網路城邦
上一篇 回創作列表 下一篇   字體:
中美俄戰機壽命
2018/05/07 07:02:38瀏覽345|回應0|推薦1
(果然是一分錢一分貨,中美俄發動機戰機壽命大不同!

不只是錢的問題,而是科技與戰略之爭!

圖參:http://mypaper.pchome.com.tw/jsoujsou/post/1375194953
另參【圖博館】:中國戰機發動機研發史 太行發動機只達到能用的水準 WS-10性能優於AL—31F 蘇俄建軍原則 《戰爭之道》)


我軍現役殲10戰機壽命有望大幅提升6000小時沒問題2018-04-25新浪軍事

  對於現代戰機來說,大家評估性能時,一般關注的是機動性、發動機、航電性能等,但有一個性能也是很關鍵的,甚至是決定性價比的重要因素,那就是機體壽命。在此問題上,美蘇差距比較大,甚至是多倍的差距。一般說法是,蘇聯之所以在飛機壽命上表現比較差,一個是工業製造水平的差距,一個就是設計理念的差距:蘇聯這種為了大規模戰爭而準備的“隨時消耗”品,追求過高的壽命簡直就是浪費投資。然而可惜的是,整體持久的和平讓這種理念“生不逢時”,美國高壽命的戰機在和平時代更受歡迎。
F-15早期型號設計壽命就達到了4000小時以上
F-15早期型號設計壽命就達到了4000小時以上
  對於發達國家的空軍來說,要保持優秀的戰鬥力,飛行員年平均飛行時間要達到180小時左右,美軍戰術飛機飛行員高峰時期曾經達到過240小時(現在因為戰機整體老化問題,已經降低到180小時以下了)。以平均每年200小時飛行時間算,如果一架戰機的飛行壽命只有2000小時,那麼他的服役時間就只有10年;如果其壽命達到6000小時以上,其服役時間就可以達到30年左右——這種差別是很明顯的。

  不幸的是,蘇-27就是那種機體壽命只有2000-2500的戰機,其之所以服役時間比“10來年”更長,是因為年飛行時間沒那麼高,另外進行了延壽處理的結果——經過延壽,其機體壽命可達到3500小時左右。所以,我們平時看戰機採購時,不止要關注其價格,還要看其壽命,這是很關鍵的。畢竟,即使你價格比別人便宜一半,但壽命只有別人的1/3,那就不是便宜,而是貴了。
  戰機壽命影響的不止是役年限,還有訓練強度。一款戰機除了整體壽命,其大載荷機動、大掛載飛行等各種惡劣情況下的飛行時間也是有限制的,這些壽命一旦飛完,即使戰機整體飛行壽命沒到,飛機依然要做退役處理。所以,高壽命的戰機可以讓飛行員進行更多的高強度飛行訓練,從而大大提高戰鬥力。實際上,俄羅斯後面也認識到了這個問題,其戰機壽命也在逐漸提高中,比如其最新的蘇-35戰機,機體壽命就提高到了6000小時。

  與蘇-27不同,中國成飛在戰機設計時,一開始就比較注重壽命問題,殲-7戰機的中後期型號壽命就達到3000多小時,延壽後服役時間更長。國內並未公開殲-10戰機的機體壽命,但公開了對外銷售的、較低檔次的FC-1戰機的壽命——4000小時。所以,殲-10戰機的初始壽命應該不低於,甚至高於4000小時。
  3月22號,中國航空新聞網稱,2010年1月16號,殲-10成功完成了3倍壽命疲勞試驗。這對殲-10來說無疑是個重大喜訊,這表明目前大量現役的殲-10戰機,其機體壽命可得到大幅度的延長。
  即使按照1.5的疲勞壽命分散係數(為了留有餘地),目前我軍大量服役的殲-10戰機,其壽命也可以延壽到6000小時以上。這說明殲-10戰機在其整個服役期(30年左右)內,都可以保證飛行員的長時間、大強度的訓練,這對我軍來說無疑是個大好消息。
  同時,我們也應該注意到,殲-10戰機畢竟是成飛90年代末、21世紀初的產品,如今很多年過去了,最新服役的殲-10B/C的機體壽命將會有一個較大的提升,其初始壽命很可能會達到6000小時以上,延壽後可達到9000-10000小時——這就厲害了。這說明殲-10C即使退役了,依然可以賣給其他國家,讓他們繼續用。畢竟,他們的飛行員年飛行時間,可能還不到100小時。成飛出品,必屬精品!(作者:利刃/CX)
http://mil.news.sina.com.cn/jssd/2018-04-25/doc-ifzqvvsc2973050.shtml

鈦合金使用量提升 殲-20壽命直追美軍F-35 2017-11-13 中時電子報

中國首款自主研發五代隱形戰機殲-20是第一種大規模使用鈦合金和複合材料的戰鬥機,鈦合金使用量結構重量的20%,直追美軍的五代隱形戰機F-35的27%。鈦合金使用量提升可增加結構強度,進而提高戰機壽命。
  據《新浪網》報導,解放軍目前已正式服役的殲-20大幅增加鈦合金用量,既可以滿足機身內置彈艙的強度要求,同時也能使延長機身壽命,降低總壽命周期成本。
  中國科學院院士曹春曉今年8月曾論壇中指出,鈦合金密度約4.51,比鋼低很多,因此雖然兩者強度差不多,但鈦合金密度低,因此比強度高。另外,鈦合金高強度、輕重量,兼顧鋼才的高強度與鋁才的低密度,並具有耐蝕性好、耐熱性高的突出優點,被廣泛應用於製造飛機零件、起落架、支撐樑、發動機壓氣機等。
  不過優點多的鈦合金價格也相對昂貴,以全球軍機的使用量來看,美軍F-22戰機用了41%的鈦、F-35戰機則用了27%的鈦、B-1轟炸機是21%、B2轟炸機則用到26%。
  如今中國軍機的鈦用量也在不斷提升,從殲-8的2%,一直到殲-20也用到20%、殲-31則是25%。殲-15航母艦載機的用量也達到20%,超越了美國F-18E/F「超級大黃蜂」的15%,運-20的10%也和與美軍C-17運輸機使用量差不多。

中美俄三國戰機壽命大PK:美國最長,中國進步最大!2017-05-24

在國家軍事較量中,戰機壽命往往是體現軍事實力的重要方面。一般而論,戰機壽命由發動機壽命、機體材料壽命決定。不過,不同機種,因訓練和作戰強度不同,其壽命也不一樣,不過一般都在30年左右。那麼,中美俄戰機相比,其壽命又會如何呢?
  首先看看美F-35戰機。2010年初,經過13000多小時性能測試後,美普惠公司向美空軍交付第一台F135-PW-100第四代渦扇發動機,用於裝備F-35常規起降型作戰飛機。可以說,F-35發動機有效壽命超過10000小時。
  能夠超過10000小時的發動機,可以說是相當強悍了,那麼,俄羅斯戰機發動機壽命又如何呢?資料顯示,與西方國家的現代化戰機相比,使用壽命一直是俄戰機的缺陷。比如,誕生在上世紀70年代的米格-29,最初設計壽命只有2500小時,即使經過大修後,也只延長到4000小時。而美F-16戰機使用壽命卻有4000小時,在更換老化零件後,其使用壽命可延長到8000小時。
  那麼,蘇-35戰機壽命又怎樣呢?據媒體報導,蘇-35擁有6000小時的壽命,不過含金量較高,可以允許更長時間的極限狀態飛行,以及在大掛載重量下起飛、飛行、降落。但總歸來說,其發動機壽命與美10000小時以上的壽命相比,還是有不小差距的。
  對於中國來講,戰機發動機問題一直是我們的短板。當前,我國殲20採用的是國產渦扇10B改進型發動機,就性能而論,渦扇10B推力達到14000公斤以上,壽命達到4000小時以上。我國戰機其實大致就在這個水平,梟龍戰機用的發動機是RD93,使用壽命也在4000小時。
  可以說,發動機技術是現代工業「皇冠上的明珠」,雖然經過60多年發展,我國航空取得了舉世矚目的成就,但與世界航空強國相比,發動機領域仍是我們的「軟肋」,但願我國能夠儘快彎道超車,迎頭趕上。
https://kknews.cc/zh-tw/military/aoxg6z6.html

中美俄發動機差距多大?中國發動機技術有望超越俄羅斯2017-06-28

图文:太行性能数据与外国主力发动机对比
在莫斯科航展上展出的117S矢量推力发动机
俄羅斯117S矢量推力發動機

中國軸對稱矢量噴管(2000年珠海航展披露)

美國F-22“猛禽”戰鬥機配備的F-119發動機,使用二維矢量噴管

F-35戰鬥機配備的F-135發動機,也可以加上向下彎折的矢量推力噴嘴。但是這個噴嘴只有在垂直起降的場合使用,可以大大地縮短起飛/降落距離。其他F-35則不使用這項設計。
newmaker.com
美國研發變循環發動機計劃2020年配備F-35:據美國《航空周刊與空間技術》2012-9-24報道,美國正著手發展新一代的戰鬥機發動機,除常規渦輪風扇發動機的高壓核心機和低壓涵道氣流外還有一個第3氣流,外部流路能夠打開和關閉。起飛時,第3氣流關閉減少涵道比和轉移更多的空氣流進入到核心機增加推力。巡航時,第3氣流打開,增加涵道比減少燃料消耗。第3氣流能夠冷卻用于發動機熱端部件熱管理的冷卻空氣、用作飛機系統熱沈的燃料、加力燃燒室和噴口的壁板。這種構造還能夠減少飛機的阻力。進氣道是按起飛時最大空氣流量狀態設計,但在巡航時捕獲的氣流大于發動機的需要,便會造成溢流。第3氣流便能夠旁路額外的空氣,減少溢流阻力,並且增加的流量能夠用來填充飛機尾錐部,減少底部阻力。將會比F-35所用的F135發動機改善發動機的燃料效率25%,增加飛機的作戰半徑25-30%,留空時間增加30-40%。

全球現役四代戰機以多用途戰機為主,譬如中國殲-10、殲-11、殲-15、殲-16;美國F-15、F-16、F/A-18;俄羅斯米格-29、米格-35、蘇-30、蘇-27等基本都可以勝任戰鬥機、攻擊機、偵查機、轟炸機、電子作戰機其中2類任務或以上,這就決定軍方期待戰鬥機壽命更長。
  簡單說來,有2方面因素決定戰機壽命:1,不可控的空中事故。一旦升空,因戰機故障或空戰襲擊很可能分分鐘就墜機。2,可控的航空發動機性能。在一定程度上,航空發動機的翻修壽命/總壽命決定了戰鬥機的使用壽命。
  介於目前能夠自行製造30~37噸以上大推力軍用渦扇發動機的國家只有美俄中,就以中國殲10、美國F16、俄羅斯蘇30這仨為例,對比其發動機使用壽命,側面了解下中美俄四代戰機誰壽命更長?誰會最先被淘汰出局?
  美國F-16戰鬥機
F-16裝備航空發動機或為一台惠普F100,或為一台通用電氣公司F110渦輪風扇發動機。
F110-GE Turbofan Engine.jpg
  圖註:F110發動機
媒體資料稱這兩款軍用大推力航空發動機總壽命一般都可達4000小時,首次翻修壽命約可達1000小時。
  俄羅斯蘇-30戰鬥機
AL-31FN.jpg
  圖註:AL-31發動機
蘇30裝備2台發動機AL-31F。眾所周知,俄羅斯航空發動機一直有著壽命過短的惡名。據稱,AL-31F發動機總壽命約為900小時,首次翻修壽命約300小時。
  中國殲10戰鬥機
ç æµ·èˆªå±•ä¸Šå±•å‡ºçš„å›½äº§â€œå¤ªè¡Œâ€æ¶¡è½®é£Žæ‰‡å‘åŠ¨æœºä¾§åŽè§†æ‘„å½±ï¼šé—¨å¹¿é˜”
圖:WS10A發動機土豪金版(攝於珠海航展)
普遍認為有兩種發動機版本的殲10,一類裝備俄羅斯AL-31FN後燃渦輪風扇發動機。另一類裝備2006年改進型國產太行渦輪風扇發動機WS-10A,外媒報導其總壽命約為1500小時,首次翻修壽命約600~800小時。綜上可以看出,俄羅斯發動機壽命在未來可能會落後於中美,在四代機領域的優勢也將會大幅度縮減。
https://kknews.cc/military/y648m9a.html


一款成功發動機撐起一片天中國多款戰鬥機換裝WS10B
殲-10B戰鬥機換裝WS-10矢量發動機
殲-10B戰鬥機換裝WS-10矢量發動機
  2017年12月25日,也就是西方國家的聖誕節。在這一天,中國航空工業再次取得重大進展。據媒體爆料,當天下午,在成飛基地,一架換裝WS-10B發動機的殲-10B戰鬥機成功首飛。值得一提的是,經過改裝後的WS-10B發動機性能得到巨大提升,並且裝配了軸對稱矢量推進噴管,能夠在上下和左右方面偏轉10度左右。這一技術類似於俄羅斯的117S發動機。
測試中的WS-10B發動機
測試中的WS-10B發動機
  關於俄製發動機,中國具有豐富的使用經驗,因此,中國國產發動機的技術路線,必然充分地借鑒於俄羅斯。雖然中國的航空發動機研製歷程,經過了巨大的艱難,但中國從未放棄過。俄羅斯更傾向於全矢量推進技術,而美國則偏好於優化的二元矢量推進技術。其中之差別只是在於偏轉度而已,二者都能幫助戰鬥機擁有超強機動性。裝備117S發動機的蘇-35戰鬥機,其機動性可謂是驚艷全球。而美國裝備F-119矢量發動機的F-22戰鬥機,也並不遜色於蘇-35,二者只是技術路線不同。
蘇-35戰鬥機
蘇-35戰鬥機
  中國原本計劃WS-15發動機作為首款大推力矢量發動機,可WS-10B卻率先實現了這一性能。這也說明,中國的矢量推進技術,正在日趨成熟。WS-10發動機最開始批量裝備於殲-11B戰鬥機。在殲-11B戰鬥機的應用中,也為WS-10發動機積累了豐富的實踐經驗,為WS-10B的改良升級,提供了不可或缺的資料數據。最重要的是,殲-11B幫助WS-10發動機渡過了艱難的磨合驗證期,證明了WS-10發動機的穩定性和可靠性。
  由此,中國在WS-10的基礎上,進而開發了WS-10B矢量發動機。WS-10B發動機走的是一條從高到低的逆向路線。據公開消息顯示,WS-10B發動機最開始是裝備於殲-20隱身戰鬥機進行相關試飛活動。在取得成功後,中國又將WS-10B發動機進行了相關改良,然後繼續進行相關試飛。直到最近,WS-10B發動機被換裝於殲-10B戰鬥機。而殲-11B戰鬥機早就換裝了WS-10A發動機。由此可見,WS-10系列發動機將成為中國一款通用型國產發動機。
殲-20換裝WS-10B發動機
殲-20換裝WS-10B發動機
  這也是世界各國的通用做法,往往一款成功的發動機研製成功後,能促進一批優秀戰鬥機的湧現。航空發動機本身就具備通用性,只需進行適當改良,就能夠應用於各種型號的戰鬥機。俄製AL-31系列發動機就被廣泛應用於蘇-17、蘇-20、蘇-22、蘇-24、蘇-27、蘇-30和米格-23戰鬥機。真可謂是一款優秀的發動機,可以撐起一整個戰鬥機體系。中國的首批殲-20也是用的AL-31F-M1/M2發動機。
  AL-31F-M2(也稱99M2)屬於AL-31系列發動機的後期型號,其綜合性能絲毫不亞於117S發動機。只是和117S發動機屬於不同單位研製的產品,都具備強大的矢量機動推進能力。而WS-10B發動機的成功,無疑將為中國國產戰鬥機,提供最為強力的“心”支撐。WS-10B發動機相比於WS-15發動機,還具有一個普遍適用的優勢。WS-15發動機乃是為殲-20良好打造的超高性能發動機,生產成本和保養維護成本都不低。無法廣泛裝備於殲-10、殲-11、殲-16等系列戰鬥機.
  而WS-10B則不同,它更容易維護,可以更快量產。即便廣泛裝備於殲-10B、殲-16,以及殲-15戰鬥機,都可以幫助中國空軍逐漸實現發動機的國產化,減少對俄製發動機的依賴。也許,誰都沒想到,WS-10B竟然率先成了中國首款矢量推進式發動機。由此,我們也大可以對WS-15放心了。WS-15的矢量推進技術只會比WS-10B更強!此時,中國正需要一款強大的國產發動機,為中國航空工業正名,WS-10B的出現,無疑證明了中國多年來的投入,終於逐漸開始開花結果,收穫成果了。(作者署名:軍武酷)
http://mil.news.sina.com.cn/jssd/2017-12-29/doc-ifyqcwaq5766547.shtml

中國航空發動機,壽命已遠超俄羅斯發動機2017-03-26

一直以來,俄羅斯航空發動機都存在著壽命過短的問題。如AL-31F發動機標稱首翻期壽命可達1000小時,然而使用過程中根本達不到,實際上AL-31F的總壽命才900小時,大修壽命僅有300小時。這款發動機被用於我國殲10和殲11戰鬥機上。按照每年約240—300小時的訓練和值班飛行時數來計算,通常不到時4年就需要更換全新發動機。對平均壽命可達到20年之久的戰鬥機來說,如果4年更換一次全新發動機,就需要約5台發動機,這不能不說是巨大的浪費。國防科技大學國家安全與軍事戰略研究中心軍事專家王群教授表示:「相對於美國等西方國家,俄羅斯航空發動機在性能上是有差距的,並一直因壽命過短而為人詬病。如果相關數據沒有錯誤的話,分析應該接近實際情況。」
  航空發動機壽命是衡量航空發動機性能的重要標誌之一,它的參數或指標主要包括有發動機工作壽命、首翻期壽命、翻修期壽命等。
  發動機工作壽命即發動機壽命,是指發動機在規定的使用條件下,從開始使用到最終報廢所應該達到的累積總工作時間。首翻期壽命也稱第一次或初次維修前使用壽命,是指全新的發動機從開始使用到首次維修時的工作時間。翻修(期)壽命有人也叫大修壽命,是指發動機在兩次翻修之間的工作時間;
  資料顯示,美國F-100、F-110軍用航空發動機工作壽命和首翻期壽命一般都可達4000小時和1000小時。有媒體還曾報導,美國新一代軍用航空發動機的工作壽命甚至超過了10000小時。而俄羅斯與美國比要差一大截,拿與美國F-100、F-110同代的AL-31F軍用發動機來說,其工作壽命只有900小時,首翻期壽命也就是300小時左右。
  為什麼長期以來俄羅斯航空發動機壽命要普遍低於西方同類發動機呢?
王群分析認為,其主要原因可歸納為三個方面。一個是設計理念。很長時間以來,前蘇聯都不如美國那樣財大氣粗,並始終籠罩在戰爭的陰影下,所以它依照其戰機在二戰的生存狀況,認為開戰時戰機壽命也就是一兩百個小時左右,與其花大的代價在發動機的壽命指標上,不如騰出精力、時間和資金等提升發動機的其他指標或戰機的性能。
第二個是財政壓力。前蘇聯解體後,俄羅斯一段時間內國力衰弱,經濟處於崩潰邊緣,人才和技術嚴重流失和分散,航空力量受到重創基本難以為繼,別說發展新型軍用航空發動機,就是改進或生產原有的都舉步艱難,心有餘而力不足。
第三個是綜合國力和技術。俄羅斯在經濟實力上從來沒有能與美國比肩的時候,它在很多技術上也都落後於美國,尤其是工藝和材料技術——比如作為航空發動機中最關鍵的核心部件渦輪盤和渦輪葉片,俄羅斯無論是在工藝還是在材質上都還難以達到高壽命的要求。
  當年中國因為研製殲10戰機,先後從俄羅斯引進了近600台套AL-31FN發動機。但這些發動機工作壽命太短,已經有一部分損壞無法再使用。
  早在上個世紀80年代,我國就開始立項研發航空發動機,這就是太行發動機,也叫渦扇10系列發動機。它於1978年預研,1987年立項,2005年12月28日完成設計定型審查考核,歷時27年。太行發動機是中國首個具有自主智慧財產權的高性能、大推力、加力式渦輪風扇發動機,它結束了國產先進渦扇發動機的空白。太行發動機由中國航空研究院606所研製,是國產第三代大型軍用航空渦輪風扇發動機。採用大推力涵比及全自動數字化控制系統,推力達到12000KGF-14000KGF(公斤力9.8N/Kg)。目前已大量裝備中國第三代高性能殲-11B戰鬥機。
  我國自行研製的太行改進型發動機採用了大量先進技術,如單晶渦輪葉片和整體粉末冶金渦輪盤,如今這些技術均已經突破技術瓶頸,並開始規模化生產,據悉,在應用這些技術的基礎上,太行改進型發動機(WS10A)的使用壽命達到了2000至3000小時,雖然僅為歐美產品的一半,但已經遠遠超越俄羅斯產品。
https://kknews.cc/military/r9olqqo.html
( 時事評論政治 )
回應 推薦文章 列印 加入我的文摘
上一篇 回創作列表 下一篇

引用
引用網址:https://classic-blog.udn.com/article/trackback.jsp?uid=jsoujsoujsou&aid=111777444