烏克蘭展出一發動機,網友大呼:渦扇20還沒做好,中國太需要了
近日烏克蘭首都基輔阿森納博物館將展出Ан-225「夢幻」運輸機Д-18Т渦扇發動機 。而這種發動機目前也是中國急需的,隨著渦扇20發動機的消息不斷傳出,希望早日看到中國自己的國產大推力發動機。
Д-18T是一種三轉子高涵道比大推力渦扇發動機(推力23~26噸,改進型為30噸,發展潛力可達35~40噸),由烏克蘭進步設計局開發,由於D-18T採用了三轉子結構,因此同等條件下與雙轉子結構相比其轉速略低,渦輪前溫度更是低150~200°C,很適合中國高溫合金技術比較落後的現實條件。中國目前以太行核心機研發的高涵道比發動機最大推力12噸,改進後的增推型號可以達到約15噸,這已經是極限了。因此要發展30噸級別的發動機還有很長的路,如能引進D-18T將極大提高我國發動機的製造水平實現跨躍式發展,或同時再自行設計一款雙轉子的20~30噸推力的高涵道比發動機,以完善我國的發動機譜系。
渦扇發動機在渦輪噴氣發動機的的基礎上增加了幾級渦輪,並由這些渦輪帶動一排或幾排風扇,風扇後的氣流分為兩部分,一部分進入壓氣機(內涵道),另一部分則不經過燃燒,直接排到空氣中(外涵道)。在尾部噴管膨脹的氣流大部分衝擊後面的低壓渦輪,做功變成旋轉的機械能,從輸出軸傳遞向前,來驅動前面的風扇,前面的風扇驅動空氣從外涵道噴出,這才是發動機主要的推力來源。它的尾噴管噴出的燃氣推力極小,只佔總推力的5%左右。由於尾部噴管氣流已經對低壓渦輪做功,熱量降低了,速度也降低了,再噴入大氣也帶來部分推力,算是廢物利用。
由於渦輪風扇發動機一部分的燃氣能量被用來帶動前端的風扇,因此降低了排氣速度,提高了推進效率,而且,如果為提高熱效率而提高渦輪前溫度後,可以通過調整渦輪結構參數和增大風扇直徑,使更多的燃氣能量經風扇傳遞到外涵道,就不會增加排氣速度。這樣,對於渦輪風扇發動機來講,熱效率和推進效率不再矛盾,只要結構和材料允許,提高渦輪前溫度總是有利的。
涵道比對渦輪風扇發動機性能影響較大,涵道比大,耗油率低,但發動機的迎風面積大;涵道比較小時,迎風面積小,但耗油率大。
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