日本XF9-1發動機達到了日本戰鬥機技術計劃的目標
原標題:日本XF9-1發動機達到了日本戰鬥機技術計劃的目標
[據美國《航空周刊與空間技術》網站2018年11月21日報道]至少在驗證機形式下,日本已經生產了第一台大推力戰鬥機發動機。一名項目官員表示,驗證機已經達到最低要求的輸出而沒有任何問題,這表明有很好的機會超越目標。
來自防衛省裝備廳(ATLA)負責監督該項目的官員稱,具體而言,作為日本廣泛的戰鬥機技術採辦工作的一部分,石川島播磨重工(IHI)製造的XF9-1發動機已經達到了要求的11000千克力(24000磅力)最大推力和15000千克力的加力推力。
要求的推力水平是針對海平面的發動機而不是安裝在機身中。ATLA暗示它希望可以達到更大的推力,例如規定「至少15000千克力」的加力推力。
儘管來自地面測試的感測器數據仍在分析中,但並未發現嚴重的異常情況。渦輪風扇在經過通常的改善性能的調整過程之前已經實現了其設計輸出。因此,該名官員在ATLA的年度技術研討會上說,XF9-1很可能能夠實現更高的推力。
XF9-1能夠進行超聲速巡航,但目前尚不清楚其預期的機身是否適合這種性能。機身和發動機將成為日本要求在本世紀30年代投入使用的未來戰鬥機的自主化備選方案。ATLA還在研究用於發動機的推力矢量噴管。
這種雙軸的日本發動機在渦輪機械布局上與洛克希德·馬丁公司的F-22上使用的普·惠公司F119發動機相同,具有三級風扇、六級高壓壓氣機以及單級高壓和低壓渦輪。兩軸對轉。
在組裝完整的渦扇發動機之前,發動機的核心機進行了單獨測試,IHI在6月28日將發動機交付給政府之前進行了公司測試。政府的測試也在IHI的工廠進行,將持續到2019年3月31日,即本財政年度結束。在2019財政年度,驗證機計劃搬到北海道北部的千歲縣接受仍在地面上進行的高度測試。這主要是為了確認發動機可以在飛行中重新啟動,但也會獲得有關高空性能的一些細節。
對發動機空中性能的全面測試需要將其安裝在飛機上,具體的平台仍在考慮當中。這顯然是原計劃範圍的擴展。另一位官員表示,川崎重工C-2運輸機可用於此目的。
在千歲縣進行高度測試後,計劃要求將發動機返回IHI進行動態測試,以了解發動機在像使用中那樣的油門快速運動條件下的運行情況。然而,XF9-1隻是一台驗證機。製造生產型發動機需要做更多工作,這樣才能實現高可靠性。
該發動機設計的渦輪進口溫度超過1800℃(3270℉);在與討論會同期舉行的展覽會上播放的視頻中,溫度顯示已超過1800℃。質量流量和旁通比尚未公開。根據先前的材料,至少在一個渦輪的罩環上應用了陶瓷基質複合材料(一種能夠比金屬應對更高溫度的材料)。碳硅纖維增強了陶瓷。靜子和轉子葉片由鎳基單晶超合金製成。其上安裝有轉子葉片的渦輪盤由本國開發的鎳鈷超合金TMW-24製成。
高溫是保持發動機減小直徑從而減少機身阻力的努力的一部分。根據《航空周刊》對2017年發布的官方1:1圖片的測量結果,發動機的直徑為98厘米(39英寸)。ATLA稱,長度為4.8米(15.7英尺)。
IHI之前的戰鬥發動機項目是XF5-1,這是一個技術驗證機,只有XF9-1設計推力的三分之一。第一台發動機於1998年交付。兩台XF5-1為三菱重工(MHI)的X-2提供了動力,這是一架戰鬥機技術驗證機,於2016年首飛。
自主研發飛機是日本考慮在30年代取代MHI的F-2戰鬥機的幾種選擇之一。備選方案包括與其他國家共同開發戰鬥機或直接進口。
涵蓋2010-15財年工作的初始發動機驗證機預算為50億日元(4400萬美元)。2013財年還為組件研究提供了172億日元。從2015財年到2019財年,被稱為進行戰鬥機發動機系統研究的當前階段將耗資142億日元。除非支持來自其他預算領域或者來自IHI的口袋,否則先進戰鬥機用發動機驗證機的總成本將為364億美元。(中國航空工業發展研究中心 黃濤)
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