如果說F35的發動機F135-PW-100,是當今世界最強的小涵道比軍用渦扇發動機,沒人有意見吧?它的最大后燃推力超過20噸,最大推重比達到11.47,讓身材臃腫的F35在俯沖階段也能具備非典型超音速巡航能力。有意思的是,F135的原型,就是F22的F119-PW-100渦扇發動機。
F135-PW-100發動機
戰機
F119-PW-100發動機
沒錯,F135-PW-100的地面試驗機,直接采用了F119-PW-100的第一級風扇作為提升風扇,量產型的單環形擴壓器/燃燒室也源于F119、采用新型翼型涂層冷卻單級聯結構的高壓渦輪,同樣來自F119。用一句話概述,F-135就是在F-119發動機的基礎上,增加了一級低壓動力渦輪而來的。
F35總裝線上的F135-PW-100
但是,F119的最大后燃推力不足16噸,師出同門的F135為何可以超過20噸呢?一方面,的確是因為F135采用了很多新技術,比如它的每級風扇都包括一個單片式整體葉片轉子,由實心鈦合金盤體和鈦葉片焊接而成,與F119的每級風扇相比具有更高的質量流量和壓縮比。
F135-PW-100剖視圖
另外,F135的高壓渦輪采用新型翼型涂層冷卻的單級聯結構,這種鑄造工藝可以使轉子葉片表面產生很多內部小孔,加強冷卻效果,冷卻流量相比F119增加了一倍。而渦輪的冷卻流量,與發動機單位推力、熱效率以及耗油率息息相關。
紅色部分為F135-PW-100
發動機
同一角度的F119-PW-100
不過,F135推力提升更主要的原因,是在F119的基礎上擴大了外涵道風扇的直徑,從114.3厘米增加到117厘米。要知道,F119的發動機直徑,本來就比EJ200、M88-2要粗很多,如此以來,F135的涵道比達到0.57,差不多是F119涵道比0.3的一倍。
F135之粗讓魚鷹都差點裝不下了
而增加發動機的涵道比,的確是提升推力最便捷的方式,但同時帶來的問題也很多,比如發動機直接變粗,進氣道直徑和迎風阻力也會變大,如此以來,飛機的高空高速性能就會嚴重下降。這個問題,在三代機身上還不突出,可一旦放在追求超音速巡航的五代機身上,就非常嚴重了。
所以F35只有勉強的非典型超音速巡航能力
正因為如此,F35在裝備世界最強的小涵道比軍用渦扇發動機之后,卻只能進行一些非典型的超音速巡航,要想真正實現超音速巡航,還要等待第六代的變循環發動機服役。同時,F135發動機變粗帶來的另一個惡果就是,除了F35之外,尚沒有另一種美制戰機能夠安裝這種發動機,成了F35的“御用品”,從經濟角度來說,是非常不劃算的
F135目前還沒裝備其他戰機
不過,要說最粗的小涵道比軍用渦扇發動機,還真不是F135-PW-100,而是俄羅斯的AL-41F1,它的直徑達到128厘米,而長度只有499厘米,短于F135-PW-100的559厘米,真可謂是又粗又短,這樣的發動機,估計連F35都裝不了,也就此采用發動機短艙吊掛式設計的蘇27家族和“拍扁的蘇27”們能夠用得上吧。
AL-41F1更粗了
有意思的是,雖然AL-41F1和F135、F119號稱全程唯三的推重比超過10的渦扇發動機,據說達到了10.5到11,但它是以犧牲零件壽命為代價的,據說運行壽命只有4000個小時左右,而F135-PW-100的壽命是8000小時,多一倍。
這么一比較,還是F135號
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