22噸！史上最強推力發動機再升級

美國航空發動機製造商普惠公司日前對外透露，其F135發動機第二階段改進型號（即「增長選項」2）取得巨大進展並且即將進行測試，屆時，該發動機推力將再次刷新世界紀錄，達到21.3噸至22噸，從而使得裝備該型發動機的美F-35戰鬥機作戰性能得到大幅提高。

F135發動機解剖圖

「F135發動機是世界上最先進的第五代發動機，同時是人類航空史上推力最大的軍用加力渦扇發動機，適用於美軍F-35戰鬥機的A、B、C三個型號軍用飛機。本次『增長選項』2由普惠公司與美國空軍合作，進一步提升發動機推力並降低油耗，突出解決戰鬥機續航性問題。F-35戰鬥機進行半小時以上的超音速巡航，必須靠這款發動機來支撐。」空軍指揮學院軍事專家王明亮告訴科技日報記者。

F135發動機解剖圖

F135發動機是基於F-22戰機的F-119發動機的核心機和主要結構研製的，目前有三個不同的型號，分別裝配到新一代美國海軍、空軍和陸戰隊的通用多用途五代機F-35聯合打擊戰鬥機上，作為常規起降的F-35A空軍型、F-35C海軍艦載型以及F-35B海軍陸戰隊短距起飛/垂直降落型的動力系統。

F135發動機

王明亮介紹，改進後的F135發動機性能大幅提升，可讓F-35戰鬥機實現連續超敏捷機動。戰鬥機的機動性和敏捷性是衡量其空中作戰能力的重要指標，決定其能否完成加減速、俯衝、躍升、筋斗、俯仰、偏航和滾轉等一系列功能動作。「雖然可以用其他方式做到超敏捷機動，但最根本的還是從發動機上進行攻關，與優良的飛行平台氣動布局和先進飛控系統相配合，使得戰鬥機的整體品質邁上新的台階。」

渦旋發動機原理圖

F135發動機的18噸加力推力通過『增長選項』2躍升至22噸。王明亮說：「發動機推力增大的關鍵是解決燃燒室的燃氣燃燒以後到渦輪之前的溫度，溫度越高推力越大。」那麼，F135發動機『增長選項』2如何做到的呢？「一是改進噴氣發動機的核心組件壓氣機，確保噴氣的流量和加壓的溫度，這是提升推力很重要的一個方面。二是發動機渦輪的葉片採用新材料，並採用新技術解決加工和焊接問題。」

F135發動機除裝配F-35戰鬥機示意圖

作為一款大推力發動機，F135發動機除裝配F-35戰鬥機以外，在其他飛機平台上拓展的可能性也非常大。「美國在對一款發動機改進升級的同時，會瞄準未來一代飛機的通用用途，具有廣泛的適應性，可能適用於一個作戰單元或一組飛機，而不僅僅是一架飛機或單一機型。因而，F135發動機裝備到下一代有人機或無人機均有可能。」王明亮說。

F135發動機

王明亮表示，「美國一直十分重視核心機的研製，也就是航空發動機的三個主要部件：壓氣機、燃燒室和渦輪。核心機堪稱航空發動機心臟的心臟，在這個基礎上生成其他發動機，只要根據不同需求加改裝其他部件。以壓氣機為例，美國首先在壓氣機上做文章，因為這是未來發動機的核心部位。目前渦扇發動機都是兩個涵道，『增長選項』2首先改進壓氣機，解決了進入發動機的空氣的控制和利用問題，以適應飛機的不同飛行狀態，保證飛行效率最大化。這為未來實現整個發動機轉型埋下一個墊腳石。」普惠公司曾表示，通過「增長選項」3，在2025~2030年左右，最終獲得的一個全新改型F135發動機將具備三涵道功能，進一步將發動機推力增加至接近30噸，這將是一個革命性變化。

編輯：郭科

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