排气流的方向,即改变推力的方向。发动机的推力能在飞机的俯仰方面正负20°内偏转,从+20°到一20°的行程中只需1s。

推力和矢量由双余度全权限数字电子控制系统控制,用由煤油作介质的作动筒来操纵。调节片设计成可减小雷达散射截面积;为减少红外信号,对调节片进行了冷却。尾喷管也采用Alloy C阻燃钛合金以减少重量。

燃油控制系统为第四代双余度全权限数字电子控制系统(FADEc),每台发动机有两套调节器,每套调节器有二台计算机,以确保调节系统高的可靠性。

设计中特别加强了发动机的维修性,例如大部分附件包括燃油泵和控制系统均作为外场可换组件(LRU),而所有的每个LRU拆换时间不超过20min,所用的工具仅是11种标准手动工具。所有的附件、导线和管路均在发动机下部每个外场可换组件均能直接达到。

而F-22战机可惜其只生产了187架,就因为价格昂贵而被停车。而该战机引擎供应商普惠也跟着遭殃,投入研发费用近25亿美元(近180亿人民币)几乎无利可图。F119发动机的发展型为F135,推力达到180千牛,已装备在F-35闪电战机。

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