F404涡轮风扇发动机

科技工作者之家 2020-11-17

奇异(General Electric)公司F404、F412和RM12发动机是同一族系的有后燃器之涡轮扇发动机,净推力(static thrust)为10,500-19,000磅(85 kN)级,伙伴厂商为富豪航空(Volvo Aero)公司(制造RM12发动机)。F404发动机进一步发展成更大型的F412发动机和F414发动机,以及一款实验型发动机:民用GE36涡轮桨扇发动机(propfan)。

简介奇异(General Electric)公司F404、F412和RM12发动机是同一族系的有后燃器之涡轮扇发动机,净推力(static thrust)为10,500-19,000磅(85 kN)级,伙伴厂商为富豪航空(Volvo Aero)公司(制造RM12发动机)。F404发动机进一步发展成更大型的F412发动机和F414发动机,以及一款实验型发动机:民用GE36涡轮桨扇发动机(propfan)。

F404的发展在本型发动机的发展过程中,美国海军明订其需求顺序如下:

可操纵性(Operability)

可靠性(Reliability)和可维护性(maintainability)

所需经费(Cost)

性能表现(Performance)

重量(Weight)

有鉴于F404发动机成功的发展经验,美国空军要求奇异(GE)公司发展一种适用于F-16战隼(Fighting Falcon)式战斗机和F-15鹰(Eagle)式战斗机动力来源的F404衍生型发动机,作为普惠(Pratt & Whitney)公司F100涡轮扇发动机的备选方案,即是使用F101发动机核心的F110发动机。奇异公司随后推出F404-GE-402发动机,提供瑞士作为所订购的F/A-18A/B大黄蜂式打击战斗机动力来源,稍后也被美国海军选为后期型F/A-18C/D大黄蜂式打击战斗机的动力来源。

RM12的发展富豪航空(Volvo Aero)公司决定以F404发动机为基础进行改良,各方面的飞行表现比原F404发动机为佳,同时更具备抵抗鸟击、冰雹和外物损害(FOD)的能力,以增加单具发动机使用时的安全系数(因为JAS-39只装用1具发动机)。

60%的引擎部件由奇异公司产制,再船运至瑞典做最后组装。其余的部件,如风扇叶片、压缩器轴心和全部的后燃器组件等,则是由该公司在瑞典本地设计制造。

本型发动机最大后燃推力和军用推力分别是80.5 kN和54 kN。

F412的发展奇异公司利用F404发动机发展出F412-GE-400无后燃器型涡轮扇发动机,作为A-12复仇者Ⅱ(Avenger Ⅱ)式攻击机的动力来源。A-12的发展计划被取消后,F412发动机并未因此停止发展,反而更进一步研发成F414涡轮扇发动机,作为F/A-18E/F超级大黄蜂(Super Hornet)式打击战斗机的动力来源。

相较于F404发动机,F412发动机的风扇直径加大,使进气量由每秒65公斤提升至70公斤,而旁通比由0.2提高至0.8。受惠于美国空军推动的改良性能发动机(Increased Performance Engine, IPE)发展计划,F412得以装用第二代发动机核心段(Core II),容许更多气流的导入,并提高涡轮的进气温度(提高摄氏111度)。

采用的飞机F404

波音(Boeing)公司F/A-18大黄蜂(Hornet)式打击战斗机

波音(Boeing)公司X-45无人战斗飞行载具(Unmanned Combat Air Vehicle,UCAV)

达索(Dassault)公司:阵风战斗机(Rafale)阵风战斗机(Rafale)的原型机

印度斯坦航空(Hindustan Aeronautics,HAL)公司光辉(Tejas)战斗机的原型机和预量产机

格鲁曼(Grumman)公司X-29实验机

洛克希德(Lockheed)公司F-117夜鹰(Nighthawk)战斗攻击机

韩国宇航工业(Korea Aerospace Industries,KAI)公司T-50金鹰(Golden Eagle)式高级教练机

新加坡航太(Singapore Aerospace)公司A/TA-4SU超级天鹰(Super Skyhawk)式攻击机

诺斯诺普(Northrop)公司F-20虎鲨(Tigershark)式战斗机

洛克威尔(Rockwell)公司/梅塞施密特(Messerschmitt,MBB)公司X-31实验机

印度斯坦航空有限公司(Hindustan Aeronautics )/光辉战斗机

富豪(Volvo)RM12

萨博(Saab)公司JAS 39鹰狮(Gripen)战斗机

以色列宇航工业(Israel Aerospace Industries,IAI)公司幼狮(Kfir)式C2战斗机:仅止于设计,并未建造

F412

A-12复仇者Ⅱ(Avenger Ⅱ)式攻击机:发展计划取消

性能(F404-GE-402)一般特征类型:有后燃器涡轮扇发动机

全长:154吋(3,912毫米)

直径:35吋(889毫米)

净重:2,282磅(1,036公斤)

组成部件压缩器:轴流式压缩器,3级扇叶(fan)和7个压缩段(compressor stages)

旁通比(Bypass ratio):0.34:1

涡轮:1个低压和1个高压

表现推力:

军用推力:11,000磅(48.9 kN)

后燃推力:17,700磅(78.7 kN)

总压缩比:26:1

燃料消耗量:

军用推力:0.81 lb/(lbf·h)(82.6 kg/(kN·h))

全后燃推力:1.74 lb/(lbf·h)(177.5 kg/(kN·h))

推力重量比(Thrust-to-weight ratio):7.8:1(76.0 N/kg)1

本词条内容贡献者为:

武伟 - 高级工程师 - 天津直升机有限责任公司

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