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      大黃蜂之心(上)

      2017-06-15 16:56:04火心2000
      航空世界 2017年4期
      關(guān)鍵詞:壓氣機(jī)戰(zhàn)斗機(jī)渦輪

      火心2000

      作為美國(guó)強(qiáng)大力量的象征,航母一貫是展現(xiàn)“山姆大叔”肌肉的急先鋒。航母在扮演這一角色時(shí),其最大助力就是艦上部署的各種用途的艦載機(jī),特別是性能優(yōu)異的艦載戰(zhàn)斗機(jī)。在冷戰(zhàn)白熱化時(shí)代,美國(guó)海軍的F-14“雄貓”艦載戰(zhàn)斗機(jī)可謂是展現(xiàn)美國(guó)國(guó)力的頭牌明星,尤其是隨著阿湯哥《壯志凌云》的宣傳,更讓許多軍事愛(ài)好者為“雄貓”癡迷。

      正是F-14戰(zhàn)斗機(jī)的風(fēng)頭一時(shí)無(wú)兩,美國(guó)航母上的另一艦載機(jī)F/a-18“大黃蜂”戰(zhàn)斗機(jī)一直以來(lái)都讓人忽視。F/A-18戰(zhàn)斗機(jī)自服役以來(lái),一直被F-14戰(zhàn)斗機(jī)的光芒所遮蔽。同時(shí)又飽受航程不足等缺陷的限制,被戲稱(chēng)為“塑料蟲(chóng)”,在F-14戰(zhàn)斗機(jī)面前是個(gè)十足的“跟班小弟”。但不可否認(rèn)的是,“大黃蜂”戰(zhàn)斗機(jī)是以成熟的設(shè)計(jì)、優(yōu)良而可靠的特性,在服役初期故障率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于同時(shí)代的第三代戰(zhàn)斗機(jī)。而其多用途性明顯大大增強(qiáng)了航母艦載航空兵的作戰(zhàn)靈活性。

      冷戰(zhàn)結(jié)束后,獨(dú)孤求敗多年的“雄貓”雖然戰(zhàn)力強(qiáng)悍,但失去對(duì)手的F-14戰(zhàn)斗機(jī)一時(shí)無(wú)用武之地,高昂的運(yùn)行成本則成為壓倒F-14的最后一根稻草。而F/A-18戰(zhàn)斗機(jī)憑借優(yōu)異的性能,靈活多變的作戰(zhàn)能力,高效的運(yùn)行成本,逐漸壯大家族,最終“大黃蜂”和“超級(jí)大黃蜂”一統(tǒng)美國(guó)航母甲板,證明了自身的價(jià)值。即使第四代戰(zhàn)斗機(jī)(目前美國(guó)稱(chēng)第五代)F-35“閃電Ⅱ”已逐漸開(kāi)始列裝,在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),“大黃蜂”家族仍能憑借強(qiáng)悍的性能在美國(guó)航母甲板上占據(jù)一席之地。

      其實(shí),“大黃蜂”戰(zhàn)斗機(jī)之所以站穩(wěn)美國(guó)海軍航母甲板,與其優(yōu)異的性能、較低的使用成本、多變的作戰(zhàn)能力有著密不可分的關(guān)系,而這些亮眼的性能背后,是看似默默無(wú)聞,但卻是“大黃蜂”最根本的一項(xiàng)絕技——性能優(yōu)異的F404發(fā)動(dòng)機(jī)。F/A-18戰(zhàn)斗機(jī)正是憑借這顆脈搏強(qiáng)勁的“大黃蜂之心”,才能在艦載機(jī)領(lǐng)域捍衛(wèi)自己的一片天空。

      在理清楚“大黃蜂之心”前,先簡(jiǎn)單介紹一下“大黃蜂”的問(wèn)世背景以及美國(guó)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)發(fā)展計(jì)劃。這就是后來(lái)在航空工業(yè)史上有名的“NG大戰(zhàn)”和美國(guó)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)計(jì)劃。

      NG大戰(zhàn)

      說(shuō)到F/A-18戰(zhàn)斗機(jī)就不得不提到F-16戰(zhàn)斗機(jī)。F-16、F/A-18這兩款分屬美國(guó)空軍和海軍旗下的招牌戰(zhàn)斗機(jī),兩者本不應(yīng)該有所交集,但這兩款戰(zhàn)斗機(jī)的研發(fā)理念(多用途性低成本)、承擔(dān)角色(分別擔(dān)任F-15戰(zhàn)斗機(jī)和F-14戰(zhàn)斗機(jī)的補(bǔ)充力量)及使用范圍(兩者均大量裝備美軍,且均大量對(duì)外出口)等方面都有著諸多相似之處。兩者從誕生、發(fā)展到壯大都相互競(jìng)爭(zhēng),可謂是“一生之?dāng)场?。順延到它們的研發(fā)公司美國(guó)諾斯羅普公司(Northrop)和通用動(dòng)力公司(General Dynanric),也是相互競(jìng)爭(zhēng),相互合作,共同演出美國(guó)軍工界一幕“NG大戰(zhàn)”的連臺(tái)好戲。

      笑傲上半場(chǎng)的“G”

      F/A-18戰(zhàn)斗機(jī)的起源可以追溯到一個(gè)美國(guó)空軍的戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)劃。對(duì)于一架海軍飛機(jī),這確實(shí)是件有意思的事。

      在20世紀(jì)60年代,美國(guó)空軍根據(jù)越南戰(zhàn)爭(zhēng)的實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn),以及死對(duì)頭蘇聯(lián)空中力量的發(fā)展,謀求一款新型戰(zhàn)斗機(jī)。這就是后來(lái)麥道公司的F-15“鷹”戰(zhàn)斗機(jī)的問(wèn)世背景。F-15戰(zhàn)斗機(jī)在很大程度上證明了重型戰(zhàn)斗機(jī)的實(shí)用性,它在美國(guó)、以色列、沙特等國(guó)服役之時(shí)取得了諸多空戰(zhàn)勝利,給人留下了深刻印象??梢哉f(shuō)F-15戰(zhàn)斗機(jī)就是那個(gè)年代的戰(zhàn)斗機(jī)“機(jī)皇”。且這種優(yōu)勢(shì)一直延續(xù)了好多年,直到后來(lái)蘇聯(lián)的蘇27系列戰(zhàn)斗機(jī)的出現(xiàn)才打破“傲氣雄鷹”橫行天下多年的風(fēng)頭。

      雖然,F(xiàn)-15戰(zhàn)斗機(jī)的性能強(qiáng)悍,但高性能是建立在高價(jià)格上。即使美軍這種“不差錢(qián)的主”也承受不了。于是,美軍內(nèi)部提出了F-XX的補(bǔ)充方案。幾經(jīng)發(fā)展,在1972年美國(guó)國(guó)會(huì)為“輕型戰(zhàn)斗機(jī)計(jì)劃”(LWF)單獨(dú)列出了1200萬(wàn)美元的研發(fā)預(yù)算,并在1972年1月6日正式向美國(guó)軍工界發(fā)布了LWF的投標(biāo)申請(qǐng)書(shū),要求飛機(jī)具有高推重比、總重量不超過(guò)9噸和高機(jī)動(dòng)性。投標(biāo)申請(qǐng)書(shū)中明確提出了主要目標(biāo)新飛機(jī)應(yīng)充分利用新技術(shù)優(yōu)勢(shì),降低在全尺寸研發(fā)和生產(chǎn)階段的風(fēng)險(xiǎn)和不確定,并提供技術(shù)選擇的多樣性,以滿(mǎn)足未來(lái)軍用平臺(tái)的需要。

      至1972年2月18日的最后截止期限,波音公司、通用動(dòng)力公司、洛克希德公司、諾斯羅普公司和沃特公司共5家制造商提交了技術(shù)投標(biāo)書(shū)。經(jīng)過(guò)美國(guó)空軍參謀部的評(píng)審,通用動(dòng)力公司的401—16B方案和諾斯羅普公司的P-600方案進(jìn)入了最后的角逐。1972年4月13日,通用動(dòng)力公司和諾斯羅普公司與美國(guó)空軍簽訂了合同,分別發(fā)展兩架YF-16(72-1567/1568)和兩架YF-17(72-1569/1570)。其中,通用動(dòng)力公司得到了3790萬(wàn)美元的經(jīng)費(fèi),諾斯羅普公司得到了3990萬(wàn)美元的經(jīng)費(fèi)。這兩個(gè)“成本加固定費(fèi)用”合同涵蓋了兩架原型機(jī)的設(shè)計(jì)和制造,以及300小時(shí)的飛行試驗(yàn)。與此同時(shí),普惠公司(PW)得到了將F-15戰(zhàn)斗機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)F100-PW-100發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行改型使其適合單發(fā)飛機(jī)使用的合同;通用電氣公司(GE)得到了發(fā)展YJ101發(fā)動(dòng)機(jī)的合同。這便是后來(lái)F404-GE-400發(fā)動(dòng)機(jī)的“準(zhǔn)生證”。

      通用動(dòng)力公司的YF-16驗(yàn)證機(jī)采用一套模擬電傳飛行控制系統(tǒng),放寬了縱向靜穩(wěn)定度,以側(cè)置駕駛手柄取代了傳統(tǒng)的中置駕駛桿。這些新技術(shù)均是由F-16戰(zhàn)斗機(jī)首次使用。YF-16在創(chuàng)新的同時(shí),也采用了諸多保守的做法,基本上自始至終都采用驗(yàn)證過(guò)的系統(tǒng)和部件,而且零部件裝配的設(shè)計(jì)都是為了易于在可能的情況下,使用低成本材料進(jìn)行制造。在動(dòng)力系統(tǒng)方面,直接選用了PW的F100-PW-100發(fā)動(dòng)機(jī),從而達(dá)到空軍戰(zhàn)斗機(jī)統(tǒng)一動(dòng)力系統(tǒng)的目的,簡(jiǎn)化了后勤維護(hù)壓力。這也是因?yàn)楣烙?jì)該型發(fā)動(dòng)機(jī)的耗油率比兩臺(tái)YJ101發(fā)動(dòng)機(jī)低很多。而且研究也表明,使用雙發(fā)布置并沒(méi)有太明顯的優(yōu)勢(shì)。后來(lái),通用動(dòng)力公司發(fā)現(xiàn)采用兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)可以提供更多的冗余。這也是后來(lái)F/A-18戰(zhàn)斗機(jī)能在海軍那里扳回一局的重要原因之一。

      諾斯羅普公司研發(fā)的YF-17驗(yàn)證機(jī)可以說(shuō)是諾斯羅普公司戰(zhàn)斗機(jī)系列的巔峰。有著濃厚繼承性的YF-17驗(yàn)證機(jī),是由1965年李·畢根領(lǐng)導(dǎo)的N-300工程演化而來(lái)。實(shí)質(zhì)上,N-300工程是在F-5E戰(zhàn)斗機(jī)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了加長(zhǎng)機(jī)身和翼根前緣延伸小邊條的改進(jìn)。諾斯羅普公司為N-300工程選擇的動(dòng)力系統(tǒng)時(shí)立刻想到了老伙伴——GE,希望GE能為N-300工程提供兩臺(tái)合適的發(fā)動(dòng)機(jī),即J85渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)。而對(duì)老合作伙伴伸來(lái)的橄欖枝,GE立刻便答應(yīng)下來(lái)。根據(jù)N-300工程的設(shè)計(jì)要求,GE立刻否定了J85渦噴發(fā)動(dòng)機(jī),將自己的單臺(tái)推力達(dá)到40千牛的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)GE-J1A1介紹給諾斯羅普公司。

      面對(duì)老伙伴的實(shí)質(zhì)性建議,諾斯羅普公司立刻放棄了J85發(fā)動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)而選擇GE-J1A1發(fā)動(dòng)機(jī),并配合GE同時(shí)修改動(dòng)力系統(tǒng)。兩年后的1967年,N-300工程的設(shè)計(jì)已經(jīng)演化為P-350項(xiàng)目。同時(shí),動(dòng)力系統(tǒng)也升級(jí)為GE15J1A2型發(fā)動(dòng)機(jī)(單臺(tái)推力提升到45千牛)。后來(lái),又被單機(jī)推力達(dá)到58千牛的GE15J1A5型發(fā)動(dòng)機(jī)取代。這種發(fā)動(dòng)機(jī)是采用了由裝備B-1A轟炸機(jī)的F101發(fā)動(dòng)機(jī)的等比例縮小的核心機(jī),并具有產(chǎn)生25:1的壓縮比的10級(jí)壓氣機(jī);不過(guò),GE15核心機(jī)0.25的涵道比非常適中,氣流除了冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的后機(jī)匣外沒(méi)有太多別的用處。因此,GE15核心機(jī)常被戲稱(chēng)為“漏氣”的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī),而非真正的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。不過(guò),這一布局也為YF-17驗(yàn)證機(jī)帶來(lái)一個(gè)好處——由于旁通空氣的存在,使得發(fā)動(dòng)機(jī)艙只需很少的冷卻空氣,而且可以使用更輕質(zhì)的低成本材料制造。

      發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣由卵型進(jìn)氣道口經(jīng)長(zhǎng)長(zhǎng)的進(jìn)氣道引入。這種卵型進(jìn)氣道最初也安裝了類(lèi)似于F-104的可動(dòng)半圓錐形中心體。到了1971年,得出了“馬赫數(shù)2.0的速度特性并不是十分必要”的結(jié)論,中心錐也因此取消。差不多與此同時(shí),進(jìn)氣道的長(zhǎng)度縮短了,進(jìn)氣口位置也在翼根前緣延伸邊條下面進(jìn)一步后移。1971年對(duì)進(jìn)氣口還做了進(jìn)一步的修型,最終的形狀像一個(gè)傾斜的字母“D”,其前緣稍微有些圓滑。進(jìn)氣口的頂端距離翼根前緣延伸邊條的底部0.1米,而且用一塊大的矩形隔板將進(jìn)氣道與機(jī)身分開(kāi),以防止邊界空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)。

      1971年1月28日,諾斯羅普公司正式向外界展示P-530“眼鏡蛇”驗(yàn)證機(jī)。不過(guò),外界對(duì)此設(shè)計(jì)沒(méi)有什么印象,沒(méi)有延續(xù)其前輩F-5的足跡,一張訂單也沒(méi)有撈到。后來(lái),飛機(jī)的實(shí)體模型在巴黎航展展出,仍是沒(méi)有買(mǎi)主。事實(shí)上,很少有哪國(guó)空軍愿意訂購(gòu)連自己開(kāi)發(fā)國(guó)家都不能服役的“純外貿(mào)”戰(zhàn)斗機(jī),而“眼鏡蛇”的“兄長(zhǎng)”F-5戰(zhàn)斗機(jī)可謂是一個(gè)罕見(jiàn)的例外。這主要是由于美國(guó)政府的軍火采購(gòu)費(fèi)用中,有不少都做了對(duì)外援助。

      在國(guó)外沒(méi)有引起反響,諾斯羅普公司便轉(zhuǎn)向美國(guó)空軍,推銷(xiāo)P-530驗(yàn)證機(jī)的各種改型。但美國(guó)空軍此刻眼中只有F-15戰(zhàn)斗機(jī),根本不愿資助P-530項(xiàng)目。但是美國(guó)空軍卻富有遠(yuǎn)見(jiàn)的支持P-530驗(yàn)證機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)——YJ101驗(yàn)證機(jī)(由GE15J1A5演化而來(lái)),向GE撥款1000萬(wàn)美元,讓它繼續(xù)開(kāi)發(fā)GE15發(fā)動(dòng)機(jī)。正是美國(guó)空軍這種富有遠(yuǎn)見(jiàn)的1000萬(wàn)美元的撥款,有力的推動(dòng)了YJ101驗(yàn)證機(jī)的深入發(fā)展,為后來(lái)YF-17驗(yàn)證機(jī)逆轉(zhuǎn)YF-16驗(yàn)證機(jī)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),也為此后F404-GE-400的誕生打下來(lái)技術(shù)基礎(chǔ)。

      1971年,當(dāng)美國(guó)宣布LWF計(jì)劃時(shí),諾斯羅普公司將P-530的設(shè)計(jì)修改為P-600,從而進(jìn)一步發(fā)展為YF-17A驗(yàn)證機(jī)。作為多用途設(shè)計(jì)的P-530具有良好的對(duì)地攻擊能力,而P-600驗(yàn)證機(jī)追求的是純粹的空優(yōu)作戰(zhàn)性能。正是這種轉(zhuǎn)變,為此后F/A-18戰(zhàn)斗機(jī)的“多面手”形象的塑造埋下伏筆。

      YF-17A驗(yàn)證機(jī)采用了兩臺(tái)GE的YJ101-GE-100型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。該發(fā)動(dòng)機(jī)的單機(jī)推力為62千牛,由P-530上使用的GE15型發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)而來(lái)。這兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝位置很近,以便減小單發(fā)失效時(shí)引起的非對(duì)稱(chēng)效應(yīng)。1974年4月4日,首架YF-17驗(yàn)證機(jī)出廠(chǎng),1974年6月9日首飛。

      YJ101-GE-100型發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)兩個(gè)推力支架和為每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)準(zhǔn)備的后固定支座進(jìn)行安裝。拆卸發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)只需將它們從發(fā)動(dòng)機(jī)艙中垂直地放下即可,不需要斷開(kāi)與尾翼控制裝置有關(guān)的任何連接。附件傳動(dòng)系統(tǒng)由兩個(gè)裝在機(jī)體上的變速箱組成。他們由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),與一個(gè)公用起動(dòng)機(jī)的變速箱相連。在拆卸發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程中變速箱留在機(jī)體內(nèi),傳動(dòng)軸則機(jī)械地?cái)嚅_(kāi),以免干擾飛機(jī)的其他系統(tǒng)。

      YF-16和YF-1 7之間的評(píng)估試飛從兩家簽約公司完成初步的飛行驗(yàn)證后不久就開(kāi)始了。F-16“戰(zhàn)隼”、F/A-18“大黃蜂”這對(duì)“一生之?dāng)场闭嚼_(kāi)了此后數(shù)十年的恩怨大幕。鏈接

      YJ101發(fā)動(dòng)機(jī)

      20世紀(jì)60年代,為了滿(mǎn)足P-530“眼鏡蛇”的發(fā)展需要,GE開(kāi)始研究先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的方案。當(dāng)然,在正式開(kāi)始動(dòng)工之前,GE根據(jù)P-530的需要,為YJ101發(fā)動(dòng)機(jī)確定了以下幾點(diǎn)原則:

      ·在性能、推重比、采辦與使用費(fèi)用和研制風(fēng)險(xiǎn)方面達(dá)到綜合平衡;

      ·在主要作戰(zhàn)區(qū)具有最大的安裝性能;

      ·能夠在無(wú)失速工作,特別是在極端的機(jī)動(dòng)瞬態(tài)更是如此;

      ·在整個(gè)飛行包線(xiàn)內(nèi)具有加力燃燒室點(diǎn)火能力;

      ·在戰(zhàn)斗機(jī)上和日常維護(hù)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)按易于安裝進(jìn)行定制;

      ·采辦和全壽命周期費(fèi)用低。

      通過(guò)這幾點(diǎn)原則,我們可知,GE在研發(fā)YJ101發(fā)動(dòng)機(jī)之時(shí),將結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、維護(hù)費(fèi)用低廉方便作為重點(diǎn)優(yōu)先考慮的重點(diǎn),且一直貫徹到整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)過(guò)程。而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比和耗油率這一十分重要的軍用硬指標(biāo)卻給予了足夠的彈性空間。也正是PW的F100-PW-100發(fā)動(dòng)機(jī)最為“頭疼”的地方。

      設(shè)計(jì)原則確立后,GE便立刻對(duì)YJl01發(fā)動(dòng)機(jī)展開(kāi)設(shè)計(jì),即便作為業(yè)界頂尖存在,GE也并不敢冒失的在YJl01發(fā)動(dòng)機(jī)上采用過(guò)多的新技術(shù),而是比較保守的采用了當(dāng)時(shí)其取得成熟技術(shù)(主要通過(guò)美國(guó)先進(jìn)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獍l(fā)生器技術(shù)的研究成果以及該公司的GEl/10、F101[GE9]、TF34等發(fā)動(dòng)機(jī)所取得的成熟技術(shù)),先后研究了多種方案,最后選定了介于渦噴和渦扇之間的YJl01連續(xù)引氣軍用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)方案。

      YJl01發(fā)動(dòng)機(jī)包括3級(jí)風(fēng)扇、7級(jí)高級(jí)壓氣機(jī)、環(huán)形燃燒室、單級(jí)高壓渦輪、單級(jí)低壓渦輪、可調(diào)收斂一擴(kuò)散噴管、常規(guī)的機(jī)械一液壓控制系統(tǒng)及自包容的發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑和電子系統(tǒng)等重要系統(tǒng)。其主要特點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面:

      ·利用從10級(jí)壓氣機(jī)的中部連續(xù)向后引出的不同流量空氣,高效地冷卻高壓渦輪和加力燃燒室,進(jìn)而提高渦輪進(jìn)口溫度和加力燃燒室溫度;

      ·增壓比較早期渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的提高1倍,單位推力比當(dāng)時(shí)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的增大10%~15%;

      ·安裝阻力較普通渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)更??;

      ·戰(zhàn)斗機(jī)采用固定式進(jìn)氣道,在很寬的飛行范圍內(nèi),發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口氣流畸變比普通渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)更小;

      ·冷卻氣流都在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部,故噴管設(shè)計(jì)較為容易;

      ·加力燃燒室耗油率較加力式渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的低20%,但是巡航耗油率比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的高10%。

      20世紀(jì)70年代,YJ101發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)工作正式開(kāi)始,于1972年技術(shù)定型,其壓氣機(jī)、燃燒室試驗(yàn)和全尺寸研制工作于1971年開(kāi)始。1972年4月被選為YF-17的動(dòng)力系統(tǒng)。GE得到軍方2000萬(wàn)美元的研制經(jīng)費(fèi),并簽署了研發(fā)合同,包括完成發(fā)動(dòng)機(jī)研制工作、對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行鑒定、并生產(chǎn)6臺(tái)供飛行試驗(yàn)用的發(fā)動(dòng)機(jī)。第一臺(tái)YJl01發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)于1972年7月,第一臺(tái)飛行試驗(yàn)型發(fā)動(dòng)機(jī)于1973年12月交付。在此期間,4臺(tái)工廠(chǎng)試驗(yàn)型發(fā)動(dòng)機(jī)和一臺(tái)核心機(jī)累計(jì)完成了950小時(shí)的試驗(yàn),其中包括100小時(shí)的高空臺(tái)試驗(yàn)(在阿諾德工程研制中心完成)。

      在這份合同簽署后的5年里,GE對(duì)YJ101發(fā)動(dòng)機(jī)完成了地面試驗(yàn)和飛行試驗(yàn),較好的驗(yàn)證了YJ101的設(shè)計(jì)。同時(shí),GE也利用新取得技術(shù)對(duì)YJ101進(jìn)行改進(jìn)。這些改進(jìn)主要是提高發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)、高壓渦輪和低壓渦輪的性能,以及改進(jìn)加工工藝和材料,如,YJ101的新C形集油槽的零件數(shù)量較原結(jié)構(gòu)減少21個(gè),達(dá)到重量更輕,費(fèi)用更低,維護(hù)更簡(jiǎn)單的效果;高壓轉(zhuǎn)子采用惰性焊接結(jié)構(gòu),取代螺栓連接結(jié)構(gòu),大大減輕重量,且對(duì)工藝提出更高的要求。正是這些技術(shù)的改進(jìn),為以后F404發(fā)動(dòng)機(jī)的誕生奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

      YJ101發(fā)動(dòng)機(jī)與F404發(fā)動(dòng)機(jī)的主要改進(jìn)

      ·以YJ101發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)為基礎(chǔ),并將風(fēng)扇直徑(風(fēng)扇葉尖處)增大23毫米,相應(yīng)地低壓渦輪直徑增大10毫米。由于風(fēng)扇進(jìn)口直徑增大,進(jìn)氣流量由59.0千克/秒增大到63.5千克/秒,涵道比也由0.20增大到0.34,發(fā)動(dòng)機(jī)推力由66.9千牛增大到70.6千牛;

      ·將渦輪進(jìn)口溫度提高10℃以上;

      ·為了平衡發(fā)動(dòng)機(jī)前部增大的壓力,將加力燃燒室的直徑增大56毫米,噴口可隨飛行馬赫數(shù)的變化自動(dòng)調(diào)節(jié),噴口面積比由YF-17戰(zhàn)斗機(jī)的1.44增大到1.62,

      ·為了適應(yīng)海洋環(huán)境的使用要求,一些發(fā)動(dòng)機(jī)部件采用了相應(yīng)的防腐措施;

      ·為了滿(mǎn)足艦載環(huán)境復(fù)飛的快加速性要求,發(fā)動(dòng)機(jī)由慢車(chē)到中間推力的加速時(shí)間為4秒,較常規(guī)陸基戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)縮短1秒;

      ·為了滿(mǎn)足艦上安全降落的要求,增加一個(gè)臨時(shí)功率控制系統(tǒng)。

      與此同時(shí),歐洲四國(guó)(比利時(shí)、丹麥、挪威、荷蘭)考慮替換他們的F104戰(zhàn)斗機(jī),四國(guó)聯(lián)合起來(lái)發(fā)布了“世紀(jì)合同”,準(zhǔn)備對(duì)4種戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行評(píng)估的基礎(chǔ)上選擇一個(gè)后繼機(jī)。這4種戰(zhàn)斗機(jī)分別是法國(guó)達(dá)索公司的“幻影”F1、通用動(dòng)力公司的YF-16、諾斯羅普的YF-17和瑞典的薩伯公司的JA-37。LWF計(jì)劃的勝利者在這4種戰(zhàn)斗機(jī)中可能占據(jù)優(yōu)勢(shì),且四國(guó)也希望在美國(guó)空軍在做決定之前確定美國(guó)打算購(gòu)買(mǎi)哪款戰(zhàn)斗機(jī)。

      競(jìng)爭(zhēng)剛開(kāi)始時(shí),人們普遍認(rèn)為諾斯羅普公司將是最后的勝利者。他們擁有多年的輕型戰(zhàn)斗機(jī)的方面的經(jīng)驗(yàn),以及在最初的P-530工程中投入了大量的時(shí)間和金錢(qián)都被認(rèn)為是他們勝出的優(yōu)勢(shì)。不過(guò),1975年1月13日當(dāng)時(shí)的美國(guó)空軍部長(zhǎng)約翰·麥克盧卡斯宣布YF-16獲勝之時(shí),外界一片嘩然。YF-16驗(yàn)證機(jī)的速度稍高于YF-17驗(yàn)證機(jī),使用的F100-PW-100發(fā)動(dòng)機(jī)與F-15戰(zhàn)斗機(jī)有通用性。這就大大減小了后勤上的難題。這也是美國(guó)空軍最終選擇YF-16驗(yàn)證機(jī)的重要砝碼。YJ101型驗(yàn)證機(jī)則是一款新型的動(dòng)力裝置,試驗(yàn)相對(duì)較少,還需要在專(zhuān)用工具、備件和文件管理方面進(jìn)行大量的投資。

      歐洲四國(guó)隨后也訂購(gòu)了F-16戰(zhàn)斗機(jī),而F-16戰(zhàn)斗機(jī)也很快成為同代噴氣戰(zhàn)斗機(jī)中產(chǎn)量最大的戰(zhàn)斗機(jī)。

      至此,NG大戰(zhàn)的上半場(chǎng)以通用動(dòng)力公司獲勝落下大幕。YF-1 7戰(zhàn)斗機(jī)只能接受眼前的殘酷現(xiàn)象。但隨后在美國(guó)海軍那里又找到了自尊,完成了對(duì)YF-16戰(zhàn)斗機(jī)的翻盤(pán)之戰(zhàn)。

      掌控下半場(chǎng)的N

      如果不是美國(guó)海軍需要一種新型的戰(zhàn)斗機(jī),失去LWF計(jì)劃的競(jìng)爭(zhēng),恐怕就是諾斯羅普公司戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的終結(jié)了。然而和美國(guó)空軍一樣,那時(shí)的美國(guó)海軍也面臨著同樣的問(wèn)題?!鞍翚庑埴棥盕-15戰(zhàn)斗機(jī)確立了美國(guó)空軍未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的優(yōu)勢(shì),但高昂的價(jià)格壓得美國(guó)空軍喘不過(guò)氣來(lái)。而海軍的“雄貓”F-14戰(zhàn)斗機(jī)成為那時(shí)唯一能撐起美國(guó)海軍航母戰(zhàn)斗群的“殺手锏”。但F-14那厚厚的“報(bào)賬單”也讓海軍部長(zhǎng)頭疼不已。

      在這種背景下,美國(guó)海軍表達(dá)了對(duì)低成本戰(zhàn)機(jī)的興趣,希望能為F-14“雄貓”尋找一款相對(duì)低端的“搭檔”——“試驗(yàn)性戰(zhàn)斗攻擊機(jī)計(jì)劃”(VFAX)。同樣,海軍陸戰(zhàn)隊(duì)也希望能找到一款價(jià)格低廉的多用途戰(zhàn)斗機(jī),而不是類(lèi)似F-14那樣豪華的戰(zhàn)斗機(jī)。

      為了節(jié)約成本,美國(guó)海軍準(zhǔn)備對(duì)YF-16和YF-17進(jìn)行評(píng)估,希望能在這兩款戰(zhàn)斗機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展出自己想要的低成本多用途戰(zhàn)斗機(jī)。面對(duì)美國(guó)海軍的巨大訂單,諾斯羅普公司和通用動(dòng)力公司均向海軍保證,他們各自的飛機(jī)都可以發(fā)展成為艦載戰(zhàn)斗機(jī)。于是,剛熄滅不久的“NG大戰(zhàn)”再燃戰(zhàn)火。

      不過(guò),在這兩家公司準(zhǔn)備向海軍VFAX沖刺時(shí),都意識(shí)到自己從來(lái)沒(méi)有涉及過(guò)艦載機(jī)的研發(fā)。美國(guó)政府也對(duì)這一增加的風(fēng)險(xiǎn)非常擔(dān)憂(yōu)。為了減少風(fēng)險(xiǎn),兩家公司都在積極尋找合適的合作伙伴。

      1974年9月7日,通用動(dòng)力公司宣布,他們將與沃特(LTV)公司合作,準(zhǔn)備在YF-16驗(yàn)證機(jī)的基礎(chǔ)上提出一種海軍空中格斗戰(zhàn)斗機(jī)。這種海軍型飛機(jī)將裝備超視距雷達(dá)并具備拓展的多任務(wù)能力。LTV公司在海軍飛機(jī)很有經(jīng)驗(yàn),最近的例子就是F-8“十字戰(zhàn)士”艦載戰(zhàn)斗機(jī)和A-7“海盜Ⅱ”艦載攻擊機(jī)。

      諾斯羅普公司也感覺(jué)到,他們的YF-17驗(yàn)證機(jī)作為海軍空中格斗戰(zhàn)斗機(jī)有著無(wú)限潛力的候選機(jī)型。因?yàn)椋@款驗(yàn)證機(jī)有更大的潛力發(fā)展成為裝備雷達(dá)的多用途戰(zhàn)斗機(jī)。為了彌補(bǔ)自己在海軍艦載機(jī)方面經(jīng)驗(yàn)的不足,諾斯羅普公司找到了當(dāng)時(shí)的麥道公司進(jìn)行海軍型YF-17戰(zhàn)斗機(jī)的改進(jìn)。

      作為海軍航母上使用的艦載機(jī),必須具備諸多海軍用特色。與空軍使用環(huán)境不同,艦載機(jī)的主要使用環(huán)境主要是茫茫大海,一旦出現(xiàn)意外事故,根本沒(méi)有備用機(jī)場(chǎng)降落。因此,對(duì)戰(zhàn)機(jī)的可靠性有著絕對(duì)的硬要求。這讓采用雙發(fā)的YF17驗(yàn)證機(jī)在競(jìng)爭(zhēng)中無(wú)形中占據(jù)了優(yōu)勢(shì)。同時(shí),YF-16使用的F100-PW-100發(fā)動(dòng)機(jī)雖然性能強(qiáng)悍,但早期因可靠性問(wèn)題,曾一度讓F-15成為“機(jī)庫(kù)皇后”。在這種大背景下,海軍完全傾向于YF-17驗(yàn)證機(jī)。

      不過(guò),首輪VFAX計(jì)劃投票,YF-16驗(yàn)證機(jī)勝出。這讓海軍很不能接受,他們向國(guó)防部反映,YF-16根本不能滿(mǎn)足他們的需要;并通知五角大樓不打算采購(gòu)YF-16驗(yàn)證機(jī)。在隨后的4個(gè)月里,海軍與國(guó)會(huì)、國(guó)防部進(jìn)行了磋商,試圖由競(jìng)爭(zhēng)失利的YF-17驗(yàn)證機(jī)開(kāi)發(fā)出一種海軍化的改型戰(zhàn)斗機(jī)。

      1975年5月2日,美國(guó)海軍正式宣布他們將在YF-17驗(yàn)證機(jī)基礎(chǔ)上研發(fā)一款新戰(zhàn)機(jī)。至此,后來(lái)名揚(yáng)天下的F/A-18“大黃蜂”艦載機(jī)正式進(jìn)入了研發(fā)快車(chē)道。1977年3月1日,美國(guó)海軍部長(zhǎng)格拉漢姆·柯萊特將軍宣布,F(xiàn)/A-18戰(zhàn)斗機(jī)被命名為“大黃蜂”。

      F/A-18戰(zhàn)斗機(jī)計(jì)劃在一系列書(shū)面合同簽訂中繼續(xù)朝前推進(jìn)。1975年11月,GE得到F404發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)合同。1976年1月22日,麥道公司得到9架單座和兩架雙座的全尺寸發(fā)展型(FSD)合同。

      YF-17驗(yàn)證機(jī)使用的YJ101渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)被改型的F404-GE-400發(fā)動(dòng)機(jī)取代,后者在加力狀態(tài)下可提供70.2千牛的推力。F404的涵道比為0.34,這使它更像一臺(tái)真正的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),而不是“漏氣的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)”。這種發(fā)動(dòng)機(jī)與J79型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)相比,推力基本相當(dāng),但重量只有后者的一半。而長(zhǎng)度縮短了25%,零部件減少了7700個(gè)。與其他新近的發(fā)動(dòng)機(jī)相比,F(xiàn)404發(fā)動(dòng)機(jī)遇到的研制問(wèn)題相對(duì)較少,而且在大迎角下也能很好地抑制壓氣機(jī)失速。F404發(fā)動(dòng)機(jī)的響應(yīng)性能非常顯著,能夠在短短的4秒之內(nèi)從慢車(chē)狀態(tài)加速到全加力狀態(tài)。這一特點(diǎn),正好適合在有限的航母甲板上進(jìn)行彈射起飛使用。

      GE核心機(jī)發(fā)展計(jì)劃

      核心機(jī)(Core Engine)有時(shí)候也被成為燃?xì)獍l(fā)生器(Gas Generator)。嚴(yán)格講兩者是有區(qū)別的,燃?xì)獍l(fā)生器有單、雙軸之分,通常將高壓部分(高壓壓氣機(jī)+燃燒室+高壓渦輪)稱(chēng)為核心機(jī)。核心機(jī)可以作為燃?xì)獍l(fā)生器,但雙軸發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)獍l(fā)生器除了核心機(jī)外,還要包括低壓壓氣機(jī)和驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)的那部分低壓渦輪。如果研制成功一臺(tái)高性能核心機(jī),通過(guò)搭配相應(yīng)的低壓部分,可發(fā)展出一系列不同類(lèi)型的動(dòng)力裝置。此外按照相似理論將核心機(jī)尺寸放大或縮小,來(lái)擴(kuò)大衍生發(fā)動(dòng)機(jī)的推力或功率范圍,這就是所謂的“核心機(jī)衍生發(fā)展”模式。

      1959年美國(guó)空軍根據(jù)這些思想,正式開(kāi)始實(shí)施“輕重量燃?xì)獍l(fā)生器”計(jì)劃(Lightweight Gas Generator),后來(lái)改稱(chēng)為“先進(jìn)渦輪燃?xì)獍l(fā)生器計(jì)劃”(ATEGG)——這是一個(gè)由美國(guó)軍方牽頭,工業(yè)界(主要有PW公司、GE公司、艾利遜公司、加雷特公司、特里達(dá)因公司等)共同參與的先進(jìn)航空技術(shù)預(yù)研計(jì)劃。燃?xì)獍l(fā)生器屬于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部分,其性能高低決定了發(fā)動(dòng)機(jī)的總體水平,技術(shù)難度也是最大。開(kāi)始ATEGG的主要目的是通過(guò)先期研究關(guān)鍵計(jì)劃,并經(jīng)裝機(jī)環(huán)境下(核心機(jī))的試驗(yàn)驗(yàn)證,進(jìn)而降低型號(hào)研制的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),縮短周期,減少成本。GE在這方面的工作更具有代表性,自1963年以來(lái),該公司已經(jīng)研制了五代AI-EGG,公司編號(hào)為GE1、GE14、GE23、GE29、GE37(空軍統(tǒng)一編號(hào)為XTE45),現(xiàn)在又研發(fā)了第六、七代。

      1963年,GE在ATEGG的支持下,研制出了首臺(tái)“先進(jìn)核心機(jī)”——GE1。GE正是在這個(gè)GE1核心機(jī)上開(kāi)花結(jié)果,衍生了出了GE現(xiàn)今名揚(yáng)天下的發(fā)動(dòng)機(jī)家族。

      GE1核心機(jī)由14級(jí)軸流式高壓壓氣機(jī)、環(huán)形燃燒室與兩級(jí)冷卻式高壓渦輪組成。主要參數(shù):推力約為22千牛、空氣流量:32千克/秒、增壓比11。壓氣機(jī)前5級(jí)靜子可調(diào),直徑0.61米,長(zhǎng)度1.78米。后來(lái)設(shè)計(jì)人員在GEl核心機(jī)基礎(chǔ)上又衍生除了3個(gè)比較重要的驗(yàn)證機(jī)——GE1/6、GE9和GE1/10。

      ·GE1/6:高涵道比渦扇縮型試驗(yàn)機(jī);

      ·GE1/10:雙軸加力渦扇驗(yàn)證機(jī),加力推力80千牛,推重比7。1969年,設(shè)計(jì)師通過(guò)改進(jìn)GE1/10又派生出了F100-GE-100/400高推重比渦扇競(jìng)標(biāo)方案,最高推力130千牛。盡管由于在一次關(guān)鍵試驗(yàn)中發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生風(fēng)扇葉片斷裂,使得該方案輸給了PW的F100-PW-100/400方案,但其整體設(shè)計(jì)已經(jīng)達(dá)到了第三代發(fā)動(dòng)機(jī)的先進(jìn)水平。相比GE1,F(xiàn)100-GE-100的高壓壓氣機(jī)級(jí)數(shù)減少了一半(8級(jí),增壓比為8),主燃燒室長(zhǎng)度縮短40%,渦輪前溫度達(dá)到1650K。

      ·GE9:F101驗(yàn)證機(jī)。1969年擊敗PW的JTF20驗(yàn)證機(jī)獲得戰(zhàn)略轟炸機(jī)(AMSA,即B-1)配套動(dòng)力的研制合同。GE9核心機(jī)綜合了F100-GE-100、GE1/10等眾多型號(hào)的科研成果,引領(lǐng)著那個(gè)時(shí)代燃?xì)鉁u輪動(dòng)力的技術(shù)方向。此后還誕生CFM56、F101DFE/F110以及YJ101(F404的前身)。

      F404系列發(fā)動(dòng)機(jī)

      言歸正傳,在介紹了F404發(fā)動(dòng)機(jī)問(wèn)世背景后,我們正式來(lái)認(rèn)識(shí)一下“大黃蜂之心”——F404發(fā)動(dòng)機(jī)。F404發(fā)動(dòng)機(jī)為雙轉(zhuǎn)子、帶加力、低涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。采用了模塊化設(shè)計(jì),使用了一個(gè)3級(jí)風(fēng)扇和一個(gè)7級(jí)高壓壓氣機(jī),分別由一個(gè)單級(jí)渦輪驅(qū)動(dòng)。燃燒室是通流環(huán)形燃燒室,加力燃燒室從最小到最大推力完全可調(diào)。截止到2010年,F(xiàn)404發(fā)動(dòng)機(jī)在10個(gè)國(guó)家使用,配裝數(shù)量超過(guò)3700臺(tái)。

      鏈接

      F404發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想

      作為美國(guó)的航母艦載戰(zhàn)斗群中重要的一個(gè)環(huán)節(jié),F(xiàn)/A-18戰(zhàn)斗機(jī)具備十分明顯的艦載機(jī)特色(高可靠性、好的維護(hù)性、以及急加速性);同時(shí)又著重考慮其在美國(guó)航母戰(zhàn)斗群里所承擔(dān)的任務(wù)(強(qiáng)調(diào)機(jī)動(dòng)性的制空作戰(zhàn),以及對(duì)地/對(duì)海攻擊的雙重任務(wù))。F404的設(shè)計(jì)和研制極具挑戰(zhàn)性。在F404發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)之際,PW的F100-PW-100因過(guò)渡強(qiáng)調(diào)性能而忽視可靠性和維修性,在使用中屢出事故,嚴(yán)重影響了作戰(zhàn)和使用。因此,在F404的研制之初,美國(guó)海軍、麥道公司、諾斯羅普公司和GE等組成推進(jìn)系統(tǒng)一體化小組(PSIB),確定了設(shè)計(jì)思想:采用經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的最新技術(shù),不追求過(guò)高的性能指標(biāo),注意保持發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,費(fèi)用合理和減少風(fēng)險(xiǎn)。在這大的指導(dǎo)思想下,PSIB對(duì)F404的具體設(shè)計(jì)原則做出了以下排序:將不受限制的使用能力、較好的艦載適應(yīng)性放在第1和第2位,將較好的可靠性和維修性放在第3位,之后依次為最低費(fèi)用、最輕重量和最高性能。

      不受約束的使用能力

      作為戰(zhàn)斗機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng),在變化不定的戰(zhàn)場(chǎng)上,存在著諸多不確定因素,因此美國(guó)海軍將F/A-18/F404這一對(duì)組合,不管在平時(shí)訓(xùn)練期間,還是存在無(wú)數(shù)不確定因素的戰(zhàn)場(chǎng)上,具有不受約束的使用能力,具體包括:在作戰(zhàn)機(jī)動(dòng)工作期間,進(jìn)氣道與發(fā)動(dòng)機(jī)很好的匹配,提供較大的進(jìn)氣畸變?cè)6?;在空?duì)空作戰(zhàn)與空對(duì)地武器發(fā)射期間,發(fā)動(dòng)機(jī)具有較好的燃?xì)馔萄试6龋WC無(wú)喘振工作;在整個(gè)飛行包線(xiàn)內(nèi),油門(mén)桿操縱不受約束;在較低的空速下,發(fā)動(dòng)機(jī)具有可依賴(lài)的空中啟動(dòng)能力;良好的包容性;良好的加力點(diǎn)火能力和穩(wěn)定燃燒品質(zhì)。這些能力通過(guò)進(jìn)氣道/發(fā)動(dòng)機(jī)匹配、武器發(fā)射相容性、發(fā)動(dòng)機(jī)操縱特性、空中啟動(dòng)特性等方面來(lái)滿(mǎn)足。

      艦載環(huán)境適應(yīng)性

      為了滿(mǎn)足艦載環(huán)境要求,F(xiàn)/A-18戰(zhàn)斗機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)需要具有以下特性:彈射蒸汽吞入容限;自包容的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系統(tǒng);為在航母甲板上工作期間降低飛行員的負(fù)荷所需要的較低的地面慢車(chē)推力;優(yōu)化油門(mén)的敏感性,以滿(mǎn)足艦上降落要求;采用油門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)非手動(dòng)油門(mén)艦上降落。這些能力通過(guò)蒸汽吞入、地面起動(dòng)、地面慢車(chē)推力、油門(mén)敏感性、自動(dòng)油門(mén)控制等來(lái)滿(mǎn)足。

      極好的可靠性、耐久性和維修性

      海軍通過(guò)確定發(fā)動(dòng)機(jī)功率用法,執(zhí)行新的150小時(shí)面向任務(wù)的耐久性試驗(yàn),750小時(shí)的模擬任務(wù)耐久性試驗(yàn),1000小時(shí)的加速使用試驗(yàn),可靠性跟蹤,維修性驗(yàn)證,可靠性和維修性獎(jiǎng)勵(lì),飛行發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng),以取得高的可靠性和好的維修性。

      a、可靠性

      美國(guó)海軍把高可靠性作為對(duì)F404發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)先考慮的問(wèn)題之一。為了達(dá)到這一目標(biāo),美國(guó)海軍確定一些難度大的可靠性指標(biāo):模擬任務(wù)耐久性試驗(yàn)為平均故障間隔時(shí)間為72小時(shí);在F/A-18戰(zhàn)斗機(jī)上完成加速使用試驗(yàn)平均故障間隔時(shí)間為100小時(shí);在F/A-18戰(zhàn)斗機(jī)上完成初期飛行試驗(yàn)平均故障時(shí)間為264小時(shí)。

      b、耐久性

      美國(guó)海軍特別強(qiáng)調(diào)F404發(fā)動(dòng)機(jī)的耐久性。GE采取了以下諸多措施,來(lái)滿(mǎn)足計(jì)劃的目標(biāo):

      ·采用具有較強(qiáng)抗外物損傷能力的低展弦比低壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子和靜子葉片,提高抗沖擊能力;

      ·采用帶凸肩的第1級(jí)的低壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉片,提高抗振動(dòng)能力;

      ·采用帶凸肩的壓氣機(jī)靜子葉片,提高載荷分擔(dān)能力;

      ·在外涵道安裝高壓壓氣機(jī)可調(diào)靜子葉片作動(dòng)環(huán)和連桿組件,減少處理和安裝損傷;

      ·采用低展弦比高壓渦輪轉(zhuǎn)子葉片,提高抗沖擊能力;

      ·在所有的壓氣機(jī)和渦輪轉(zhuǎn)子級(jí)上采用抗磨腐蝕涂層,提供瞬態(tài)碰撞摩擦能力和允許壓氣機(jī)機(jī)匣和轉(zhuǎn)子修理;

      ·采用18個(gè)支板前框架,提高載荷分擔(dān)能力;

      ·采用相對(duì)較大和較重的部件,在維護(hù)時(shí)可減少損傷;

      ·高壓壓氣機(jī)第1和第2級(jí)、第4~7級(jí)焊接在一起,以更好的固定平衡件和減少緊固件;

      ·采用抗腐蝕合金Inonce1718、Ti和A286替代Cr403或B5F5

      ·冷卻外表面,以減少冷卻空氣需要量和為發(fā)動(dòng)機(jī)附件提供低溫環(huán)境。

      型號(hào)規(guī)范中有關(guān)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)和分析

      項(xiàng)目:低循環(huán)疲勞;

      要求:進(jìn)行相當(dāng)于1個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命周期的試驗(yàn),冷端和熱端部件分別進(jìn)行3500和1750個(gè)起動(dòng)一停車(chē)循環(huán)(實(shí)際試驗(yàn)廣泛的多);

      試驗(yàn)結(jié)果:對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件(高、低壓渦輪,燃燒室及加力燃燒室機(jī)匣)進(jìn)行1750個(gè)循環(huán)(起動(dòng)-中等推力-停車(chē))的海平面靜態(tài)低循環(huán)疲勞試驗(yàn);對(duì)某些冷端部件進(jìn)行了3500個(gè)循環(huán)的低循環(huán)疲勞試驗(yàn);對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了相當(dāng)于一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命周期的試驗(yàn)。

      項(xiàng)目:發(fā)動(dòng)機(jī)壓力容器與機(jī)匣試驗(yàn);

      要求:燃燒室機(jī)匣以?xún)杀兜淖畲蠊ぷ鲏毫M(jìn)行試驗(yàn),不發(fā)生破裂;

      試驗(yàn)結(jié)果:規(guī)定發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣與承受燃?xì)鈮毫ω?fù)荷的部件至少應(yīng)承受2倍最大工作壓力而不破裂。在燃燒室機(jī)匣的試驗(yàn)中,當(dāng)壓力增加到最大工作壓力的2.22倍時(shí),才在一個(gè)應(yīng)力集中點(diǎn)處產(chǎn)生局部屈服。

      項(xiàng)目:強(qiáng)度與壽命;

      要求:應(yīng)力分析和振動(dòng),應(yīng)力試驗(yàn)(包括發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)振動(dòng)試驗(yàn),轉(zhuǎn)子葉片和導(dǎo)流葉片氣動(dòng)力試驗(yàn)以及附件齒輪箱試驗(yàn));

      試驗(yàn)結(jié)果:在飛行前規(guī)定試驗(yàn)和定型試驗(yàn)期間,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行詳細(xì)的強(qiáng)度和壽命分析。對(duì)認(rèn)為不能滿(mǎn)足要求的部件(如第1、第3級(jí)風(fēng)扇盤(pán))進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。對(duì)有的零部件需要更換材料(如高、低壓渦輪盤(pán))。有的零部件可能出現(xiàn)裂紋(如高壓渦輪導(dǎo)向器)但可繼續(xù)使用。有些零部件多次修理仍然不行就要進(jìn)行重新設(shè)計(jì),如4號(hào)軸承。

      項(xiàng)目:蠕變;

      要求:蠕變分析和定型持久試驗(yàn);

      試驗(yàn)結(jié)果:在零部件的任務(wù)壽命周期(大多數(shù)為4000小時(shí))內(nèi),發(fā)動(dòng)機(jī)零部件蠕變量不超過(guò)蠕變極限0.20/0,為了不使蠕變成為發(fā)動(dòng)機(jī)的主要問(wèn)題,一般進(jìn)行150小時(shí)定型持久試驗(yàn)。F404發(fā)動(dòng)機(jī)所有零部件都成功的完成了150小時(shí)定型持久試驗(yàn),沒(méi)有出現(xiàn)大的蠕變。

      項(xiàng)目:包容性;

      要求:進(jìn)行分析和地坑旋轉(zhuǎn)試驗(yàn);

      試驗(yàn)結(jié)果:對(duì)風(fēng)扇單元體、高、低壓渦輪和前壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子組件進(jìn)行了包容性試驗(yàn)。這些機(jī)匣都成功的包容了損壞的葉片。

      項(xiàng)目:轉(zhuǎn)子完整性;

      要求:完成MIL-E-5007D要求的超轉(zhuǎn)和超溫試驗(yàn);

      試驗(yàn)結(jié)果:在低壓渦輪進(jìn)口溫度超過(guò)最大允許穩(wěn)態(tài)溫度42℃條件下運(yùn)轉(zhuǎn)5分鐘。結(jié)果表明發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有損壞。壓氣機(jī)和風(fēng)扇轉(zhuǎn)子組件的超轉(zhuǎn)試驗(yàn),在模擬的115%最大穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速和最高燃?xì)鉁囟认逻\(yùn)轉(zhuǎn)5分鐘。

      項(xiàng)目:盤(pán)破裂;

      要求:以最大允許穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速的115%進(jìn)行旋轉(zhuǎn)試驗(yàn);

      試驗(yàn)結(jié)果:規(guī)定盤(pán)的破裂轉(zhuǎn)速不得低于122%最大允許穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速。事實(shí)上,只要通過(guò)超轉(zhuǎn)試驗(yàn)就能滿(mǎn)足這項(xiàng)要求。

      項(xiàng)目:振動(dòng);

      要求:在高空條件下進(jìn)行振動(dòng)(包括加速應(yīng)力譜)測(cè)定;

      試驗(yàn)結(jié)果:在穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)情況下進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)測(cè)試,沒(méi)有出現(xiàn)明顯的破壞性振動(dòng)。

      項(xiàng)目:外部施加的力;

      要求:對(duì)機(jī)匣和安裝座進(jìn)行分析,并進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)靜負(fù)荷試驗(yàn)進(jìn)行分析;

      試驗(yàn)結(jié)果:發(fā)動(dòng)機(jī)靜結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受慣性力、陀螺力矩和推力的最大組合以及來(lái)自安裝節(jié)的合成反作用力。這些零部件在承受1.5倍機(jī)動(dòng)過(guò)載時(shí)不產(chǎn)生明顯的裂紋、翹曲或永久變形。

      經(jīng)過(guò)上述諸多一系列富有成效的試驗(yàn),F(xiàn)404發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到甚至超過(guò)了計(jì)劃的可靠性目標(biāo):模擬任務(wù)耐久性試驗(yàn)的平均故障時(shí)間為263小時(shí),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了計(jì)劃的72小時(shí);在F/A-18戰(zhàn)斗機(jī)上完成了加速使用試驗(yàn)的100小時(shí)中沒(méi)有出現(xiàn)故障;在F/A-18戰(zhàn)斗機(jī)上完成初期飛行試驗(yàn)平均故障間隔時(shí)間為281小時(shí),也長(zhǎng)于計(jì)劃的264小時(shí)。

      設(shè)計(jì)費(fèi)用

      在戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的全壽命周期成本中,安裝和備用發(fā)動(dòng)機(jī)的成本占37%,初始和保障備件的成本占8%,發(fā)動(dòng)機(jī)制造成本占45%。因而發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)成本對(duì)全壽命周期成本具有很大的影響。

      通過(guò)合同商與政府就根據(jù)軍用規(guī)范提出的戰(zhàn)斗機(jī)性能、任務(wù)和可靠性等方面的要求協(xié)商、制造費(fèi)用與質(zhì)量的折中、影響使用和保障費(fèi)用因素的優(yōu)化,通過(guò)F404發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目經(jīng)理組織設(shè)計(jì)工程管理人員、財(cái)務(wù)管理人員、制造管理人員和綜合后勤保障管理人員對(duì)費(fèi)用進(jìn)行控制,也通過(guò)采用改進(jìn)的制造技術(shù)和簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),F(xiàn)404發(fā)動(dòng)機(jī)的全壽命周期費(fèi)用(以1000臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)為基準(zhǔn))與J79發(fā)動(dòng)機(jī)相比降低了11%。

      在飛行任務(wù)相同,戰(zhàn)斗機(jī)性能相同條件下,按照美元不變價(jià)格計(jì)算,F(xiàn)404發(fā)動(dòng)機(jī)的全壽命周期費(fèi)用估計(jì)為J79發(fā)動(dòng)機(jī)的68%左右。在可比條件下,零件、維護(hù)、備件等減少57%,工裝設(shè)備和備份發(fā)動(dòng)機(jī)減少28%,安裝的發(fā)動(dòng)機(jī)減少26%。

      正是因?yàn)镕404發(fā)動(dòng)機(jī)基于GE15核心機(jī)研發(fā)而來(lái),GE在研發(fā)F404發(fā)動(dòng)機(jī)之時(shí)并未對(duì)GE15核心機(jī)最具技術(shù)含量的高壓壓氣機(jī)、燃燒室和高壓渦輪進(jìn)行任何改動(dòng),只是對(duì)別的零部件進(jìn)行針對(duì)性的改進(jìn)發(fā)展。

      首先改進(jìn)的便是將GE15核心機(jī)的壓氣機(jī)的直徑放大,使之成為風(fēng)扇。同時(shí)將低壓渦輪和加力燃燒室稍作放大,涵道比隨之由YJ101的0.20提升到0.34;與其同時(shí),渦輪進(jìn)口溫度提高約100C,發(fā)動(dòng)機(jī)的推力比YJ101驗(yàn)證機(jī)增加約17%。風(fēng)扇由一個(gè)單機(jī)低壓渦輪驅(qū)動(dòng),風(fēng)扇排出的大約1/3空氣經(jīng)過(guò)旁路進(jìn)入加力燃燒室,供燃燒和冷卻使用。7級(jí)高壓壓氣機(jī)由一個(gè)高壓渦輪驅(qū)動(dòng)。第1和第2級(jí)壓氣機(jī)的定子是可調(diào)的,而第5級(jí)壓氣機(jī)的空氣用于發(fā)動(dòng)機(jī)的防冰系統(tǒng)。一組可調(diào)進(jìn)氣導(dǎo)向葉片安裝在風(fēng)扇和壓氣機(jī)的前面,引導(dǎo)進(jìn)入的空氣處于最佳角度,以利于發(fā)動(dòng)機(jī)工作。霧化后的油和壓氣機(jī)排出的空氣,在燃燒室里合并被點(diǎn)燃,然后穿過(guò)壓氣機(jī)和風(fēng)扇渦輪,由發(fā)動(dòng)機(jī)噴口排出。

      加力燃燒過(guò)程加入了更多的霧化燃油,與燃燒室排出的氣體和旁通的風(fēng)扇排出的空氣混合,從而產(chǎn)生附加推力。在整個(gè)飛行包線(xiàn)中,電控裝置、可變排氣噴口、主燃油控制以及加力燃燒燃油控制,保障了發(fā)動(dòng)機(jī)的協(xié)調(diào)工作。由壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)附屬變速箱,為潤(rùn)滑和回油油泵、可變排氣噴口的動(dòng)力裝置、交流發(fā)電機(jī)、主油泵以及加力燃燒室油泵提供動(dòng)力,發(fā)動(dòng)機(jī)由安裝在飛機(jī)上的輔助動(dòng)力裝置來(lái)啟動(dòng)。

      由于F404發(fā)動(dòng)機(jī)與飛機(jī)采用分離附件機(jī)匣設(shè)計(jì),裝在飛機(jī)上的輔助傳動(dòng)系統(tǒng)單獨(dú)傳動(dòng)燃油泵、液壓泵和發(fā)電機(jī)系統(tǒng)有它自己的空氣渦輪啟動(dòng)器。因此飛機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)只有11個(gè)接頭,除去冷卻時(shí)間,更換一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)僅需21分鐘??梢哉f(shuō),維護(hù)量十分的小,完全符合海軍追求的低維護(hù)要求。

      在研發(fā)F404發(fā)動(dòng)機(jī)之時(shí),美國(guó)海軍根據(jù)以往的使用經(jīng)驗(yàn),將發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性、可維護(hù)性要求提到近乎“苛刻”的地步,且決不讓步。其實(shí)美國(guó)海軍這種做法無(wú)可厚非。作為艦載戰(zhàn)斗機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng),若可靠性出現(xiàn)問(wèn)題,在茫茫大海上根本沒(méi)有降落之地;無(wú)法及時(shí)出動(dòng)戰(zhàn)斗機(jī),貽誤戰(zhàn)機(jī),說(shuō)不定就會(huì)輸?shù)粽麄€(gè)戰(zhàn)爭(zhēng)。同時(shí),當(dāng)時(shí)美國(guó)空軍采購(gòu)的F100-PW-100發(fā)動(dòng)機(jī)因?yàn)榭煽啃詥?wèn)題可是吃足了PW的“大爺”苦頭。

      在這種要求下,GE改變了以前只強(qiáng)調(diào)性能,而忽視可靠性和維護(hù)性的做法,把發(fā)動(dòng)機(jī)的適用性、可靠性和維護(hù)性放在首位,采取經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的最新技術(shù),不追求過(guò)高的性能指標(biāo),注意保持發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、費(fèi)用合理和減少風(fēng)險(xiǎn),這種做法對(duì)F404發(fā)動(dòng)機(jī)的順利研制成功和贏得市場(chǎng)起到了重要作用。

      為了滿(mǎn)足維修性要求,F(xiàn)404發(fā)動(dòng)機(jī)在設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單性、更換快捷性、發(fā)動(dòng)機(jī)診斷系統(tǒng)、單元體設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。

      簡(jiǎn)單性

      F404發(fā)動(dòng)機(jī)采用了最先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化和零部件少量化,以達(dá)到最高可靠性、最低成本和高性能。例如,采用3級(jí)風(fēng)扇,而不是采用效率更高和耗油率更低的4級(jí)風(fēng)扇;通過(guò)采用小涵道比與先進(jìn)零部件相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)由兩個(gè)單機(jī)渦輪分別驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇和壓氣機(jī),只用3個(gè)承力框架和5個(gè)軸承支承發(fā)動(dòng)機(jī)的兩個(gè)轉(zhuǎn)子,進(jìn)而使發(fā)動(dòng)機(jī)總長(zhǎng)度縮短。

      發(fā)動(dòng)機(jī)更換快捷性

      發(fā)動(dòng)機(jī)采用由軌道引導(dǎo)的安裝方法在安裝車(chē)上實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)升降,實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)安裝車(chē)從側(cè)面到達(dá)戰(zhàn)機(jī),從機(jī)體底部安裝,實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)在戰(zhàn)機(jī)的陰影區(qū)安裝的目的。大大減小了在航母上的工作空間。

      發(fā)動(dòng)機(jī)的拆卸不需要快速拆裝組件,發(fā)動(dòng)機(jī)從運(yùn)輸車(chē)上直接在戰(zhàn)機(jī)的任何一側(cè)即可安裝。戰(zhàn)機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)的一系列安裝接口都是按照規(guī)定要求設(shè)計(jì)好的,不需要地勤人員處理,實(shí)現(xiàn)了在16.7分鐘內(nèi)完成發(fā)動(dòng)機(jī)的拆卸。

      發(fā)動(dòng)機(jī)診斷系統(tǒng)

      除了采用孔探儀檢查孔、碎屑判定器、滑油采樣裝置、X射線(xiàn)照相設(shè)備和應(yīng)急涵道指示器等不需機(jī)上計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和存儲(chǔ)的被動(dòng)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)之外,F(xiàn)/A-18/F404還采用了完全一體化的飛行發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)工作,提供發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)超限、傳感器故障和滑油不足等報(bào)警信息,以決定是否進(jìn)行維護(hù)。該系統(tǒng)同時(shí)還能監(jiān)控和記錄發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)間、油門(mén)循環(huán)、熱端部件壽命等諸多信息,根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際使用數(shù)據(jù),而不是根據(jù)飛行時(shí)間來(lái)完成定期維護(hù),避免還有一定有限壽命的零部件的拆卸,節(jié)省了費(fèi)用和改善了備件計(jì)劃。

      極好的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)上可進(jìn)入性

      F/A-18戰(zhàn)斗機(jī)上設(shè)置了很大的發(fā)動(dòng)機(jī)裝卸口,可不受限制的進(jìn)入安裝的發(fā)動(dòng)機(jī)的下部;發(fā)動(dòng)機(jī)上還有部分設(shè)備直接暴露在外,方便進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)。

      發(fā)動(dòng)機(jī)上配有13個(gè)孔探儀檢查孔,其中11個(gè)是在發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在戰(zhàn)機(jī)上可用的,這大大減少了不必要檢查帶來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)拆卸。

      單元體設(shè)計(jì)

      F404發(fā)動(dòng)機(jī)共有風(fēng)扇、壓氣機(jī)、燃燒室、高壓渦輪、低壓渦輪和加力燃燒室6個(gè)單元體。單元體設(shè)計(jì)可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)脫線(xiàn)時(shí)間,也能減少備件數(shù)量和修理設(shè)備。

      不需要發(fā)動(dòng)機(jī)平衡

      發(fā)動(dòng)機(jī)換裝后,只需進(jìn)行少量的低泄露檢查,不需要進(jìn)行大功率的運(yùn)行,大大節(jié)省了用戶(hù)的維護(hù)費(fèi)用,延長(zhǎng)了發(fā)動(dòng)機(jī)可用壽命。

      此外,還將附件和齒輪箱安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)下部,以方便檢查;采用安裝可靠電氣插件,以減少維修;采用不帶保險(xiǎn)絲的緊固件,以方便場(chǎng)外維護(hù)等。

      F404發(fā)動(dòng)機(jī)為了優(yōu)化結(jié)構(gòu),采用了單元體設(shè)計(jì)原則,全機(jī)分為6個(gè)單元體。若出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,只需將所需更換的單元體拆下,換上新的單元體。新的單元體在出廠(chǎng)之前都經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的調(diào)教,根本不用擔(dān)心匹配問(wèn)題,只需簡(jiǎn)單的調(diào)試即可。戰(zhàn)機(jī)的左右發(fā)動(dòng)機(jī)可以互換,采用了狀態(tài)監(jiān)控措施,所需維護(hù)性大有改善。

      應(yīng)該說(shuō),F(xiàn)404發(fā)動(dòng)機(jī)是第一臺(tái)從設(shè)計(jì)開(kāi)始便將可靠性、可維護(hù)性擺放在首位的發(fā)動(dòng)機(jī)。F404發(fā)動(dòng)機(jī)的總體維護(hù)統(tǒng)計(jì)是十分驕人的,發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)要求每1000飛行小時(shí)少于兩次進(jìn)廠(chǎng)修理,飛行過(guò)程中停車(chē)記錄更是驚人,平均每?jī)纱沃g為6500小時(shí)。這意味著一位普通飛行員可能一次空中停車(chē)這種噩夢(mèng)都沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)便安全度過(guò)其整個(gè)飛行生涯了。

      GE在設(shè)計(jì)F404發(fā)動(dòng)機(jī)之時(shí),采用了當(dāng)時(shí)工業(yè)界剛流行的“智能化”思想來(lái)設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)速度、溫度水平以及加力和非加力工作時(shí)的燃油流量。通過(guò)一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)飛行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)(IECMS),發(fā)動(dòng)機(jī)自身可以對(duì)重大故障和零部件的使用壽命進(jìn)行監(jiān)控??梢哉f(shuō),F(xiàn)404發(fā)動(dòng)機(jī)的“如此聰明”為其后的維護(hù)工作量的降低打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

      按照1975年美元幣值計(jì)算,F(xiàn)404發(fā)動(dòng)機(jī)的全面研制費(fèi)用為3,36億美元(不包括YJ101驗(yàn)證機(jī)的費(fèi)用)。

      美國(guó)海軍在F404發(fā)動(dòng)機(jī)定型之時(shí),便授權(quán)GE對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)升級(jí),提出了性能增強(qiáng)型的(EPE)計(jì)劃。GE也利用諸多新技術(shù)對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)升級(jí),其推力指標(biāo)就有了明顯的提高,F(xiàn)/A-18A/B和早期的F/A-18C/D裝備的F404-GE-400發(fā)動(dòng)機(jī)的最大推力為47千牛,加力推力為70千牛,后來(lái)的C/D型(始于1991年1月的第36批次)采用了F404-GE-402型,非加力最大推力達(dá)到了54千牛,加力推力提升到了78千牛。

      GE在F404發(fā)動(dòng)機(jī)的改型的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是:滿(mǎn)足減少爬升時(shí)間的要求,保持2000小時(shí)的美國(guó)海軍任務(wù)熱端部件的壽命要求,維持與F404-GE-400型有較大的通用性。根據(jù)后來(lái)公開(kāi)資料可知,F(xiàn)/A-18戰(zhàn)斗機(jī)換裝了F404-GE-402發(fā)動(dòng)機(jī)后,在,飛機(jī)爬升至15100米高度、飛行馬赫數(shù)達(dá)到1.0的時(shí)間縮短了31%;在飛行馬赫數(shù)為1.6、高度為10668米時(shí),最大加速性改進(jìn)27%;在飛行馬赫數(shù)為0.9、高度為3048米時(shí),其典型作戰(zhàn)機(jī)動(dòng)情況下的單位剩余功率增加18%。 (未完待續(xù))

      編輯:石堅(jiān)

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