增大推力的F414涡扇发动机即将开始试验

浏览: 作者: 来源: 时间:2022-06-02 分类:行业新闻
增大推力的F414涡扇发动机即将开始试验

  美国《航空周刊与空间技术》2004年1月5日刊消息:据最新消息, GE公司将在2004年年初开始对采用先进核心机的F414发动机进行发动机整机试验,以验证改善F414发动机耐久性和推力的技术。F414发动机是"超级大黄蜂"的动力,采用新风扇、压气机和高压涡轮的新F414发动机推力将增大20%。   尽管海军目前还没有增加该发动机推力的迫切需求,但GE公司预计,提高该发动机的耐久性可为政府在F414/"超级大黄蜂"项目的整个寿命期节省数百万美元的费用。   目前,GE公司正在装配一种采用3维气动算法设计的6级压气机。该压气机的前三级将采用整体叶盘结构,预计可使流量增加5%,最终使效率提高3%。2004年第一季度,该压气机组件将装在一台F414发动机上开始试验。该压气机的发展费用由国防部的IHPTET计划提供。   在这台F414发动机上试验的还有一个新的采用第一代3维气动算法设计的高压涡轮,这项设计使涡轮效率提高了2%。其他的涡轮改进还包括采用刷式密封技术、一种新的冷却空气传输方法和改善性能的涡轮盘和叶片材料。这种新材料还将用于联合攻击战斗机的F136发动机上。   总之,压气机和涡轮的这些改进将使F414发动机高压涡轮的耐温能力提高150℉。采用这些改进的F414发动机将称为增强耐久性发动机或EDE。   目前,GE公司正在检查的一个2级前掠整体叶盘的风扇将使空气流量增加10%,部件效率提高2%。该风扇将在2004年第二季度开始台架试验,而一个升级型的风扇也将在这一阶段进行。   GE公司说,2004年试验的风扇将采用普通的机械加工工艺。而到2005年评估的风扇将采用摩擦焊工艺。在这项工艺中,风扇的钛合金盘和叶片将彼此接触,并快速前后移动,直至接触面的金属软化并紧密连接上为止。GE公司将采用摩擦焊工艺作为降低制造成本的一条途径。   2005年第二季度,这种先进的风扇将装在一个增强耐久性的发动机上进行试验。新的风扇、压气机和高压涡轮组合在一起,在全加力状态下,可使发动机的推力增加20%。目前装在"超级大黄蜂"上的F414-GE-400发动机的推力为9790daN(22000lb)。装上新的6级高压压气机和高压涡轮后,该发动机在相同的条件下可多产生15%的推力。   GE公司的工程师还计划对压气机进行台架试验,以检验其在绝热情况下的性能。尽管试验的地点和时间还没有确定,但海军的投资已经到位。   目前,GE公司正在检查其他用于未来发动机升级而目前不考虑作为EDE一部分的改进。一种可减少冷却空气需要量的碳基复合材料高压涡轮喷管正在研究中,同时,该公司还在研究与环境有关的问题。   与耐久性和推力增长计划同时进行的还包括降低F414发动机的噪声计划。噪声减少计划由海军研究办公室投资。目前,GE公司正在研究两种V型喷管的设计方法。一种是传统的机械设计,另一种方法是射流喷管,即利用冷却空气对发动机排气进行掺混和构型。目前这两种喷管的研究工作正在GE公司的全球研究中心进行。   污染问题正在通过一种驻涡燃烧室的扇形段试验进行研究。驻涡燃烧室是一种先进的采用两级燃烧的燃烧室技术,它在燃烧室火焰筒的内部利用气动力形成一个空腔,这个空腔有助于形成一个燃烧引导区。驻涡燃烧室除减少污染排放外,还具有重量更轻、长度更短,并且比常规的燃烧室更稳定的优点。   从1998年开始生产以来,GE公司已交付了380台F414发动机,并已获得一个多年的提供420多台发动机的合同,而且在交付时间和性能方面都超出了合同的要求。目前,F414发动的飞行时数机已累计达到180000飞行小时,平均发动机飞行小时达到570飞行小时,最多的飞行时数达到1550小时。F414发动机的平均拆卸间隔时间(MTBR)(海军标准的性能测量值)比F404发动机的长40%。