第3代战斗机发动机的改进改型

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1、第3代战斗机发动机的改进改型梁春华沈阳发动机设计研究所沈阳　110015摘要:介绍了F100、F110、F404等第3代战斗机发动机的发展详述了对原型机改进改型发展高可靠性、高耐久性和高性能发动机的过程并分别阐述了其未来发展。关键词:战斗机发动机　涡扇发动机　改进改型RetrofitoftheThird-GenerationFighterEnginesLiangChunhuaShenyangAeroengineResearchInstituteShenyang110015ChinaAbstract:Developmentofthethird-genera

2、tionfighterenginessuchasF100F110F404etcisintroduced.Theseengineshavebeenretrofittedtogainhighreliabilityhighdurabilityandbestpreformance.Thefuturedevelopmentisforecast.Keywords:fighterengineturbofanengineretrofit1　引言　　第3代战斗机发动机在指20世纪70年代研制的推重比为8一级的涡扇发动机是美国F15、F16、F18和俄罗斯Су27等现役主力

3、战斗机的动力装置包括F100、F110、F404、АЛ31Ф和RB199等发动机。自从实际应用以来这些发动机不断地吸纳先进且成熟的技术进行改进和改型在可靠性和耐久性不断提高的同时推重比已由7.08.0提高到8.510.0已接近甚至超过了20世纪90年代初研制的F119等第4代战斗机发动机的技术水平。2　F100发动机的发展　　F100发动机是PW公司研制的在世界上最早应用的推重比为8一级的小涵道比加力式涡扇发动机。为了满足空军的要求它的性能参数选择了“2高1低”即高压比23、高涡轮进口温度1399℃、低涵道比0.6其结构部件采用了大量新型结构、先进的材料

4、和新工艺。于1968年开始设计1970年开始进行全尺寸工程研制1973年10月完成定型试验并投入使用。1974年PW公司专门为F16单发战斗机改型设计了F100-PW-200发动机。由于F100-PW-100/200发动机在设计上过分追求高性能致使在使用中屡出故障为此PW公司改型研制了可靠性和耐久性均有所提高的F100-PW-220发动机之后又利用先进涡轮发动机燃气发生器ATEGG计划、联合技术验证机计划研究的和F119发动机验证的技术不断提高性能、可靠性、耐久性和可维护性改型研制了F100-PW-200E、F100-PW-200P、F100-PW-20

5、0、F100-PW-229、F100-PW-229A和F100-PW-232等发动机。2.1　F100-PW-100发动机　　F100-PW-100发动机的3级跨声速风扇基于J58发动机的风扇进口导流叶片采用变弯度设计前缘固定后缘全程可调10级跨声速高压压气机以GE4发动机的为基础前3级静子可调叶片采用多圆弧叶型燃烧室主要借鉴JT9D和J58发动机的燃烧室技术加力燃烧室充分借鉴了J58和　　收稿日期:2004-06-07　　第一作者简介:梁春华1968—高级工程师1991年毕业于郑州航空工业学院从事航空发动机情报研究工作。352004年第30卷第4期　　

6、　　　　　　　　　　　航空发动机　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　TF30发动机的经验采用了带环形混合器的短扩压器2级高压涡轮由J58发动机的发展而来叶片采用复合冷却技术和定向凝固镍基合金并涂敷PWA73涂层2级低压涡轮采用无冷却涡轮叶片并涂敷PWA73涂层喷管采用质量轻但推进效率高的平衡梁式收敛扩散喷管。　　F100-PW-100发动机的涵道比为0.63空气流量为101kg/s总压比为25涡轮进口温度为1370℃推力为105.9kN质量为1385.5kg推重比为7.7。2.2　F100-PW-220发动机　　F100-PW-220发动机是为了

7、解决F100-PW-100/200发动机的压气机连续发生悬挂失速主燃油泵、加力燃油泵、涡轮转子和静子叶片多次出现可靠性和耐久性问题而研制的于1985年投入生产。它采用重新设计的风扇、延长了寿命的核心机、新的低压涡轮材料、双环加力燃烧室点火系统、大大提高了外来物损伤容限的齿轮型燃油泵、可维护性提高的发动机诊断装置、经改进的加力燃烧室和数字式发动机电子控制系统。最终F100-PW-220发动机的可靠性、耐久性和可维护性得到很大提高流量增加到103.4kg/s推力保持在105.9kN但质量增加到1451.5kg推重比降为7.4。2.3　F100-PW-229发

8、动机　　F100-PW-229发动机是在与F100-PW-220发动机相同的结构