❶ 伊朗有什么无人机为什么伊朗无人机技术比俄罗斯好
2010年2月,伊朗官方新闻机构报道该国的两种无人机刚刚投入生产,这两种无人机分别为:侦察型的“先兆(Nazir)”和轰炸型“雷鸣(Ra’ad)”无人飞行器。该报道还称伊朗在2009年6月对一种可躲避雷达攻击无人飞行器进行了测试,报道称被测试的无人机为七分之一比例模型,并且即将生产全尺寸版本。伊朗还宣称他们已于2009年3月开始筹建可大规模生产无人机的工厂,建成后,该工厂将生产包括无人直升飞行器在内的各类无人飞行器。
根据伊朗出版的《2009年UAS年鉴》,一个由3名伊斯兰革命卫队(IRGC)成员组成的研发小组在1984年曾向Pasdran的指挥官演示了无人机的运用价值;显然,经历了海巴尔山口之战后,伊朗军方对拥有及时的战场监视能力越来越重视。据推测,推动伊朗进行无人机研发的一大因素是常规空中侦察平台不断老化且所处战场环境越来越恶化。而向伊斯兰革命卫队成员征求意见则表明,当前的伊朗政府更多的依赖该军事组织而非其正规军,因此其所提供的建议或许并非特别的准确。
伊朗在1984年7月首次使用无人机,无人机提供了清晰度惊人的战场图像和实时情报。实际上,该无人机只是一架简单的无线电遥控飞机,其上安装有一部长焦镜头(135毫米)的瑞典哈苏照相机,该机以50米的高度飞过伊拉克的阵地。当伊朗的指挥官看到返回照片上的大范围伊拉克阵地要塞时,取消了可能成为自杀性进攻的作战计划。后来,伊朗使用飞得更高的无人机拍摄垂直或倾斜侦察照片,这些照片对其进攻行动帮助巨大(如伊朗在1985年3月、1986年2月和1987年1月的进攻作战)。伊朗还以同样的无人机为平台,研发了能发射火箭的攻击无人机并投入实战,如“候鸟或莫哈杰(Mohajer)-1”(可挂载6枚RPG火箭弹),从一幅照片中可以看到该机采用了引擎后后置的双尾撑机体设计,下设三个挂载点。该机的作战半径约为30千米。
在伊斯兰革命卫队研发出第一批战时无人机后,无人机研发项目被转移到伊朗伊斯兰革命卫队所属的圣城航空工业(Qods)公司。该公司的第一架无人机为“奋进-1(Talash-1)”,在后来的两伊战争中成功地用于侦察任务。“奋进-2”(也称“靶标(Hadaf)3000”)是一种无人靶机。
圣城航空工业公司的“候鸟-2”无人机为早期“候鸟”无人机(航速180千米/小时,任务半径50千米)的增强型,其性能参数为:翼展3.80米,机身长2.91米,最大起飞重量85千克,续航时间1.5小时(任务半径69千米,速度200千米/小时,实用升限3353米)。“候鸟-2”也采用了双尾撑后推式机身设计,该机首次亮相于2005年,较之前面的“候鸟”飞行器,该机除性能有提升外,还拥有全新的可旋转照相机舱。
“候鸟-3”无人飞行器(也称“蓝鸟(Dorna)”)是一种全天候监视/侦察无人机,与以色列的“先锋(Pioneer)”无人飞行器类似,其任务半径为100千米,航速与“候鸟-2”相同。“候鸟-4”(也称Hodhod,带头巾的鸟)是一种双尾撑结构侦察/监视无人机,续航时间5至7小时,任务半径150千米,航速与早期型号相同;动力由一台38马力发动机(“候鸟-2”和“候鸟-3”采用的是25马力发动机);最大弹射重量为175千克,实用升限5486米。
圣城航空工业(Qods)公司的喷气式无人飞行器为“候鸟-5”,该公司还推出了“猎人(Shekarchi)”无人机,该机同以色列的“哈比(Harpy)”反雷达无人机非常相似(以色列曾向中国提供“哈比(Harpy)”无人机,而中国则是伊朗最大的武器提供国)。此外,圣城航空工业公司公司还生产一种手持发射无人机。
除圣城航空工业(Qods)公司外,伊朗飞机制造工业公司(IAMI)也进行无人飞行器的研发生产。该公司生产的大型“阿巴比(Ababil,意为‘神秘鸟’)”无人飞行器。
据报道,1997年10月,公司试飞了短程的“阿巴比II”无人飞行器,并在1999年3月正式对外公布。“阿巴比II”无人飞行器采用了改进的飞行控制系统,可能是2000年对外公布的“阿巴比S”监视无人机的原型。
“阿巴比T”攻击无人飞行器集成了一枚45千克重弹头,其独特之处在于采用了双尾结构(另两种型号均为单尾设计);此外,该机采用了鸭翼式气动布局,主翼为无尖窄三角翼;动力为后置式螺桨推进器。“阿巴比”无人飞行器可在远离地面控制站180千米的空域执行任务,也可按照预先设定的侦察路线飞行;采用GPS/惯性制导。每套“阿巴比”无人系统由两家飞行器、1具弹射器和1辆地面控制车构成。2005年对外展出的“阿巴比”无人飞行器在机首配置了透明的照相机整流罩。根据伊朗报纸的报道,2006年3月至2007年3月间伊朗飞机制造工业公司共生产58架“阿巴比”无人飞行器。“阿巴比S”/“阿巴比II”无人飞行器的其性能参数为:翼展3.25米,机身长2.88米,最大起飞重量83千克(负载40千克);续航时间1.5小时(巡航速度370千米/小时);任务半径120千米,实用升限3048米。
“阿巴比T”攻击无人飞行器的主要使用者为黎巴嫩真主党,并重新命名为以“米尔萨德(Mirsad)-1”无人飞行器。2004年11月7日,一架“阿巴比”飞行器降落在以色列的地中海沿岸;2005年4月,另一架“阿巴比”飞行器深入以色列领空30千米,并在被拦截前逃离。在第一次侵入以方领空事件中,“阿巴比”飞行器采取了低空飞行方式(高度低于90米),躲过了雷达探测。根据联合国军售记录,伊朗曾在2004年向黎巴嫩(可能是黎巴嫩真主党)提供8架“阿巴比”攻击型无人机。黎巴嫩真主党掌握的“米尔萨德”无人飞行器在分别在2004年11月7日和2006年8月7日被击落(可能还有其他未报道的记录)。
2009年,伊朗飞机制造工业公司开始研发喷气式“阿巴比”无人机和手持发射的无人机。其中,该喷气无人机名为“阿巴比-喷气”或“Hadaf-1”,该机主要基于来自中国的C802导弹发动机改制的“黎明(Toloue)”小型发动机制造,设计最大速度约为700千米/小时。
此外,伊朗飞机制造工业公司还公布三种手持发射的小型无人机:“阿巴比A”、“阿巴比B”和“阿巴比C”。这些机型采用电力驱动,其性能参数为:续航时间30分钟,航程15千米(“阿巴比A”为10千米),最大航速60千米/小时;最大起飞重量6.5千克(其中“阿巴比A”负载1千克,另外两个型号负载为1.5千克)。
在小尺寸无人机研制方面,法拉亚洲科技公司(Faraz Asia Technologies Company)还提供了一种可放置于背包的手持发射无人机:“法拉(Faraz)-2”。该机采用了高单翼、螺桨推进器及引擎前置的配置。其续航时间为30分钟,视频传输距离10千米。
2009年,伊朗国防部副部长阿玛德·瓦希迪宣布即将研发一种1000千米航程的无人飞行器,这也是伊朗首次计划此类高级无人飞行器研究的研发。
除前述无人机外,伊斯兰革命卫队还宣称他们拥有三架几乎完好无损的美国和英国无人飞行器,并打算对其进行逆向工程研究。这三架无人机中目前至少可以确定两架:美国的RQ-7“暗影(Shadow)”无人机(于2008年7月4日坠落)和以色列的“赫尔墨斯(Hermes)”450无人机(于2008年8月25日坠落)。
尽管伊朗在其防务装备展上展出了大量的无人机,但很难让人相信这些无人机已经大规模服役。前面介绍的型号也大多只是一些样机。
2007年,伊朗同意向委内瑞拉提供大约12架“阿巴比”和“候鸟-4”无人飞行器飞行器;这些无人机还有可能将由委内瑞拉进行许可生产。
伊朗无人机,在战火中淬炼成长:伊朗开始研制无人机,始于本世纪初,伊朗最早的无人机技术来自于从俄罗斯进口的老式无人机,这些无人机属于上世纪70、80年代的产物,技术水平较低,以小展弦比飞航式布局为主,电子技术水平非常落后,技术相当简陋。然而此时的中东,已经成为世界新型无人机试验和较量的主战场,以美军为首的新型无人机部队在中东地区极为活跃,侦察、监视、通信中继、定点清除,几乎无所不能,甚至经常潜入伊朗以及其邻国,执行各种秘密渗透侦察任务。无人机在中东的活跃,不但让伊朗感受到相当大的压力,而且也使伊朗充分认识到无人机作为一种全新技术兵器的重要性,伊朗下决心攻克无人机技术难关。伊朗先从技术较为简单的中小型无人机做起,在2008~2010年左右,在伊朗阅兵式上,可以看到各种各样的中小型无人机层出不穷,但其中大多数都属于原理样机,最终没有定型量产;而在2011年,以美国最先进的隐身侦察无人机RQ-170被伊朗俘获为契机,伊朗开始模仿、学习美国的无人机技术,通过对RQ-170以及随后几年间搜集到的美军故障、坠毁无人机,伊朗获得了宝贵的无人机设计以及子系统相关技术,从模仿开始,逐步掌握了无人机的关键核心技术,在短短几年间,技术水平突飞猛进,推出了几款新型大中型侦察无人机。
伊朗人认为无人机研制出来就是拿来用的,很快便将新研发的无人机投入了邻国伊拉克、叙利亚等地的武装冲突中,执行侦察监视等任务。其中一款量产定型列装伊朗空军的侦察无人机叫做“莫哈杰”-4,它在伊拉克和叙利亚战场上成功应用,为打击恐怖主义组织立下了汗马功劳,同时也使得该机型在实战中不断改进提升,也使得伊朗在其基础上研发出个头更大的新型“察打一体”无人机——“莫哈杰”-6。
“莫哈杰-6”无人机
❷ 航空发动机性能参数GE90、PW JT9D-7R4G2、CF6-50E2、A350XWB
空客A380共有两款发动机可供选择:发动机联盟(GP)的GP7000型和罗尔斯罗伊斯(劳斯莱斯)的遄达900型。 "发动机联盟"成立于1996年8月,是GE和普惠投资各占50%的有限责任公司,该公司负责开发、制造、销售新一代超大型(450座以上)宽体长航线客机系列的发动机,并为之提供技术支持。A380一旦服役,将成为航空史上有效载荷最大的民用飞机,最初型号的航程为7650海里到8000海里,计划以后还要扩大航程,因而需要可靠的新推力级(310~340千牛左右)的航空发动机。 GP7000是由GE公司的GE90和普惠公司的PW4090这两款ETOPS(双发延程运行)发动机发展而来的,是一款基于成熟技术且不断改进的衍生体,恰好与罗·罗公司为A380设计遄达900的思路不谋而合。遄达900 和GP7000是全新的发动机,但是他们所用的技术都是基于已经验证过的成熟技术,再以此为基础,不断改进创新,然后水到渠成--成功开发出相当推力级的发动机。 部件特色 GP7000的机械部件由GE的核心机加上普惠的低压部分和齿轮箱组成。GE的核心机包括:9级高压压气机,2级高压涡轮和低排放的单环燃烧室;普惠低压部分则包括:1级风扇,5级低压压气机,6级低压涡轮。 风扇采用空心钛合金宽弦后掠风扇叶片,这种叶片是为减轻风扇振动、提高抗外物损伤能力和减轻叶片质量而研究的,普惠在PW4084上已有运用。空心风扇叶片并不是绝对空心的,在空腔中采用了一些加强的结构,而后掠的作用是降低叶尖进口相对马赫数的法向分量,从而降低叶片的激波损失,提高风扇的效率。而遄达900也采用了宽弦的钛合金后掠风扇叶片,可见,掠形设计已逐渐成为风扇叶片的主流。包容系统采用凯夫拉-铝的复合材料,重量轻且抗腐蚀。 GP7000的高压压气机吸收了GE公司从CF6,CFM56到GE90的设计经验,其9级高压压气机的压比为19,由GE90发动机的10级高压压气机按0.72的比例缩小,并减少1级压气机。其特点是:使用三维气动设计的低展弦比叶片,具有更高效率、可防止外物损伤和更好的失速裕度;使用热匹配机匣和转子使叶片间摩擦减少,从而保证了较高的气动性能;1级宽弦前掠整体叶盘简化了装配结构,减少了维修费用。 燃烧室是结构简单、低废气排放量的单环结构,火焰筒内外壁均有多孔气膜冷却,头部有高压空气雾化喷嘴,采用单晶合金折流器,可提高头部耐久性,具有较好的高温抗氧化能力。采用富油-快速掺混-贫油燃烧方案,优化了燃气在燃烧室的滞留时间,减少了排放以满足目前和未来的CAEP4排放标准,并有一定的裕度。另一方面也可满足空中再点火的要求。 高压涡轮继承了GE90的2级轴流式。涡轮转子叶片用Rene N5单晶镍基合金铸成,轮盘采用具有损伤容限能力的编号为ME3的新型镍基粉末合金。这些材料是为超声速民用运输机发动机研究的,其高温强度、高温低周疲劳寿命和高温裂纹扩展都有所提高和改善。高压涡轮盘轮缘上不开孔以提高强度,同时可减少因螺栓头及螺帽引起的风阻损失,且能降低维修费用。 GP7000低压涡轮的设计目标是提高效率和降低成本,途经是高升力的三维叶片设计与低压涡轮各级导向器叶片周向相对位置合理布局相结合。低压转子内采用浮动中心环封严,较好地控制了径向间隙。涡轮转子叶片和静子叶片轴向间隙的优化有助于降低发动机噪声。 与罗·罗公司的三转子结构不同,GP7000沿用了GE和普惠运用成熟的双转子发动机结构,优点是结构简单,轴承、油槽、封严件和框架较少。单元体结构简化了发动机的维修。紧凑、高刚性的高压转子,以及普惠公司在PW4090上就已使用的"易脆"轴承,可提高性能保持能力并延长发动机的在翼时间。 控制系统 GP7000的控制系统是GE公司提供的第三代全权限数字式电子控制系统(FADEC III)。FADEC III虽然是基于GE公司前两代成功运营经验而开发的,但相对于其先前的FADEC装置,第三代产品的速度快10倍,存储能力大8倍,提供了更大的控制系统余度,从而提高了发动机控制的可靠性,且具备今后技术升级的能力。它将成为未来所有GE公司大型民用发动机的标准配置。在GP7000上使用前,FADEC Ⅲ将在GE90-115B和CFM56-7上先服务若干年。
❸ 伊朗有美制f14的飞机,中国和它的关系好,中国去研究了没有
楼上几位的回答都不全面,还有错误;
1.可能有,原因如下:伊朗的F-14战斗机是伊朗革命前美国出售的,应当属于比较老的型号,至今也有几十年的机龄,但伊朗空军的精锐--第8战斗机中队仍然装备该型飞机,至少说明这20架战斗机都能正常飞行,因此伊朗或国产或外购,一定获得了F-14的零部件;
2.经验应当是有的,F-14即使是以今天的眼光来看也绝不落后,只是因其任务的单一性才被F-18取代;
3.关于战斗力,伊朗现有的20架F-14战斗机全部装备第8战斗机中队,该中队的标志为一只卡通波斯猫,因此俗称为“波斯猫中队”,其飞行员均有上尉以上的军衔,每人每年都有1000小时以上的战斗飞行时间,是北约飞行员的两倍,且大多参加过两伊战争,普遍具有实战经验。该中队20架战斗机中16架正常服役,2架用于一般储备,2架用于“消耗战略储备”,存放于不同的基地,并定期启用,以防老化,并且这20架战斗机轮流储备,使得使用寿命整体得到了延长;
4.说是完全自主,其实咱们心里都清楚“歼10”多多少少都有点国外科技在里头,其实这很正常,“歼10”的气动外形和布置,多多少少有点F-16的影子。不过不是说没有得到F-16,“歼10”就造不出来,只是会晚上个几年,毕竟“歼10”也不是多先进的东西。
❹ 航空发动机当前一般分为几类各代表型号分别是什么
活塞式航空发动机
是早期在飞机或直升机上应用的航空发动机,用于带动螺旋桨或旋翼。大型活塞式航空发动机的功率可达2500千瓦。后来为功率大、高速性能好的燃气涡轮发动机所取代。但小功率的活塞式航空发动机仍广泛地用于轻型飞机、直升机及超轻型飞机。
燃气涡轮发动机
这种发动机应用最广。包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机,都具有压气机、燃烧室和燃气涡轮。涡轮螺旋桨发动机主要用于时速小于800千米的飞机;涡轮轴发动机主要用作直升机的动力;涡轮风扇发动机主要用于速度更高的飞机;涡轮喷气发动机主要用于超音速飞机。
冲压发动机
其特点是无压气机和燃气涡轮,进入燃烧室的空气利用高速飞行时的冲压作用增压。它构造简单、推力大,特别适用于高速高空飞行。由于不能自行起动和低速下性能欠佳,限制了应用范围,仅用在导弹和空中发射的靶弹上。
其他
上述发动机均由大气中吸取空气作为燃料燃烧的氧化剂,故又称吸空气发动机。其他还有火箭发动机、脉冲发动机和航空电动机。火箭发动机的推进剂(氧化剂和燃烧剂)全部由自身携带,燃料消耗太大,不适于长时间工作,一般作为运载火箭的发动机,在飞机上仅用于短时间加速(如起动加速器)。脉冲发动机主要用于低速靶机和航空模型飞机。由太阳电池驱动的航空电动机仅用于轻型飞机,尚处在试验阶段。
活塞式发动机时期
早期液冷发动机居主导地位。19世纪末,在内燃机开始用于汽车的同时,人们即联想到把内燃机用到飞机上去作为飞机飞行的动力源,并着手这方面的试验。
1903年,美国莱特兄弟把一台4缸、水平直列式水冷发动机改装之后,成功地用到他们的"飞行者一号"飞机上进行飞行试验。这台发动机只发出8.95 kW的功率,重量却有81 kg,功重比为0.11kW/daN。发动机通过两根自行车上那样的链条,带动两个直径为2.6m的木制螺旋桨。首次飞行的留空时间只有12s,飞行距离为36.6m。但它是人类历史上第一次有动力、载人、持续、稳定、可操作的重于空气飞行器的成功飞行。
在飞机用于战争目的的推动下,航空特别是在欧洲开始蓬勃发展,法国在当时处于领先地位。美国虽然发明了动力飞机并且制造了第一架军用飞机,但在参战时连一架可用的新式飞机都没有。在前线的美国航空中队的6287架飞机中有4791架是法国飞机,如装备伊斯潘诺-西扎V型液冷发动机的"斯佩德"战斗机。这种发动机的功率已达130~220kW, 推重比为0.7kW/daN左右。飞机速度超过200km/h,升限6650m。
当时,飞机的飞行速度还比较小,气冷发动机冷却困难。为了冷却,发动机裸露在外,阻力又较大。因此,大多数飞机特别是战斗机采用的是液冷式发动机。期间,1908年由法国塞甘兄弟发明旋转汽缸气冷星型发动机曾风行一时。这种曲轴固定而汽缸旋转的发动机终因功率的增大受到限制,在固定汽缸的气冷星型发动机的冷却问题解决之后退出了历史舞台。
在两次世界大战之间,在活塞式发动机领域出现几项重要的发明:发动机整流罩既减小了飞机阻力,又解决了气冷发动机的冷却困难问题,甚至可以的设计两排或四排汽缸的发动机,为增加功率创造了条件;废气涡轮增压器提高了高空条件下的进气压力,改善了发动机的高空性能;变距螺旋桨可增加螺旋桨的效率和发动机的功率输出;内充金属钠的冷却排气门解决了排气门的过热问题;向汽缸内喷水和甲醇的混合液可在短时内增加功率三分之一;高辛烷值燃料提高了燃油的抗爆性,使汽缸内燃烧前压力由2~3逐步增加到5~6,甚至8~9,既提高了升功率,又降低了耗油率。
从20世纪20年代中期开始,气冷发动机发展迅速,但液冷发动机仍有一席之地在此期间,在整流罩解决了阻力和冷却问题后,气冷星型发动机由于有刚性大,重量轻,可靠性、维修性和生存性好,功率增长潜力大等优点而得到迅速发展,并开始在大型轰炸机、运输机和对地攻击机上取代液冷发动机。在20世纪20年代中期,美国莱特公司和普·惠公司先后发展出单排的"旋风"和"飓风"以及"黄蜂"和"大黄蜂"发动机,最大功率超过400kW,功重比超过1kW/daN。到第二次世界大战爆发时,由于双排气冷星型发动机的研制成功,发动机功率已提高到600~820kW。此时,螺旋桨战斗机的飞行速度已超过500km/h,飞行高度达10000m。
在第二次世纪大战期间,气冷星型发动机继续向大功率方向发展。其中比较着名的有普·惠公司的双排"双黄蜂"((R-2800)和四排"巨黄蜂"(R-4360)。前者在1939年7月1日定型,开始时功率为1230kW, 共发展出5个系列几十个改型,最后功率达到2088kW,用于大量的军民用飞机和直升机。单单为P-47战斗机就生产了24000台R-2800发动机,其中P-47 J的最大速度达805km/h。虽然有争议,但据说这是第二次世界大战中飞得最快的战斗机。这种发动机在航空史上占有特殊的地位。在航空博物馆或航空展览会上,R-2800总是放置在中央位置。甚至有的航空史书上说,如果没有R-2800发动机,在第二次世界大战中盟国的取胜要困难得多。后者有四排28个汽缸,排量为71.5L,功率为2200~3000kW, 是世界上功率最大的活塞式发动机,用于一些大型轰炸机和运输机。1941年,围绕六台R-4360发动机设计的B-36轰炸机是少数推进式飞机之一,但未投入使用。
莱特公司的R-2600和R-3350发动机也是很有名的双排气冷星型发动机。前者在1939推出,功率为1120kW,用于第一架载买票旅客飞越大西洋的波音公司"快帆"314型四发水上飞机以及一些较小的鱼雷机、轰炸机和攻击机。后者在1941年投入使用,开始时功率为2088kW,主要用于着名的B-29"空中堡垒"战略轰炸机。R-3350在战后发展出一种重要改型--涡轮组合发动机。发动机的排气驱动三个沿周向均布的废气涡轮,每个涡轮在最大状态下可发出150kW的功率。这样,R-3350的功率提高到2535kW,耗油率低达0.23kg/(kW·h)。1946年9月,装两台R-3350涡轮组合发动机的P2V1"海王星"飞机创造了18090km的空中不加油的飞行距离世界纪录。液冷发动机与气冷发动机之间的竞争在第二次世界大战中仍在继续。液冷发动机虽然有许多缺点,但它的迎风面积小,对高速战斗机特别有利。而且,战斗机的飞行高度高,受地面火力的威胁小,液冷发动机易损的弱点不突出。所以,它在许多战斗机上得到应用。例如,美国在这次大战中生产量最大的5种战斗机中有4种采用液冷发动机。其中,值得一提的是英国罗-罗公司的梅林发动机。它在1935年11月在"飓风"战斗机上首次飞行时,功率达到708kW;1936年在"喷火"战斗机上飞行时,功率提高到783kW。
航空发动机
这两种飞机都是第二次世界大战期间有名的战斗机,速度分别达到624km/h和750km/h。梅林发动机的功率在战争末期达到1238kW,甚至创造过1491kW的纪录。美国派克公司按专利生产了梅林发动机,用于改装P-51"野马"战斗机,使一种平常的飞机变成战时最优秀的战斗机。"野马"战斗机采用一种不常见的五叶螺旋桨,安装梅林发动机后,最大速度达到760km/h,飞行高度为15000m。除具有当时最快的速度外,"野马"战斗机的另一个突出的优点是有惊人的远航能力,它可以把盟军的轰炸机一直护送到柏林。到战争结束时,"野马"战斗机在空战中共击落敌机4950架,居欧洲战场的首位。而在远东和太平洋战场上,则是由于装备了气冷发动机的F6F"地狱猫"战斗机的参战,才结束了日本"零"式战斗机的霸主地位。航空史学界把"野马"飞机看作螺旋桨战斗机的顶峰之作。
在第二次世界大战开始之后和战后的最主要的技术进展有直接注油、涡轮组合发动机和低压点火。
在两次世界大战的推动下,发动机的性能提高很快,单机功率从不到10 kW增加到2500 kW左右,功率重量比从0.11 kW/daN 提高到1.5 kW/daN左右,升功率从每升排量几千瓦增加到四五十千瓦,耗油率从约0.50 kg/(kW·h)降低到0.23~0.27 kg/(kW·h)。翻修寿命从几十小时延长到2000~3000h。到第二次世界大战结束时,活塞式发动机已经发展得相当成熟,以它为动力的螺旋桨飞机的飞行速度从16km/h提高到近800 km/h,飞行高度达到15000 m。可以说,活塞式发动机已经达到其发展的顶峰。
喷气时代的活塞式发动机
在第二次世界大战结束后,由于涡轮喷气发动机的发明而开创了喷气时代,活塞式发动机逐步退出主要航空领域,但功率小于370 kW的水平对缸活塞式发动机发动机仍广泛应用在轻型低速飞机和直升机上,如行政机、农林机、勘探机、体育运动机、私人飞机和各种无人机,旋转活塞发动机在无人机上崭露头角,而且美国NASA还正在发展用航空煤油的新型二冲程柴油机供下一代小型通用飞机使用。
美国NASA已经实施了一项通用航空推进计划,为未来安全舒适、操作简便和价格低廉的通用轻型飞机提供动力技术。这种轻型飞机大致是4~6座的,飞行速度在365 km/h左右。一个方案是用涡轮风扇发动机,用它的飞机稍大,有6个座位,速度偏高。另一个方案是用狄塞尔循环活塞式发动机,用它的飞机有4个座位,速度偏低。对发动机的要求为: 功率为150 kW; 耗油率0.22 kg/(kW·h); 满足未来的排放要求; 制造和维修成本降低一半。到2000年,该计划已经进行了500h以上的发动机地面试验,功率达到130 kW,耗油率0.23 kg/(kW·h)。
燃气涡轮发动机时期
第二个时期从第二次世界大战结束至今。60年来,航空燃气涡轮发动机取代了活塞式发动机,开创了喷气时代,居航空动力的主导地位。在技术发展的推动下(见表1),涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机、桨扇发动机和涡轮轴发动机在不同时期在不同的飞行领域内发挥着各自的作用,使航空器性能跨上一个又一个新的台阶。
涡喷/涡扇发动机
英国的惠特尔和德国的奥海因分别在1937年7月14日和1937年9月研制成功离心式涡轮喷气发动机WU和HeS3B。前者推力为530daN,但1941年5月15日首次试飞的格罗斯特公司E28/39飞机装的是其改进型W1B,推力为540daN,推重比2.20。后者推力为490daN,推重比1.38,于1939年8月27日率先装在亨克尔公司的He-178飞机上试飞成功。这是世界上第一架试飞成功的喷气式飞机,开创了喷气推进新时代和航空事业的新纪元。
世界上第一台实用的涡轮喷气发动机是德国的尤莫-004,1940年10月开始台架试车,1941年12月推力达到980daN,1942年7月18日装在梅塞施米特Me-262飞机上试飞成功。自1944年9月至1945年5月,Me-262共击落盟军飞机613架,自己损失200架(包括非战斗损失)。英国的第一种实用涡轮喷气发动机是1943年4月罗·罗公司推出的威兰德,推力为755daN,推重比2.0。该发动机当年投入生产后即装备"流星"战斗机,于1944年5月交给英国空军使用。该机曾在英吉利海峡上空成功地拦截了德国的V-1导弹。
战后,美、苏、法通过买专利,或借助从德国取得的资料和人员,陆续发展了本国第一代涡轮喷气发动机。其中,美国通用电气公司的J47轴流式涡喷发动机和苏联克里莫夫设计局的RD-45离心式涡喷发动机的推力都在2650daN左右,推重比为2~3,它们分别在1949年和1948年装在F-86和米格-15战斗机上服役。这两种飞机在朝鲜战争期间展开了你死我活的空战。 20世纪50年代初,加力燃烧室的采用使发动机在短时间内能够大幅度提高推力,为飞机突破声障提供足够的推力。典型的发动机有美国的J57和苏联的RD-9B,它们的加力推力分别为7000daN和3250daN,推重比各为3.5和4.5。它们分别装在超声速的单发F-100和双发米格-19战斗机上。
在50年代末和60年代初,各国研制了适合M2以上飞机的一批涡喷发动机,如J79、J75、埃汶、奥林帕斯、阿塔9C、R-11和R-13,推重比已达5~6。在60年代中期还发展出用于M3一级飞机的J58和R-31涡喷发动机。到70年代初,用于"协和"超声速客机的奥林帕斯593涡喷发动机定型,最大推力达到17000daN。从此再没有重要的涡喷发动机问世。
涡扇发动机的发展源于第二次世界大战。世界上第一台运转的涡轮风扇发动机是德国戴姆勒-奔驰研制的DB670(或109-007),于1943年4月在实验台上达到840千克推力,但因技术困难及战争原因没能获得进一步发展。世界上第一种批量生产的涡扇发动机是1959年定型的英国康维,推力为5730daN,用于VC-10、DC-8和波音707客机。涵道比有0.3和0.6两种,耗油率比同时期的涡喷发动机低10%~20%。1960年,美国在JT3C涡喷发动机的基础上改型研制成功JT3D涡扇发动机,推力超过7700daN,涵道比1.4,用于波音707和DC-8客机以及军用运输机。
以后,涡扇发动机向低涵道比的军用加力发动机和高涵道比的民用发动机的两个方向发展。在低涵道比军用加力涡扇发动机方面,20世纪60年代,英、美在民用涡扇发动机的基础上研制出斯贝-MK202和TF30,分别用于英国购买的"鬼怪"F-4M/K战斗机和美国的F111(后又用于F-14战斗机)。它们的推重比与同时期的涡喷发动机差不多,但中间耗油率低,使飞机航程大大增加。在70~80年代,各国研制出推重比8一级的涡扇发动机,如美国的F!00、F404、F110,西欧三国的RB199,前苏联的RD-33和AL-31F。它们装备在一线的第三代战斗机,如F-15、F-16、F-18、"狂风"、米格-29和苏-27。推重比10一级的涡扇发动机已研制成功,即将投入服役。它们包括美国的F-22/F119、西欧的EFA2000/EJ200和法国的"阵风"/M88。其中,F-22/F119具有第四代战斗机代表性特征--超声速巡航、短距起落、超机动性和隐身能力。超声速垂直起飞短距着陆的JSF动力装置F136正在研制之中,预计将于2010~2012年投入服役。
自20世纪70年代第一代推力在20000daN以上的高涵道比(4~6)涡扇发动机投入使用以来,开创了大型宽体客机的新时代。后来,又发展出推力小于20000daN的不同推力级的高涵道比涡扇发动机,广泛用于各种干线和支线客机。10000~15000daN推力级的CFM56系列已生产13000多台,并创造了机上寿命超过30000h的记录。民用涡扇发动机依然投入使用以来,已使巡航耗油率降低一半,噪声下降20dB, CO、UHC、NOX分别减少70%、90%、45%。90年代中期装备波音777投入使用的第二代高涵道比(6~9)涡扇发动机的推力超过35000daN。其中,通用电气公司GE90-115B在2003年2月创造了56900daN的发动机推力世界纪录。普·惠公司正在研制新一代涡扇发动机PW8000,这种齿轮传动涡扇发动机,推力为11 000~16 000daN,涵道比11,耗油率下降9%。
涡桨/涡轴发动机
第一台涡轮螺旋桨发动机为匈牙利于1937年设计、1940年试运转的 Jendrassik Cs-1。该机原计划用于本国Varga RMI-1 X/H型双引擎侦察/轰炸机但该机项目被取消。1942年,英国开始研制本国第一台涡桨发动机罗尔斯-罗伊斯 RB.50 Trent。该机于1944年6月首次运转,经过633小时试车后于1945年9月20日安装在一台格罗斯特“流星”战斗机上,并做了298小时飞行实验。以后,英国、美国和前苏联陆续研制出多种涡桨发动机,如达特、T56、AI-20和AI-24。这些涡桨发动机的耗油率低,起飞推力大,装备了一些重要的运输机和轰炸机。美国在1956年服役的涡桨发动机T56/501,装于C-130运输机、P3-C侦察机和E-2C预警机。它的功率范围为2580~4414 kW ,有多个军民用系列,已生产了17000多台,出口到50多个国家和地区,是世界上生产数量最多的涡桨发动机之一,至今还在生产。前苏联的HK-12M的最达功率达11000kW,用于图-95"熊"式轰炸机、安-22军用运输机和图-114民用运输机。终因螺旋桨在吸收功率、尺寸和飞行速度方面的限制,在大型飞机上涡轮螺旋桨发动机逐步被涡轮风扇发动机所取代,但在中小型运输机和通用飞机上仍有一席之地。其中加拿大普·惠公司的PT6A发动机是典型代表,40年来,这个功率范围为350~1100kW的发动机系列已发展出30多个改型,用于144个国家的近百种飞机,共生产了30000多台。美国在90年代在T56和T406的基础上研制出新一代高速支线飞机用的AE2100是当前最先进的涡桨发动机,功率范围为2983~5966 kW,其起飞耗油率特低,为0.249 kg/(kW·h)。
在20世纪80年代后期,掀起了一阵性能上介于涡桨发动机和涡扇发动机之间的桨扇发动机热。一些着名的发动机公司都在不同程度上进行了预计和试验,其中通用电气公司的无涵道风扇(UDF)GE36曾进行了飞行试验。
从1950年法国透博梅卡公司研制出206 kW的阿都斯特Ⅰ型涡轴发动机并装备美国的S52-5直升机上首飞成功以后,涡轮轴发动机在直升机领域逐步取代活塞式发动机而成为最主要的动力形式。半个世纪以来,涡轴发动机已成功低发展出四代,功重比已从2kW/daN提高到6.8~7.1 kW/daN。第三代涡轴发动机是20世纪70年代设计,80年代投产的产品。主要代表机型有马基拉、T700-GE-701A和TV3-117VM,装备AS322"超美洲豹"、UH-60A、AH-64A、米-24和卡-52。第四代涡轴发动机是20世纪80年代末90年代初开始研制的新一代发动机,代表机型有英、法联合研制的RTM322、美国的T800-LHT-800、德法英联合研制的MTR390和俄罗斯的TVD1500,用于NH-90、EH-101、WAH-64、RAH-66"科曼奇"、PAH-2/HAP/HAC"虎"和卡-52。世界上最大的涡轮轴发动机是乌克兰的D-136,起飞功率为7500 kW,装两台发动机的米-26直升机可运载20 t的货物。以T406涡轮轴发动机为动力的倾转旋翼机V-22突破常规旋翼机400 km/h的飞行速度上限,一下子提高到638 km/h。
航空燃气涡轮发动机问世以后的60年来在技术上取得的重大进步可用下列数字表明:
服役的战斗机发动机推重比从2提高到7~9,已经定型并即将投入使用的达9~10。民用大涵道比涡扇发动机的最大推力已超过50000 daN,巡航耗油率从50年代涡喷发动机1.0 kg/(daN·h)下降到0.55 kg/(daN·h), 噪声已下降20dB,CO、UHC和NOx分别下降70%、90%和45%。
服役的直升机用涡轴发动机的功重比从2kW/daN提高到4.6~6.1 kW/daN,已经定型并即将投入使用的达6.8~7.1 kW/daN。
发动机可靠性和耐久性倍增,军用发动机空中停车率一般为0.2~0.4/1 000发动机飞行小时,民用发动机为0.002~0.02/1 000发动机飞行小时。战斗机发动机整机定型要求通过4300~6000TAC循环试验,相当于平时使用10多年,热端零件寿命达到2 000h;民用发动机热端部件寿命,为7000~10000 h,整机的机上寿命达到15000~20 000 h,也相当使用10年左右。
总之,航空涡轮发动机已经发展得相当成熟,为各种航空器的发展作出了重要贡献,其中包M3一级的战斗/侦察机,具有超声速巡航、隐身、短距起落和超机动能力的战斗机、亚声速垂直起落战斗机、满足180min 双发干线客机延长航程(ETOPS)要求的宽体客机、有效载重大20t的巨型直升机和速度超过600km/h的倾转旋翼机。同时,还为各种航空改型轻型地面燃气轮机打下基础。
❺ 世界民航客机中,航空发动机有多少牌子,使用最多的是哪个,其中最大的推力有哪些型号,为什么民航客机要
品牌:罗尔斯罗伊斯(RR),GE公司,普惠公司(PW)。
使用最多:全球航空公司购买总数最多的飞机应该是B737和A320,这两种飞机用的都是GE的CMF发动机。
推力最大:目前最大的客机A380使用的发动机型号是TRENT900,推力35万牛左右,而最新的B787使用的是GEnx或TRENT1000,推力32万牛左右。
驾驶员:一般是一个人驾驶另一个人负责监控同时作为备份,长航线可能有更多的飞行员从而可以轮换休息。左座和右座都可以独立驾驶,但不是同时驾驶,具体的谁做主是两个人自己协调了。客机已经不需要人工导航了,第三人是观察员。