世界航空动力技术的现状及发展动向

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2002年1O月北京航空航天大学学报October2002第28卷第5期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsVo1．28No．5世界航空动力技术的现状及发展动向刘大响程荣辉(北京航空航天大学动力系)(中国燃气涡轮研究院)摘要：讲述了喷气战斗机动力的发展历程．推重比8一级发动机是目前世界各发达国家现役主战机种的动力，配装推重比10一级发动机的第4代战斗机预计在2003—2007年后陆续装备使用，成为美国、部分西方国家甚至我

2、国部分周边国家和地区2010年后的主战机种．概括了民用涡扇发动机和直升机动力的发展及其主要关键技术．列举了21世纪航空动力主要关键技术的发展方向．关键词：航空发动机；战斗机；发展；方向；仿真中图分类号：v23文献标识码：A文章编号：1001．5965(2002)05．0490．07飞机是20世纪人类取得的伟大科技成就之重大的革命性进展，无不与航空动力技术的突破一，极大地推动了人类社会文明进步．发动机是飞和进步相关．现在，航空动力技术已成为一个国家机的“心脏”，是推动飞机和整个航空工业蓬勃发科技水平、军事实力和综合国力的重要标志之一．展的源

3、动力．20世纪下半叶，世界航空动力呈加速发展态势，21世纪航空动力面临新的机遇，它1喷气战斗机动力的发展将以更快的速度向前发展，并促使飞机和航空工1．1喷气战斗机动力的发展历程业出现新的飞跃．从二战结束到21世纪初喷气战斗机大致经1903年美国莱特兄弟进行第一次有动力的历4次更新换代，与之对应的燃气涡轮发动机也飞行，人类实现了飞上天空的梦想．此后活塞式发被划分为4代．表1列出了国外燃气涡轮发动机动机的发展，促使飞机得到广泛的应用；20世纪的发展历程，其中第1代已全部退役；第2代在40年代初，英、德相继发明的燃气涡轮发动机，使英、美全部退役

4、，其它国家还在部分使用；第3代航空工业发生了一场“革命”，飞机从亚声速跨人为世界各国现役主战机种．第4代战斗机正在研了超声速飞行的新时代；60—70年代涡轮风扇发制之中，美国计划2003年前后装备部队．动机的问世及其发展，使军用飞机的飞行速度、航战斗机用燃气涡轮发动机的主要综合技术指程和机动性出现了历史性的飞跃，民用宽体客机标是推重比和耗油率(单位推力每小时的燃油消实现不着陆的“越洋”飞行，使地球“变小”了．可以耗量)，从涡轮发动机研制初期到现在，推重比已毫不夸张地说，人类在航空领域中取得的每一次表1国外军用发动机的发展历程收稿日期：20

5、02．02一O1作者简介：刘大响(1937一)，男，湖南祁东人，院士，100083，北京维普资讯http://www.cqvip.com第5期刘大响等：世界航空动力技术的现状及发展动向491经由2提高到lO，不加力耗油率从0．1～0．12动机技术(IHPTET)计划中得来的．kg／(N·h)下降到0．06～0．07kg／(N·h)．尤其是近1．3第4代战斗机动力的发展及主要关键技术十几年来航空动力技术的进步非常迅速．第4代战斗机是美、苏冷战对抗时期开始研1．2第3代战斗机动力的发展制的，原计划90年代中期装备部队．自苏联和华第3代战斗机是

6、目前世界发达国家现役主力约解体后，是否还需要继续发展，在美国和西欧开机种．自1973年美国普惠公司研制成功第1台推展了一场大辩论．许多国会议员提出，将F．15，F．重比8一级涡扇发动机F100以来，GE公司的16经现代化改装后，就可以达到应付未来“地区F4o4、FllO、西欧三国的RB199、法国的M53、俄国冲突”的要求，在此影响下，德国曾一度退出欧洲的P且．33和AJI．31d9相继问世．除法国的M53为战斗机EF2000的发展．但辩论的结果认为F．15，单转子涡喷发动机外(推重比只有6．56)，其余均F．16经改装后，不能跨越代的鸿

7、沟．为了满足“全为双转子或三转子涡扇发动机，推重比为7．5～球到达”的战略目标，发展第4代战斗机是必须8，涡轮前燃气温度为1600～1700K．的．这场辩论使第4代战斗机的装备时间推迟了第3代发动机在服役的同时，各发动机公司lO年左右．还利用新的预研成果不断对其进行改进改型，以第4代战斗机具有隐身、过失速机动、不加力进一步提高性能或扩大用途，改进的主要方向：超声速巡航、短距起降、超视距多目标攻击和装备1)改善可靠性和耐久性．例如F100．PW．100更先进的航空电子和武器系统等许多特点，较之投入使用后出现了大量的可靠性和耐久性问题，第3代

8、具有全面优势．据报道，F．22与F．15相比，后来通过采用“长寿命核心机”、数字式电子控制、每小时的维修工时降低约70％，其综合作战效能改进的齿轮泵和发动机诊断装置等新技术，改型提高近lO倍．