世界航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展歷程分析-第五代技術(shù)已臻成熟

世界航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展歷程分析-第五代技術(shù)已臻成熟

航空發(fā)動(dòng)機(jī)的歷史可以分為兩個(gè)時(shí)期。第一個(gè)時(shí)期從首個(gè)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)研制至第二次世界大戰(zhàn)，是活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的統(tǒng)治時(shí)期。第二個(gè)時(shí)期第二次世界大戰(zhàn)至今，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)逐漸取代了活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。1903年，萊特兄弟將一臺(tái)四缸水冷發(fā)動(dòng)機(jī)改裝后在飛機(jī)上成功進(jìn)行試飛，標(biāo)志著活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)在飛機(jī)領(lǐng)域的成功運(yùn)用。1939年8月27日，HeS3渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)在He-178飛機(jī)上成功首飛。這是世界上第一架試飛成功的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。20世紀(jì)50年代，渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)得到迅速的發(fā)展，例如美國(guó)F-104戰(zhàn)斗機(jī)配備的J79單轉(zhuǎn)子加力式渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)開始在軍用戰(zhàn)斗機(jī)以及其他機(jī)種上得到廣泛應(yīng)用?！包S蜂”系列星形氣冷發(fā)動(dòng)機(jī)資料來(lái)源：公開資料，立鼎產(chǎn)業(yè)研究中心HeS3渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)資料來(lái)源：公開資料，立鼎產(chǎn)業(yè)研究中心由于渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的耗油率太高，在此基礎(chǔ)上發(fā)展出了渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。1943年第一臺(tái)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)DB670由德國(guó)戴姆勒-奔馳研制成功，但未能獲得進(jìn)一步發(fā)展。1959年，英國(guó)康維成為世界上第一種批量生產(chǎn)的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。20世紀(jì)六十年代，英、美在民用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上研制出斯貝-MK202和TF30，分別裝配于英國(guó)購(gòu)買的“鬼怪”F-4戰(zhàn)斗機(jī)以及美國(guó)的F-111戰(zhàn)斗轟炸機(jī)。在七十至八十年代，各國(guó)研制出推重比8.0一級(jí)軍用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，如美國(guó)的F100、F404、F110發(fā)動(dòng)機(jī)，西歐三國(guó)的RB199發(fā)動(dòng)機(jī)，前蘇聯(lián)的RD-33以及AL-31F發(fā)動(dòng)機(jī)。九十年代至今，推重比10.0一級(jí)的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)如美國(guó)的F119發(fā)動(dòng)機(jī)，西歐的EJ200發(fā)動(dòng)機(jī)以及法國(guó)的M88發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展已非常成熟。目前，以美國(guó)的F135和英、美聯(lián)合研制的F136為代表，推重比為12.0-13.0一級(jí)的第五代航空發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)也陸續(xù)裝備先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)。2010年后美國(guó)已經(jīng)開展第六代航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)工作，預(yù)計(jì)推重比將達(dá)到20以上，已取得了階段性成果。F110渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)資料來(lái)源：公開資料，立鼎產(chǎn)業(yè)研究中心AL-31F渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)資料來(lái)源：公開資料，立鼎產(chǎn)業(yè)研究中心在第二次世界大戰(zhàn)中，英國(guó)開始研制本國(guó)第一臺(tái)渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)Rolls-RoyceRB50發(fā)動(dòng)機(jī)。與此同時(shí)，美國(guó)、法國(guó)、蘇聯(lián)等國(guó)也積極發(fā)展渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)。因?yàn)樗噍^于渦噴和渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，耗油率低，經(jīng)濟(jì)性好并且起飛推力大。目前，渦漿發(fā)動(dòng)機(jī)如加拿大普惠公司研制的PT6A發(fā)動(dòng)機(jī)，仍廣泛應(yīng)用于中小型運(yùn)輸機(jī)和通用飛機(jī)，并且發(fā)展出了多個(gè)改型。20世紀(jì)50年代，法國(guó)透博梅卡公司研制出第一臺(tái)直升機(jī)用航空渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)，定名為“阿都斯特-1”。20世紀(jì)80年代，第三代渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)開始投產(chǎn)，主要代表機(jī)型有馬基拉、UH-60、AH-64等。目前，渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)成功發(fā)展到第四代，功重比已從2kW/daN提升到6.8-7.1kW/daN，代表機(jī)型有美國(guó)的T800-LHT-800，英法聯(lián)制的RTM322，俄羅斯的TVD1500等。從第一臺(tái)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)誕生至今，航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)已經(jīng)取得了巨大進(jìn)步，但真正形成航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)并具有相當(dāng)規(guī)模的國(guó)家只有美、俄、英、法等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家。目前世界三大航空發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)商分別是美國(guó)通用電氣、英國(guó)羅羅公司和美國(guó)普拉特·惠特尼公司。世界主流渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)資料來(lái)源：公開資料，立鼎產(chǎn)業(yè)研究中心世界主流渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)資料來(lái)源：公開資料，立鼎產(chǎn)業(yè)研究中心世界主流渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)資料來(lái)源：公開資料，立鼎產(chǎn)業(yè)研究中心目前，國(guó)際民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)主要被羅羅公司、通用電氣公司以及普惠公司等壟斷，我國(guó)尚未研制出可以投放于市場(chǎng)的民航發(fā)動(dòng)機(jī)。2017年底，我國(guó)首臺(tái)大型客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)驗(yàn)證機(jī)CJ1000