美国第6代战斗机发动机进展分析

为借鉴和参考美国第6代战斗机发动机的研制经验,综述了美国国防部对美国空军和海军、美国空军和海军对第6代战 斗机及第6代战斗机对发动机的需求,梳理和绘制了第6代战斗机发动机技术研究和产品研制的发展路径,总结和归纳了其发展 特点,对其未来趋向进行了分析和预测。美国战斗机发动机在世界上处于技术领先地位,第6代战斗机发动机需求经过几番迭代 论证,已经明确为自适应循环发动机;第6代战斗机发动机技术经过长期持续的开发与验证,已经基本成熟,并且技术特征基本确 定为以自适应结构为主的1+N模式;竞争发展已经进入X验证机竞争发展阶段。     

第四代战斗机的动力装置

本介绍了国外第四代战斗机对动力装置的要求,归纳了第四代战斗机发动机的主要新技术,分析了第四代战斗机发动机在超声速巡航、可探测性、全寿命费用和发展潜力等方面所具有的优势,最后总结了第四代战斗机发动机发展过程中的几个重要特点,并对发动机技术发展进行了展望。     

挑战“猛禽”：俄国第五代战斗机特点初析

俄罗斯正在研制的第五代战斗机（PAKFA）,并称将以其最新的技术使之在综合性能上超越美国的第四代战斗机。该机除了作为俄罗斯21世纪基本前线战斗机将取代米格-31执行截击任务外,还可以改型为侦察机,同时发展为取代苏-33的新型舰载机。本文从技术要求、气动布局、飞机性能和计划经费等几个方面全面分析了俄罗斯第五代战斗机的情况。     

国外第六代战斗机概念方案与关键技术

目前,第六代战斗机是诸多航空大国已进入概念提案研制阶段的战斗机,各国均已把第六代战斗机的研发提上议事日程,且不断加快研发步伐。本文分析了国外第六代战斗机的研究现状,详细介绍了美国波音、诺斯罗普-格鲁门与洛克希德-马丁公司,俄罗斯,日本所提出的第六代战斗机概念方案,并结合军事专家观点以及多个部门的报道,从中探索第六代战斗机的主要特征及其所需的关键技术支撑。     

美国第6代战斗机发动机关键技术综述

通过对美国政府报告、科研报告、会议论文、期刊论文、动态信息的搜集、消化与分析,针对美国第6代战斗机,归纳其超声速巡航与作战、超常规机动、超级隐身、超远程打击、超越物理域和信息域的实时控制等战略与战术需求,总结其对发动机的大推力(推重比)、低油耗、超隐身、高机动、低费用等要求,并分析了其发动机可能采取的变循环、高综合性能、低信号特征、矢量喷管、热管理等关键技术,得出了第6代战斗机发动机大量关键技术需要深入验证,形成产品还需较长时间的结论.     

第四代战斗机性能指标概述

在设计先进飞机时,在考虑超音速巡航能力,隐身性能,高机动性和敏捷性,足够的有效载荷,大航程、高可用性,多目标攻击和超视距攻击能力,短距起降性能,高可靠性和维护性的同时,还应着重考虑性能优化问题. 继90年代美国推出第四代战斗机F-22之后,俄罗斯和欧洲各国相继研制出了具有第四代战斗机性能的新一代战斗机.但是由于第四代战斗机的标准还是不太明确,因此一些据称是第四代的战机,其性能指标其实只能达到第三代半,大多是第三代战斗机的改进型,很多基本性能远没有达到第四代的要求.本文以当今各国所公认的第四代战斗机F-22和F-35为参考,对其性能指标加以介绍,以供设计先进战斗机时参考.     

美国提高第4代战斗机发动机保障性的

战斗机发动机使用方与制造方越来越重视发动机保障性,并将其与性能、质量、研制费用和周期同等考虑。特别是在第4代战斗机发动机研制过程中,通过可靠性、可维修性和可测试性设计等措施使其保障性大大提高。针对第4代战斗机发动机F119、F135和F136,综述了其＂通过文件与制度保证、通过体验与培训重视、通过总结明确要求、通过具体设计实施＂等贯彻保障性设计思想的措施,归纳总结其＂简化设计、防错设计、优化设计、细节设计＂等关键技术。     

战斗机发动机的研制现状和发展趋

介绍了第三代战斗机发动机的设计特点和研制规律;综述了F119和F135等第四代战斗机发动机的研制现状,总结了其性能和结构特点;归纳了战斗机发动机性能、结构和材料的发展趋势;展望了未来战斗机发动机的发展。     

美国提高第4代战斗机发动机保障性的措施与关键技术

战斗机发动机使用方与制造方越来越重视发动机保障性,并将其与性能、质量、研制费用和周期同等考虑。特别是在第4代战斗机发动机研制过程中,通过可靠性、可维修性和可测试性设计等措施使其保障性大大提高。针对第4代战斗机发动机F119、F135和F136,综述了其"通过文件与制度保证、通过体验与培训重视、通过总结明确要求、通过具体设计实施"等贯彻保障性设计思想的措施,归纳总结其"简化设计、防错设计、优化设计、细节设计"等关键技术。     

航空发动机预测健康管理系统设计的关键技术

介绍了航空发动机预测健康管理(EPHM)系统的定义、设计目标及其功能;结合EJ200,F119等国外第4代战斗机发动机健康管理系统的技术特点,设计了航空发动机预测健康管理系统与飞机、发动机的交联方案;完成了航空发动机在线机载EPHM系统及离线EPHM系统的基本结构设计;提出了航空发动机机载预测健康管理系统应实现的技术指标;总结归纳了航空发动机预测健康管理系统设计的关键技术.      

高推重比发动机全权限数字电子控制系统研究和半物理仿真试验验证

以第4代战斗机的动力装置--高推重比发动机为控制对象,攻克了多项全权限数控系统的术,完成了高推重比发动机数控系统总体方案设计和多变量控制技术的工程化研究,适合多变量控制、轻质量、小体积的电子控制器和轻质量、小体积的机械液压装置的研制,以及高推重比发动机全权限数控系统的半物理仿真试验.     

新一代战斗机座舱盖关键技术与设计方案

座舱是战斗机三大电磁散射源之一，座舱盖雷达散射截面（RCS）的减缩技术是实现新一代战斗机全机雷达隐身性能的关键技术。基于新一代战斗机隐身外形平台，座舱盖在隐身技术、透明件结构、抗鸟撞、弹射救生、光学性能、结构变形控制等领域均面临新的挑战。本文以新一代战斗机为背景，研究了座舱盖性能提升的4项关键技术：座舱盖隐身性能提升技术、大型整体座舱盖透明件结构设计技术、复杂曲面座舱盖光学性能仿真优化技术、大尺寸活动部件变形及状态控制技术。经过上述关键技术研究，完成了新一代战斗机座舱盖设计技术体系的升级，促进了新一代战斗机座舱盖技术和性能的跨代提升。     

战斗机发动机推力矢量控制技术的应用

简述了战斗机发动机推力矢量控制技术的发展及实现方法,并从4个方面介绍了推力矢量控制技术的应用和技术性能,最后介绍了战斗机推力矢量控制的几项关键技术.     

美国航空推进系统关键技术

在美国的国防关键技术计划中，航空推进技术受到重视。通过对美国国家级计划－－高性能涡轮发动机综合技术计划、脉冲式爆震波产生推力的新概念发动机计划、燃烧室内气流过渡为超声速的冲压发动机计划的研究，对美国选择推进系统的理由作了分析，并对各国在航空推进系统的研究和发展工作进行了评估。可以看出，日本、德国继美、英、法、俄后在航空航天的推进系统方面已完成了一系列的研究。日本斥巨资建立发动机模拟高空试验台。最后详细列出了燃气涡轮发动机，其它航空动力和燃料三类中的10项关键技术。     

用于超声速民机的变循环发动机研究进展

虽然自"协和"式民机退出蓝天后,在役民机止步于高亚声速,但是研究人员追寻超声速民用运输的脚步却从未停止,并且自第1代超声速民机以后,对超声速民机的研究就从未脱离过变循环发动机的技术探索。叙述了国外超声速民机用变循环发动机的发展历程,着重介绍了美国超声速巡航研究(SCR)计划、美国高速研究(HSR)计划、欧洲超声速研究(ESRP)计划、日本高超声速运输机推进系统研究(HYPR)计划、美国商业超声速(CST)计划下的变循环发动机研制情况,总结了各计划下变循环发动机的结构特点、性能优势及发展目标,论述了进/发匹配、低噪声、低排放等超声速民机用变循环发动机的关键技术及研究进展,为中国超声速民机用变循环发动机的发展提供一定的参考。     

第二代490N轨控发动机研制及在轨飞行验证

490N液体火箭发动机被广泛使用于航天器远地点机动入轨或者为其他轨道机动提供推力。我国第一代490N发动机真空比冲为304.7s,曾经成为制约我国航天器寿命上台阶的技术瓶颈,因此开展了基于铌合金材料的高性能第二代490N发动机研制工作,比冲提高10s。对第二代490N轨控发动机的研制和在轨飞行验证结果进行了总结和分析。第二代490N发动机研制过程中突破了高性能喷注器、耐高温材料及涂层、发动机头部喷注器法兰和燃烧室壁面结构温度控制、抗高量级力学环境能力以及热防护罩等多项关键技术,真空比冲达到了317.8s,单台发动机累计199次启动工作寿命40000s以上,工作性能达到国际同等水平。     

短距起飞/垂直降落战斗机发动机

短距起飞/垂直降落战斗机具有独特的技术特点和较好的环境适应性,生存力强,推进系统尤其带升力风扇的发动机是其关键技术之一。综合分析了短距起飞/垂直降落战斗机发动机的发展历程,总结了升力风扇+常规发动机型短距起飞/垂直降落战斗机发动机的4项主要关键技术：发动机总体设计技术、升力风扇设计技术、3轴承偏转喷管设计技术和升力风扇机械系统设计技术。经分析认为,通过一定技术途径突破上述4项关键技术是掌握短距起飞/垂直降落战斗机发动机技术的关键。     

舰载作战飞机发动机的研制道路

舰载作战飞机发动机已经走过了60多年的发展历程,成功地实现了由涡喷发动机向涡扇发动机的转变。研究了国外舰载作战飞机发动机的发展,归纳了其研制道路。