[原创]巡航导弹发动机是否可以采用涡扇5的后风扇布局?

关注中国航空发动机的人都知道,中国第一款涡扇发动机是由“中国航空发动机之父”吴大观设计的涡扇5。

巡航导弹发动机是否可以采用涡扇5的后风扇布局?

巡航导弹发动机是否可以采用涡扇5的后风扇布局?

涡扇5最突出的特点就是它的后风扇布局。 在当时的技术掌握程度上,为减小风险,设计师选择技术跨度相对小的利用现有涡喷发动机改进的技术路线,去掉涡喷6的加力装置,在后部增加后风扇和零级导流叶片,采用了超、跨音速风扇设计,压气机可调叶片(防湍振)等先进技术,最大推力达到35.3千牛(较WP6的26.48千牛大幅提高),耗油率下降30%。采用涡扇5的轰5改,航程可提高30%。

在五六十年代,人们在设计第一代涡扇发动机的时候遇到了很大的困难。首先是由于大直径的风扇与相对小直径的低压压气机联动以后风扇叶片的翼尖部分的线速度超过了音速,这个问题在当时很难解决,因为没有可利用的公式来进行运算人们只能用一次又一次的试验来发现、解决问题。第二是由于在压气机之前多了风扇使得压气机的工作被风扇所干拢。第三是细长的风扇叶片高速转动所引起的振动。而涡扇5发动机的后风扇设计一下子完全避开了这三个最主要的困难。涡扇5发动机的后风扇实际上是一个双节的叶片,叶片的下半部分是相当于涡轮叶片,上半部分是相当于风扇叶片。叶片与核心发动机的工作,没有丝毫的联系,而且叶片的后置也不会对压气机的工作产生不良影响。

但在回避困难的同时也引发了更严重的新问题。首先是叶片的受热不匀,涡扇5发动机的后风扇叶片的涡轮部分在工作时的最高温度达到了870 度,而风扇部分的最低温度只有30度左右。其次,由于后风扇不像前风扇那样工作在发动机的冷端,而是工作在发动机的热端,这样一来风扇的可靠性也随之下降,而飞机对其动力的要求最重要的一条就是高的可靠性。

从上述介绍我们可以看出,涡扇5通过这个后风扇布局的设计规避了很多麻烦,但可靠性不高,作为重复使用的飞机发动机,显然是不合适的。那么脑洞一下,如果用到一次性使用的巡航导弹、反舰导弹上,可靠性问题不就没那么严重了吗?巡航导弹也是不带加力燃烧室的。单转子(单轴)相比双转子,对于降低成本是有利的。况且它的风扇叶片和涡轮叶片是一体的双节叶片,天生就比风扇在最前面的发动机更短更紧凑,长度缩短就意味着可以空出更大的空间。

这是我国巡航导弹和无人机上广泛使用的发动机WS500,双转子,很省油,但也很复杂。

巡航导弹发动机是否可以采用涡扇5的后风扇布局?

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巡航导弹发动机是否可以采用涡扇5的后风扇布局?

长剑10(东海10)2000公里射程,即使不用轰6K挂载,直接在大陆沿海发射,也可覆盖日本全境。

那么,如果改用单转子、后风扇布局的发动机,造价低一些,射程短一点,也能对日本西海岸重要军事目标实施打击,效费比不是更高吗?

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[ 转自铁血社区 http://bbs.tiexue.net/ ]

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