F110發動機
隨著軍方對戰鬥機的戰備狀態和全壽命期費用的關心日益增強,美國空軍實施了改型戰鬥機發動機計劃,並與通用電氣公司簽訂一項有限的研製合同,價值8000萬美元,包括3臺原型機,編號為F101DFE。這項研製計劃的目標是:
(1)鑑定F-16和F-14飛機/發動機在實際飛機中的匹配能力,包括效能和作戰適用性;
(2)透過加速任務試驗確定發動機的耐久性;
(3)根據驗證的能力,提出生產型發動機的型號規範。
如果計劃成功,那麼將提供足夠的資料,以使進入全面工程研製階段的風險減到最小。
經過1980年和1981年兩年的廣泛試驗,達到或部分超過了預期的目標。在F-16飛機上的試飛結果證明,F101DFE無需作重大改進就可以裝在這種飛機上使用。在F-14飛機上的試飛結果表明,飛機的留空時間和作戰半徑都比裝原來TF30發動機的增加25%。在試飛中,發動機無需調整,並且油門杆的使用不受限制。在1982年12月的一次試驗中,完成了5004個總累積迴圈(TAC),其熱端部件壽命為當時新採購的F100發動機的三倍。
基於上述結果,通用電氣公司又得到了一項在空軍替換戰鬥機發動機計劃下的全面研製合同,價值9300萬美元,為期兩年,發動機正式編號為F110,與普拉特·惠特尼公司F100發動機的改進型競爭用於新生產的F-15和F-16戰鬥機。這項全面研製計劃的重點是實現系統最佳化,確定供F-15、F-16和F-14用的F110發動機的最終構型,並繼續進行高空模擬試驗、加速任務試驗和各種環境試驗。
F110發動機已於1985年初定型投產並開始交付。
與F101-GE-100發動機相比,F110有以下幾方面的改變:風扇由2級改為3級,壓比提高到3.2,直徑減小到970mm,涵道比由2.01減到0.87;為適應低壓轉子轉速提高,重新設計了低壓渦輪;為滿足戰鬥機機動飛行要求,設計過載提高到10;對控制系統作了改進,增加了備份裝置;為適應F-14、F-16和特別是F-15飛機的機體,對外部尺寸、管線和防冰系統作了必要的修改;最後,也是很容易被忽略的一點,就是為了減輕重量而不犧牲耐久性,對核心機以外的幾乎所有部件和系統都採取了減重措施。
1984年2月,美國空軍按照雙承包商採購策略,決定對F-15和F-16戰鬥機發動機的採購在F100和F110之間按一定比例分配。在1985年採購的160臺中,75%為F110,25%為F100。從此,開始了一場發動機大戰(Great Engine War)。到1994年為止,F110共獲訂貨1065臺,F100為1021臺,基本上平分秋色。但通用電氣公司聲稱它獲得勝利,因為在1000多架F-16C/D戰鬥機中,該公司提供的發動機佔75%。
F110-GE-100 F110的基本型,採用了F404的風扇、加力燃燒室和噴管技術。用於F-15和F-16。
F110-GE-400 海軍型,與F110-GE-100基本相同。1987年開始用於F-14B/D。
F110-GE-129 效能改進型,推力達12900daN。提高了渦輪進口溫度55~80℃,增大了轉速,改進了材料,採用全權數位電子控制系統。涵道比降為0.76,零件數目比F100-GE-100少40~50%。
F110X 研究中的新改型,推力將達16210daN,推重比9.5。
F118-GE-100 F110的不加力型,不加力推力為8452daN。提高了風扇壓比和空氣流量。1987年定型,並用於B-2轟炸機。1991年決定用於改裝TR-1,以取代原來的J75渦噴發動機。
結構和系統
進 氣 口 環形。帶17個變彎度進口導向葉片,其前部為徑向支板,後部為可調部分。
風 扇 3級軸流式,系F404發動機風扇的放大型。轉子葉片材料為鈦合金。水平對開機匣,轉子和整流葉片可單獨更換。風扇直徑970mm,壓比3.2。
壓 氣 機 9級軸流式。頭3級材料為鈦合金,後6級為A286鋼。零級和頭3級整流葉片可調。轉子為盤鼓式,用慣性焊連線。水平對開機匣,前段為鈦合金,後段為鋼。設有孔探儀窺孔,用以觀察轉子和其他部件。壓比9.7,效率85%。
燃 燒 室 短環形。火焰筒由Hastelloy X合金經機加工而成。燃油經20個雙錐噴嘴和20個小渦流杯噴出並霧化,實現無煙燃燒,具有均勻的出口溫度場。
高壓渦輪 單級軸流式。高負荷氣冷葉片,用衝擊和氣膜冷卻。機匣內襯扇形段透過冷卻空氣進行葉尖間隙控制。Rene 125制的轉子葉片和導向器可單獨更換。有些轉子葉片用N-5單晶鑄造,效率為0.87。
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F110發動機
隨著軍方對戰鬥機的戰備狀態和全壽命期費用的關心日益增強,美國空軍實施了改型戰鬥機發動機計劃,並與通用電氣公司簽訂一項有限的研製合同,價值8000萬美元,包括3臺原型機,編號為F101DFE。這項研製計劃的目標是:
(1)鑑定F-16和F-14飛機/發動機在實際飛機中的匹配能力,包括效能和作戰適用性;
(2)透過加速任務試驗確定發動機的耐久性;
(3)根據驗證的能力,提出生產型發動機的型號規範。
如果計劃成功,那麼將提供足夠的資料,以使進入全面工程研製階段的風險減到最小。
經過1980年和1981年兩年的廣泛試驗,達到或部分超過了預期的目標。在F-16飛機上的試飛結果證明,F101DFE無需作重大改進就可以裝在這種飛機上使用。在F-14飛機上的試飛結果表明,飛機的留空時間和作戰半徑都比裝原來TF30發動機的增加25%。在試飛中,發動機無需調整,並且油門杆的使用不受限制。在1982年12月的一次試驗中,完成了5004個總累積迴圈(TAC),其熱端部件壽命為當時新採購的F100發動機的三倍。
基於上述結果,通用電氣公司又得到了一項在空軍替換戰鬥機發動機計劃下的全面研製合同,價值9300萬美元,為期兩年,發動機正式編號為F110,與普拉特·惠特尼公司F100發動機的改進型競爭用於新生產的F-15和F-16戰鬥機。這項全面研製計劃的重點是實現系統最佳化,確定供F-15、F-16和F-14用的F110發動機的最終構型,並繼續進行高空模擬試驗、加速任務試驗和各種環境試驗。
F110發動機已於1985年初定型投產並開始交付。
與F101-GE-100發動機相比,F110有以下幾方面的改變:風扇由2級改為3級,壓比提高到3.2,直徑減小到970mm,涵道比由2.01減到0.87;為適應低壓轉子轉速提高,重新設計了低壓渦輪;為滿足戰鬥機機動飛行要求,設計過載提高到10;對控制系統作了改進,增加了備份裝置;為適應F-14、F-16和特別是F-15飛機的機體,對外部尺寸、管線和防冰系統作了必要的修改;最後,也是很容易被忽略的一點,就是為了減輕重量而不犧牲耐久性,對核心機以外的幾乎所有部件和系統都採取了減重措施。
1984年2月,美國空軍按照雙承包商採購策略,決定對F-15和F-16戰鬥機發動機的採購在F100和F110之間按一定比例分配。在1985年採購的160臺中,75%為F110,25%為F100。從此,開始了一場發動機大戰(Great Engine War)。到1994年為止,F110共獲訂貨1065臺,F100為1021臺,基本上平分秋色。但通用電氣公司聲稱它獲得勝利,因為在1000多架F-16C/D戰鬥機中,該公司提供的發動機佔75%。
F110-GE-100 F110的基本型,採用了F404的風扇、加力燃燒室和噴管技術。用於F-15和F-16。
F110-GE-400 海軍型,與F110-GE-100基本相同。1987年開始用於F-14B/D。
F110-GE-129 效能改進型,推力達12900daN。提高了渦輪進口溫度55~80℃,增大了轉速,改進了材料,採用全權數位電子控制系統。涵道比降為0.76,零件數目比F100-GE-100少40~50%。
F110X 研究中的新改型,推力將達16210daN,推重比9.5。
F118-GE-100 F110的不加力型,不加力推力為8452daN。提高了風扇壓比和空氣流量。1987年定型,並用於B-2轟炸機。1991年決定用於改裝TR-1,以取代原來的J75渦噴發動機。
結構和系統
進 氣 口 環形。帶17個變彎度進口導向葉片,其前部為徑向支板,後部為可調部分。
風 扇 3級軸流式,系F404發動機風扇的放大型。轉子葉片材料為鈦合金。水平對開機匣,轉子和整流葉片可單獨更換。風扇直徑970mm,壓比3.2。
壓 氣 機 9級軸流式。頭3級材料為鈦合金,後6級為A286鋼。零級和頭3級整流葉片可調。轉子為盤鼓式,用慣性焊連線。水平對開機匣,前段為鈦合金,後段為鋼。設有孔探儀窺孔,用以觀察轉子和其他部件。壓比9.7,效率85%。
燃 燒 室 短環形。火焰筒由Hastelloy X合金經機加工而成。燃油經20個雙錐噴嘴和20個小渦流杯噴出並霧化,實現無煙燃燒,具有均勻的出口溫度場。
高壓渦輪 單級軸流式。高負荷氣冷葉片,用衝擊和氣膜冷卻。機匣內襯扇形段透過冷卻空氣進行葉尖間隙控制。Rene 125制的轉子葉片和導向器可單獨更換。有些轉子葉片用N-5單晶鑄造,效率為0.87。
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