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日本完成新型发动机核心机 进度仅相当中国17年前

2017-7-6 10:22| 发布者: admin| 查看: 84| 评论: 0

摘要: 简介;日本完成新一代航空发动机核心机,距离整机研制还要很长的路要走   中日新一代发动机可能都以F-119为参照   6月28日,日本石川岛播磨重工业公司(IHI)研制日本新一代涡扇发动机核心机正式交付日本防卫省 ...
简介;日本完成新一代航空发动机核心机,距离整机研制还要很长的路要走
  中日新一代发动机可能都以F-119为参照

 

  6月28日,日本石川岛播磨重工业公司(IHI)研制日本新一代涡扇发动机核心机正式交付日本防卫省,不久之后将进行测试,如果测试工作顺利,将会在这个核心机的基础上发展XF-9涡扇发动机,配备日本下一代国产战斗机。

  从日本公开的数据来看,日本XF-9涡扇发动机战术技术指标大约相当于美国的F119和中国WS-15涡扇发动机,从进度上来讲,它大约相当于美国上世纪80年代中期、中国2000年的水平。

  日本一直请求美国出售F-22战斗机,但是美国禁止出口F-22

 

  日本作为一个岛国,缺乏战略纵深,因此日本一直追求所谓“先发制人”“积极防御”,作为这个战略最直接反映日本航空自卫队对双发重型战斗机非常重视,先后从美国引进了F-4EJ、F-15J战斗机,进入新世纪,美国空军装备F-22战斗机之后,由于它隐身性能好、具备超音速巡航能力,整体作战能力优秀,日本航空自卫队一直希望能够引进F-22战斗机,但是美国为了避免隐身技术外泄,禁止出口F-22战斗机,只同意出售性能稍低的F-35战斗机,而F-35与F-22相比,除了隐身性能逊色许多之外,也没有超音速巡航能力,而航空自卫队对于战斗机拦截性能较高,没有这个能力显然是一个较大缺憾,在这种情况下日本决定自行研制下一代战斗机。

  心神是日本下一代战斗机技术验证机
  日本下一代战斗机似乎是一架日本版的F-22战斗机

 

  对于日本来说,研制下一代战斗机最大障碍就是没有配套发动机,美国已经明确拒绝出售F-22给日本,自然也不会同意出售F-119涡扇发动机给日本研制下一代战斗机,在这种情况下日本决定自行研制下一代涡扇发动机,日本称之为“次世代涡扇发动机”,从日方公布的资料来看,日本XF-9涡扇加力推力达到15吨,军用推力11吨,这些数据基本上就是F-119涡扇发动机的指标,甚至尺寸都一样,日本XF-9涡扇发动机长4.8米,直径1米,F-119涡扇发动机长度是4.826米,直径是1.14米,不过它的涡轮前温度达到1800度,比F-119早期型号的1700度要高一些,因此可以大致推测日本XF-9涡扇发动机应该就是一台日本版的F-119,从而可以进一步推测日本下一代战斗机应该也是一架日本版的F-22战斗机。

  XF-5的结构与XF-9相当,算是后者一台缩小验证机

 

  我们知道F-119作为第一种四代涡扇发动机,它最大特点就是采有更小的重量得到更大推力,从而提高飞机推力,降低结构重量,让四代作战飞机飞行、机动等性能比三代机有明显提高,因此笔者推测日本XF-9涡扇发动机结构应该也和F-119相同或者相近,即发动机由3级风扇、6级高压压气机、环形燃烧室、高压涡轮、低压涡轮、加力燃烧室等部件构成,这个设计已经在实用之中显现优异性能,根据相关资料,中国WS-15涡扇发动机也采用这样总体设计和结构。

  日本作为一个发达国家,经济技术实力较高,工业基础雄厚,研制航空发动机条件较好,但是日本航空发动机工业缺点在于积累较少,总体设计经验缺乏,由于国内市场狭窄,装备规模较小,也难以支持航空发动机工业持续发展,因此研制F-119这样高性能发动机对于日本来说也是一个非常大挑战,所以上世纪90年代之后,日本有针对性开展了一系列涡扇发动机研制计划,积累发动机设计方面的经验,例如心神隐身验证机则使用了日本自行研制的XF5涡扇发动机,从相关资料来看,XF5涡扇发动机就采用了3级风扇、6级高压压气机这样结构,不过它的涡轮前温度只有1600度,加力推力大约5吨,这些指标与F-119相距甚远,算是XF-9涡扇发动机缩小验证机。

 XF-9目前只完成了发动机核心机研制
 核心机是发动机关键部分,如果测试顺利,标志发动机研制完成了一大半

 

  在XF-5研制基础上,日本开始研制XF-9涡扇发动机,从首先研制发动机核心机来看,它也采用了西方标准发动机研制程序,即先研制发动机核心机,它主要包括高压压气机、燃烧室和高压涡轮三个部分,它是发动机最核心、难度也是最大的部分,一般认为如果核心机研制成功,整个发动机研制工作可以说完成了一大半,核心机配备小涵道比风扇和加力燃烧室就成为战斗机用小涵道比涡扇发动机,也就是再发动机整机验证机,验证机完成之后,测试顺利,再根据战斗机配套要求进入发动机原型机研制阶段,一切顺利之后,即可设计定型、进入批量生产。从这个程序来看,XF-9涡扇发动机距离装备部队还有很长路要走,美国在上世纪80年代完成F-119涡扇发动机核心机研制,90年代完成发动机验证机,设计定型装备部队已经是本世纪初的事情了,中国相关单位在上世纪90年代完成新一代涡扇发动机总体方案,本世纪初完成发动机核心机,发动机验证机试制成功已经是2010以后的事情了,按照江和甫总师的话说“装备部队可能还要等到2020年左右”,从中美发动机研制情况来看,即使我们假设XF-9核心机研制顺利,发动机验证机出来也要等到2020年之后,设计定型、装备部队则要等到2030年左右了。

  XF-9涡扇发动机发展路线图,从这里我们可以看出,它只完成了第一步

 

  不过从料敌从宽的角度出发,我们需要认为日本能够在2030年左右研制出F-9涡扇发动机,并且能够配套F-3战斗机,这样日本航空自卫队将会在2030年左右F-3与F-35J的高低搭配,届时我们在东海方向不但要面对F-22战斗机,还要注意F-3战斗机带来的挑战,需要我们加倍警惕,做出必要的应对。



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