世界航发的金字塔尖、B21轰炸机未来心脏——F-135系列涡扇发动机

毒客DUCK 2025-02-21 18:10:52

美军下一代战略轰炸机B-21,已经基本确定将使用F-135系列涡扇发动机!!

事实上,各种美半官方渠道早就多次透露,B-21战略轰炸机的“动力系统”将以装备于F-35战斗机上的F135发动机为基础。

而这种模式,也是一贯主打体系化、通用化的美国空军所惯用的模式,比如,B-1B战略轰炸机使用的F101-GE-102发动机就是为F-14战斗机研制的F101DFE而衍生的产物,B-2战略轰炸机使用的F118-GE-100发动机也是基于F16、F15战斗机使用的F110-GE-100开发而来!

因此B-21所采用的发动机延续F110和F118路线可能性极高!而外界也认为这款“F135X”发动机的最大推力可以至少可以达到14.4公吨级,这个水平已经相当于B-1B战略轰炸机的91.24/51.57%(军推/加力)、B-2A战略轰炸机的约83.5%!

回首人类喷气式飞行器的发展过程,几乎就是一部航空发动机的推力发展过程,从苏联“苏-9”截击机AL-7发动机的7吨级、法国“幻影2000”M-53发动机的9吨级、美国“F-16”战斗机F110发动机的14吨级、到目前的F119、F135等型号,可以说军用涡扇发动机的技术标准和特征如何变化,增加推力都是一个亘古不变的主题!

如果说F-16战机所使用的F110、法国幻影战斗机所使用的M53分别代表了第三代,第二代军用航发的巅峰。

那么,能称之为第五代航发巅峰非F-135系列涡扇发动机莫属!

F-135发动机由美国航空巨头普惠公司与英国工业王者罗罗公司联合开发而来,专门设计用来为美军F-35联合打击战斗机提供动力,即将服役美国空军的下一代隐形轰炸机——B21也确定将搭载F-135发动机,可以说是西方航发工业的集大成之作!

目前,其已经衍生了三种型号:一种是用于美国空军F-35A的F135-PW-100。

一种是美国海军F-35C的常规起降型所使用的F135-PW-400。

另一种是用于英国海军和美海军陆战队F-35B的垂直降落变体——F135-PW-600。

我们所说的最强航发指的也就是F135-PW-100,而F135-PW-400发动机的造价却更高,因为不同于F135-PW-100装配于陆基F-35A,F135-PW-400装配于F-35C,其采用了更多的耐盐腐蚀材料,以适应舰载机的高强度使用,但是性能相差无几。

F-135发动机基于F22“猛禽”战斗机所使用的F-119发动机发展而来,是名副其实的“双料王”,其由3级风扇+6级压气机+1级高压涡轮+2级低压涡轮组成,进气口直径1.17米,最大外径1.3米,长5.59米,涵道比0.57,整机重量仅为1670千克,推重比高达11.67,初始型号F-135的推力便已经高达191.27千牛,而量产版已经高达204.12千牛——这也是世界航空史上第一次出现最大加力推力超越200千牛的军用涡扇喷气式发动机,其一台的推力就已经达到我国“飞豹”战机所用的两台“秦岭”发动机产生的推力之和,对于航空工业无疑具有跨时代的意义!

而更为惊人的是,普惠公司还计划在未来将F135从204.12千牛继续增推5~6%,达到216.37千牛的惊人级别!从而满足美国空军第六代战斗机的飞行需求!

相比较F119优异却昂贵的矩形隐形喷口,F135首次将传统的喷雾器和火焰持有器改为了涂有陶瓷雷达吸波材料的曲面叶片和后置燃料喷射器,在保证飞行能力的基础上阻断了涡轮处的雷达散射,提高后向隐形性能,同时尾喷嘴由十五个部分部分设计了重叠的锯齿状尾缘嵌板,进一步减少尾流红外特征,其实际效果丝毫不逊于F22战斗机所使用的F119发动机的楔形喷口,且成本更低廉、维护也更加便捷。

同时F-135发动机的零部件也进一步减少,所有可更换的部件均采取模块设计,后期维护性能也得到了进一步提高,同时F-135大规模作用了民用大直径涡扇发动机的健康管理系统,可以远程向地面维护人员提供实时数据,而这些数据可以大大减少故障排除和更换时间,效率比传统发动机高了近90%。

如果要说F135最大的特点,无疑就是“力大飞砖”四字,是目前世界推重比中唯一“真正”超过10的涡扇发动机,与之相比俄罗斯空天军第五代战斗机“苏57”所使用的AL-41推重比虽然超过10,却以牺牲零件寿命为代价,运行寿命仅不到4000小时。

英国罗罗公司为欧洲台风战斗机生产的EJ-200涡扇发动机、法国国营航空发动机研究制造公司为阵风战斗机生产的M88-2涡扇发动机的推重比均不超过9,且在推力方面远远落后于F135。唯一能够与其抗衡的无疑只有F22猛禽战斗机所使用的F119发动机,但F-119的涵道比只有0.3,而F135的涵道比已经达到了0.57,其燃油效率、飞机航程也相当之高,其耗油率比同类型涡喷发动机低三分之一,航程则提升了40%。

根据DefenseNews发表的报道表示,Pratt & Whitney Group(普惠公司)已经表示F135在推力与尺寸上都与B-21相适,另外有很好的应用案例,2台F135两足够支撑B-21的需求!

按照公开资料,B-21轰炸机翼展约43m,机长约14m,B-21在外形上较B-2大幅度缩小,同B-2的170吨的最大起飞重量减小至100~150吨之间,整体尺寸更加接近于中国轰6k轰炸机,在搭载两台F-135涡扇发动机后,其最大载弹量可以达到17吨,满载作战半径约4600公里,经一次空中加油实际作战航程超过10000公里,优化的飞翼式气动设计和改进的飞行控制软件,使得B-21拥有远超B-2的机动和巡航能力,也为成为高机动“武库机”平台提供了更多可能!

相比较中俄两个大国对未来轰炸机发展的步履维艰和遮遮掩掩,超级大国从提出到B-21正式亮相几乎是极快的时间完成,超级大国航空工业的底蕴确实令人激起一股冷汗!作为在21世纪下半叶用于对付另外两个世界级军事大国的主要攻击手段,B-21轰炸机实力之强确实令人称赞,这背后F-135的作用可以说居功至伟!因此,也难怪美国毫不遮掩,甚至明目张胆的发出对全球战略平衡威慑性的怒吼…

F-135之姿,我愿称最强……

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