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介绍EJ200发动机

王朝干货·作者佚名  2011-12-04
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动力装置 1986年8月,由英国的罗耳斯?罗伊斯公司、德国的MTU公司、意大利的菲亚特公司和西班牙的IPT公司合作成立欧洲喷气发动机公司,联合研制“欧洲战斗机”的动力装置EJ200。具体分工是罗耳斯?罗伊斯公司负责燃烧室部件、高压涡轮部件和中介机匣的研制;MTU公司负责高、低压压气机和全功能数字式发动机控制系统(FADEC)的研制;菲亚特公司负责低压涡轮、加力燃烧室等部件;IPT公司负责研制外涵道、喷管、扩压器和喷口。

在EJ200开始研制之前,罗耳斯-罗伊斯公司和英国国防部共同投资开展XJ40发动机技术验证计划。对EJ200发动机所需的一些技术,提前在XJ40上进行了验证,为EJ200的研制作了技术准备。 EJ200发动机采用双转子结构,涵道比为0.4,风扇增压比4.2,总增压比26。正常推力约为60千牛(6122公斤力),加力推力可达到90千牛(9184公斤力),推重比10左右。在此基础上,通过分阶段改进,其推力还可进一步提高到103千牛(10510公斤力)和117千牛(11939公斤力),但目前尚未为改进投入经费。

EJ200发动机充分吸取了当代先进的科技成果,例如在压气机设计上采用了三维流体动力学理论和计算方面的研究成果,在给定总增压比的条件以减少压气机的级数;采用宽弦叶片和高强度设计,无减振凸台;压气机和涡轮部件都采用了最新的刷式封严技术等。 此外,在结构设计上:采用了单元体设计,并装有故障检测系统,以便单元更换和视情况进行维护。 EJ200涡轮风扇发动机的结构布局,低压涡轮轴上串接着由单级涡轮驱动的3级风扇/低压压气机。高压压气机为5级。环形燃烧室采用气动雾化喷嘴,以降低烟雾污染。尾喷管采用可调的收敛—扩散喷管设计。

据欧洲喷气发动机公司称、EJ200是满足EF2000战斗机需要的最佳方案,没有其它发动机可与之相比。它可使EF2000战斗机达到设计要求的作战性能,满足推重比要求,适合多用途发展的需要,使作战性能和航程要求得到兼顾和统一。EF2000采用EJ200涡轮风扇发动机有进气量大、喷射速度低、推进效率高、推力大和噪声小等优点。 公司还表示,EJ200除首先用于EF2000战斗机外,还能用十改装现有“狂风”和“米格”系列战斗机,也可用十其它新飞机上。其不加力型发动机具有寿命长、维护费用低等特点,可用—扩教练机和轻型战斗机。

目前,前两架 EF2000原型机安装的是两台RB.199一122型加力涡扇发动机,从 DA3原型机开始和后面的生产型飞机将安装 EJ200先进技术涡扇发动机。两台发动机并列安装在后机身内。进气道唇口为矩型,位于座舱下的机身腹部,中间用隔板分开。每个进气口都有固定的上斜板和可调的下唇边。 飞机上装有德国航宇公司的数字式发动机控制系统和卢卡斯公司的燃油管理系统。除机内油箱可带4000千克燃油外。还可带2个1000升和1个1500升的副油箱,亦可进行空中加油。

试飞计划及评价 “欧洲战斗机”计划从1984年达成合作研制协议起,经过了较为艰难曲折的历程,中途有法国退出单干,德国也曾经发生过动摇,但10年之后终于将第一架原型机送上了天空。EF2000战斗机的第一架原型机DA1是在德国制造的,于1994年3月27日在慕尼黑附近的曼兴机场首次试飞。试飞几次后,由于飞行控制系统软件需要改进,只好将首架原型机的试飞计划中断了近—年。第二架原型机DA2是在英国制造的,于1995年5月17日旨次试飞。第二架原型机DA3是在意大利制造的,首次装上了欧洲喷气发动机公司研制的EJ200先进技术涡轮风扇发动机,十去年6月4日首次试飞。

根据总的试飞计划、将用7架原型机(DAl-7)和5架设备齐全的预生产型飞机总共进行4500小时的试验飞行,然后才能定型生产。试飞计划的具体分工是:DAl的试飞任务是飞机操纵性和发动机发展;DA2的试飞任务是扩展飞行包线、试验“无顾虑操纵”飞行和发展飞行控制系统;DA3的试飞任务是动力系统综合、外接物管理和投放试验、内装机炮发射;DA4是英国制造的第二架原型机,也是第一架双座型,装有全套电子设备。它的试飞任务是评价双座型的操纵性、航空电子综合和ECR90型雷达的发展;DA5是德国制造的第二架原型机,它的试飞任务是航空电子系统和武器系统的综合;DA6为第二架双座型,也是西班牙装配的第一架飞机,它的试飞任务是试验与双座型有关的电子设备和机载系统;DA7为意大利制造的第二架原型机,它的试飞任务是评价飞行性能与武器的综合。

这7架原型机要求在1996年的头几个月内全部上天,参与试飞的另外5架预个产型飞机要求在1999年上天,以补充原型机试飞不足,主要是试飞武器和雷达系统。 谈到对EF2000先进战斗机的评价,先得搞清第四代超音速战斗机的技术性能标准。二次大战后的半个世纪来,喷气式超音速战斗机的发展大致经历了四代,每一代飞机的典型机种比上一代都有“台阶性”的提高。美国正研制中的F—22先进技术战斗机,将近年航空领域的许多高新技术融于一体,特别是在隐身性能和超音速巡航能力上有了突破,比第三代飞机上了一个“台阶”,成为第四代超音速战斗机的典型。

用这一典型来进行衡量,EF2000和欧洲其它几种正在研制的新型战斗机,如法国的“阵风”和瑞典的JAS39等。从巴掌握的资料看,这些飞机在机动性、敏捷性、近距格斗能力、超视距空战能力、短距起落和维护性能方面,均比以F-15、F-14、米格一29和苏—27为代表的第二代战斗机有明显提高,甚至比F—22也相差不大。但是,在隐身性能和超音速巡航能力上,却与F—22相差甚远。 F一22先进技术战斗机采用了多种措施,以降低飞机的雷达、红外、声波和目视等探测特征,使敌方的探测设备难以发现和跟踪,有利于提高飞机的生存能力和实施攻击的突然性;F—22具有超音速巡航能力,无需打开加力就能实现超音速飞行,既解决了第三代战斗机以超音速巡航飞行耗油量大的难题。又不容易遭敌方红外制导导弹的攻击,可以极大地提高其作战效能。

鉴予EF2000战斗机的性能,部分超过第三代飞机,也有一部分不如第四代飞机。因此,有不少专家们认为:把EF2000列入“三代半”战斗机是比较合适的。当然这只是根据目前所掌握的情况作出的判断,必须到投入使用后,在实战中才能得到检验

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