第三帝国的军用航空发动机
军用发动机
罗尔斯·罗伊斯公司『RR』 TF41 系列TF41牌号TF41用途军用涡扇发动机类型涡轮风扇发动机国家美国厂商罗尔斯·罗伊斯公司/艾利逊发动机公司生产现状停产装机对象单发攻击机A-7D(空军型)、A-7E(海军型)、A-7H及其教练型TA-7H研制情况TF41是美国艾利逊公司和英国罗尔斯·罗伊斯公司联合研制和生产的涡轮风扇发动机。
该发动机是英国罗尔斯·罗伊斯公司斯贝RB168-25的一种改型，用来装A-7攻击机。
1966年美空军与这两家公司签订合同，艾利逊公司负责研制和生产TF41发动机特有的零部件，罗尔斯·罗伊斯公司提供技术合作和与斯贝发动机通用的零部件。
TF41-A-1发动机于1967年10月首次试车，1968年6月通过试飞前规定试验。
1969年6月正式完成定型试验。
在研制过程中，发动机积累了3600h以上的试验。
经过多年的修改设计，使发动机翻修寿命达到1500h。
主要改型有TF41-A-1、TF41-A-2和TF41-A-100/-A-400。
结构和系统(TF41-A-1)进气口整体钢机匣。
无进口导流叶片。
风扇及外涵3级轴流式。
水平对开机匣。
全外涵。
低压压气机2级轴流式，与风扇同轴。
高压压气机11级轴流式。
燃烧室环管形。
有10个火焰筒和10个双油路喷嘴。
高压涡轮2级轴流式。
2级导向器叶片和第1级转子叶片气冷。
低压涡轮2级轴流式。
尾喷管内、外涵气流经简单混合在喷管排气段内混合后排出。
控制系统机械液压式。
转速和加速自动控制，应急时人工超控。
技术数据(TF41-A-2)起飞推力(daN) 6679最大起飞耗油率[kg/(daN·h)] 0.66推重比 4.97空气流量(kg/s) 119.3涵道比 0.74总增压比 21.4涡轮进口温度(℃) 1155直径(mm) 1004长度(mm) 2900质量(kg) 1370RTM322RTM322系发动机结构牌号RTM322用途军用涡轴发动机类型涡轮轴发动机国家法国厂商罗尔斯·罗伊斯公司/透博梅卡生产现状研制完毕，准备投入批生产装机对象RTM322-01 EH-101、AS322/AS.532、NH90、AH-64A、S-70C、UH-60A/B、SH-60B、WS-30、A129、卡-62R。
军用航空发动机简介演示
采用先进的热管理技术，提高发动机的冷却效率，降低热量损失 和冷却系统负担。
能量回收技术
研究和发展能量回收技术，将发动机排放的余热和动能进行回收 利用，提高能源利用效率。
新材料、新工艺应用挑战
新材料应用
研究和应用新型高温材料 、复合材料等，提高发动 机的性能和可靠性。
新工艺应用
引入先进的制造工艺和技 术，如3D打印、增材制造 等，降低制造成本和提高 生产效率。
军用航空发动机简介演示
汇报人： 日期:
目录
• 军用航空发动机概述 • 军用航空发动机基本结构与原
理 • 军用航空发动机性能参数与评
估
目录
• 军用航空发动机技术发展趋势 与挑战
• 军用航空发动机应用领域与案 例分析
• 总结与展望未来发展趋势
01
军用航空发动机概述
定义与分类
定义
军用航空发动机是一种为军用飞 机提供动力的装置，是现代战争 中的重要装备之一。
回顾了军用航空发动机从活塞式到喷气式，再到涡扇式的发展历程，以及各种技术路线的 优缺点。
关键技术突破与成就
总结了军用航空发动机在材料、制造、控制等方面的关键技术突破，以及取得的重大成就 。
演示内容对听众的影响
分析了本次演示内容对听众的启发和影响，包括对军用航空发动机技术发展的认识、对未 来发展趋势的展望等。
分类
根据不同的分类标准，军用航空 发动机可分为多种类型，如涡轮 喷气发动机、涡轮风扇发动机、 涡轮螺旋桨发动机等。
发展历程与现状
发展历程
军用航空发动机经历了从活塞式发动 机到喷气式发动机的发展历程，随着 科技的不断进步，现代军用航空发动 机的性能和可靠性得到了大幅提升。
世界上主要的几种航空发动机和中国自主的发动机
目前，世界上只有美国、俄罗斯、英国和法国具备了独立研制和生产第三、四代战斗机动力装置的能力。
由于国情不同，各种型号的涡扇发动机在研制发展、结构设计和性能水平等方面各有不同。
在现役第三代战斗机中，美国空军的F15、F-16战斗机安装了F100系列、F110系列涡扇发动机，美国海军的F/A18战斗机先后装备了F404系列发动机，俄罗斯的米格-29战斗机和苏-27战斗机分别装有RD-33和AL-31F涡扇发动机，西欧的"狂风"战斗机和法国的"幻影"2000战斗机分别装备了RB199和M53涡扇发动机。
▶美国实力雄厚、技术领先美国第三代战机上的典型发动机主要有F100、F110、F404三大系列。
作为世界上最早配置在第三代战斗机上的发动机，F100发动机为达到推重比8.0的设计目标，在工作参数和结构材料方面率先采用了许多前所未有的技术。
一是"两高一低"的工作参数，即高增压比、高涡轮前温度和低涵道比;二是采用高强度重量比的耐高温合金，使涡轮前温度超过167OK，从而使最大推力达到66千牛，加力推力达到106千牛。
另外，F100发动机率先采用了平衡梁式可调喷管和5个单元体结构，前者具有性能好、重量轻的特点，后者有利于外场维护更换。
然而，由于单纯注重发动机的性能，F100-PW-100发动机在使用中出现了许多可靠性、耐久性和维修性方面的问题，曾经一度使美国空军的F-15、F-16战斗机处于停飞状态。
为此，普惠公司采取一系列措施来解决所存在的问题，从而发展出F100-PW-220发动机，开始改装到F-15和F-16战斗机上。
随后，该系列发动机又进一步发展出229、229IPE等型号，主要改进是采用了高流量风扇、浮壁式火焰筒、单晶合金导向涡轮叶片、定向凝固涡轮转子叶片和数字式控制系统等部件，从而使加力推力分别增加到129千牛和156千牛。
通用电器公司在研制F110发动机时，充分吸取了普惠公司的教训，研制工作中贯彻了完整性大纲，使F100发动机的可靠性和耐久性在投入使用时就得到保证。
航空发动机的发展历史
航空发动机的发展历史在19世纪末，德国工程师尤安·奥托·里登贝恩设计了第一台可用于飞行器的内燃机，这是一台四冲程发动机。
然而，当时的技术和材料限制，使得这台发动机的重量过重，难以用于实际的飞行器上。
不过，这台发动机的诞生明确了未来发动机的发展方向。
到了20世纪初，法国工程师亨利·贝格涅（Henri Breguet）和英国工程师亨利·罗伊斯（Henry Royce）分别独立开发了第一台成功的航空发动机。
贝格涅设计了一种具有较高功率输出的内燃机，他的设计大大改善了航空器的性能。
而罗伊斯的发动机更加注重可靠性和耐用性，他的设计成为了英国皇家空军在两次世界大战期间的首选发动机。
随着航空工业的发展，第一次世界大战期间，航空发动机得到了巨大的发展。
德国的奥托·魏茨克（Otto Weisskopf）在1913年研发出了第一台具有可变推力功能的涡桨发动机，使得飞机能够在起飞和巡航时根据需要调整推力。
20年代末，美国科学家弗兰克·惠特尔（Frank Whittle）和德国工程师汉斯·冯·奥罗（Hans von Ohain）几乎同时研制出了喷气式发动机。
这标志着航空发动机的革命性进步，推动了喷气式飞机的发展。
在第二次世界大战期间，喷气式发动机得到了广泛的应用。
英国的惠特尔喷气式发动机首次装备在飞机上，在英国皇家空军成功进行了飞行测试。
在德国，汉斯·冯·奥罗开发的发动机被用于德国空军的喷气式战斗机。
与此同时，美国工程师弗兰克·韦尔（Frank Whittle）和约翰·塞尔德里奇（John Seidrich）也研发出了燃烧室前置的喷气式发动机，成为美国军航领域的重要突破。
随着第二次世界大战结束，航空工业进入了一个高速发展的时期。
冷战的到来催生了许多新技术的出现。
引进了电子控制系统、复合材料和降噪技术等等，使得航空发动机在性能、可靠性和效率方面都取得了新的突破。
飞机发动机的发展历程
飞机发动机的发展历程飞机发动机的发展历程可以追溯到19世纪末20世纪初的早期阶段。
以下是飞机发动机的一些重要里程碑：1.德里克索莫铁器时代（19世纪末）：第一台飞机发动机是由法国工程师德里克索发明的。
这台二冲程汽油发动机是水冷式的，可提供大约20马力。
然而，这种发动机太重且效率低下，无法应对未来飞机的需求。
2.莱特兄弟的成功（1903年）：美国莱特兄弟是第一位成功飞行的人。
他们使用了一台由自己设计和制造的内燃机。
这台发动机采用了4冲程循环原理，燃料是汽油，并且采用了点火火花塞。
这一创新使飞机发动机实现了可靠的动力输出。
3.一战时期的发展（1914-1918年）：第一次世界大战加速了航空技术的发展。
飞机在军事用途上得到了广泛应用。
这一时期见证了多种发动机类型的出现，如水冷式发动机、空冷式发动机和倒转V型发动机等。
4.喷气发动机的诞生（1930年代）：在1930年代初，英国发明家弗兰克·惠特利成功地构建了第一种喷气式发动机。
这种发动机采用了压气机和燃烧室的组合，以喷气的方式产生推力。
喷气发动机的推出打破了传统螺旋桨推进系统的限制，为实现更高速度和高空飞行提供了可能。
5.二战后的进步（1945年以后）：二战结束后，航空技术迅速发展。
喷气式发动机得到改进，并引入了新的冷气推力增强（阿夫雷特效应）和涡轮增压技术。
冷气推力增强通过将空气引入发动机周围的超音速管道来增加推力。
涡轮增压则通过利用排气气流来增加进气发动机的压力，从而提高发动机性能。
6.现代航空技术（2000年以后）：近年来，航空技术取得了巨大的进步。
先进的数字控制系统和轻质复合材料的使用使发动机更强大、更经济高效。
涡扇发动机和涡轮螺旋桨发动机是当前商用飞机发动机的主流，其高效性和环保性能使得航空工业发展迅速。
以上是飞机发动机发展的一些关键历程，这些里程碑性的技术进步推动了飞机性能的提升，并推动了航空工业的快速发展。
军用发动机
罗尔斯·罗伊斯公司『RR』 TF41 系列之袁州冬雪创作TF41牌号TF41用途军用涡扇发动机类型涡轮风扇发动机国家美国厂商罗尔斯·罗伊斯公司/艾利逊发动机公司生产现状停产装机对象单发攻击机A-7D(空军型)、A-7E(海军型)、A-7H及其锻练型TA-7H研制情况TF41是美国艾利逊公司和英国罗尔斯·罗伊斯公司结合研制和生产的涡轮风扇发动机.该发动机是英国罗尔斯·罗伊斯公司斯贝RB168-25的一种改型，用来装A-7攻击机.1966年美空军与这两家公司签订合同，艾利逊公司负责研制和生产TF41发动机特有的零部件，罗尔斯·罗伊斯公司提供技术合作和与斯贝发动机通用的零部件.TF41-A-1发动机于1967年10月首次试车，1968年6月通过试飞前规定试验.1969年6月正式完成定型试验.在研制过程中，发动机积累了3600h以上的试验.颠末多年的修改设计，使发动机翻修寿命达到1500h.主要改型有TF41-A-1、TF41-A-2和TF41-A-100/-A-400.布局和系统(TF41-A-1)进气口整体钢机匣.无出口导流叶片.风扇及外涵3级轴流式.水平对开机匣.全外涵.低压压气机2级轴流式，与风扇同轴.高压压气机11级轴流式.燃烧室环管形.有10个火焰筒和10个双油路喷嘴. 高压涡轮2级轴流式.2级导向器叶片和第1级转子叶片气冷.低压涡轮2级轴流式.尾喷管内、外涵气流经简单混合在喷管排气段内混合后排出.节制系统机械液压式.转速和加速自动节制，应急时人工超控.技术数据(TF41-A-2)起飞推力(daN) 6679最大起飞耗油率[kg/(daN·h)]推重比空气流量(kg/s)涵道比总增压比涡轮出口温度(℃) 1155直径(mm) 1004长度(mm) 2900质量(kg) 1370RTM322RTM322系发动机布局牌号RTM322用途军用涡轴发动机类型涡轮轴发动机国家法国厂商罗尔斯·罗伊斯公司/透博梅卡生产现状研制完毕，准备投入批生产装机对象RTM322-01 EH-101、AS322/AS.532、NH90、AH-64A、S-70C、UH-60A/B、SH-60B、WS-30、A129、卡-62R.研制情况RTM322是英国罗尔斯·罗伊斯公司与法国透博梅卡公司共同研制的新一代涡轴发动机.1980年英、法、意三国的发动机制造商组成结合公司，制定了共同研制新一代涡轴发动机的计划.后来意大利退出，计划就由英国的罗尔斯·罗伊斯和法国的透博梅卡公司执行.研制工作包含1300h地面台架试验、400h飞行试验及一项合格鉴定试验.研制工作从1984年开端.同年12月燃气发生器开端台架运转.1985年1月发动机首次运转.1987年RTM322装在SH-60H上完成首次飞行试验.1990年装UK-101的RTM322取得合格证.1993年7月装备RTM322的EH-101首次飞行.预计1994年晚些时候该发动机将交付英国皇家海军使用.预计1995年中期装卡-62R的RTM322将取得合格证，同年晚些时候装RTM322的NH90将首次飞行.RTM322发动机的研制目标是与美国通用电气公司的T700和普拉特·惠特尼加拿大公司的PW100竞争，以占领本世纪末一万多台发动机的销售市场.RTM322的研制分工是：透博梅卡公司负责研制组合式压气机、功率输出轴、体内减速器及附件齿轮箱.罗尔斯·罗伊斯公司负责研制进气装置、出口粒子分离器、回流环形燃烧室、燃气发生器涡轮和自由涡轮.RTM322具有很高的平安循环寿命，各部件基本循环次数是：轴流压气机转子为15000次.离心压气机转子为10000次，燃气发生器涡轮为10000次，自由涡轮为15000次.RTM322采取单转子燃气发生器、单元体布局、大容积燃烧系统和全权数字式电子节制系统.可以任意选择前传或后传传动轴.RTM322还采取了出口粒子分离器和红外抑制器，军用型的RTM322在战斗中经得住各种战斗机动动作的考验，用作海洋油气平台/舰船载机的动力装置时，还具有杰出的抗腐蚀才能.发动机维护方便.附件都装在发动机上部，装拆方便，可达性好，孔探仪可伸入主要部件停止检查，并采取视情维修和状态监控，平安靠得住.发动机与飞机的界面少，外部管路少，发动机可以左右装置.RTM322的核心机适于1342～2237kW级的发动机，压比可由15提高到23.为知足未来军、平易近用直升机和中、小型固定翼飞机市场日益扩展的需要，透博梅卡公司和罗尔斯·罗伊斯公司将在RTM322-01的基础上将功率提高到1939～2088kW作为未来的直升机动力装置；将功率提高到1790～2237kW作为未来的涡轮螺桨飞机的发动机；还可将自由涡轮改成带风扇的燃气涡轮，派生出涡轮风扇发动机.所以RTM322发动机系列将有涡轴型、涡桨型和风扇型.主要型别如下：RTM321 RTM322的原型机.RTM322-01RTM322的第一个型别.1984年末首次运转，1986年6月装在S-70C上作首次飞行试验.RTM322-03RTM322-01的功率增大型.通过增加空气流量和涡轮出口温度来提高其功率.RTM322-05RTM322的功率缩小型.采取非冷却涡轮、空气流量比RTM322-01减少7%.将作为平易近用直升机的动力装置.RTM322-11由RTM322-01派生的涡轮螺桨型发动机.RTM322-20由RTM322-01派生的涡轮风扇发动机.布局和系统进气装置由内、外锥体和轴对称出口粒子分离器组成.内、外锥之间有径向支板.出口粒子分离器无涡流叶片和移动部件.外机匣上装有附件和前装置节.压气机3级轴流加1级离心组合式.压比15，将来再增加1级轴流压气机时，压比可达到17.7，空气流量将增加30%.前两级出口导流叶片可调.叶片与盘皆为钛合金整体铸造，经机械加工而成.机匣带有缝、孔和槽，可改变附面层，抑制叶片失速，扩展喘振鸿沟.燃烧室回流环形.可燃烧劣质燃油，排放物少，易起动.采取蒸发式喷嘴.高能点火电嘴.燃气发生器涡轮2级轴流式.第1级转子叶片和第1、2级导向器叶片采取气冷.非气冷转子叶片用单晶资料制成.自由涡轮2级轴流式.叶片带冠，功率输出轴速为20400r/min.排气装置固定面积喷口.节制系统全权数字式电子节制系统.手动油门杆作为备份系统.起动系统起动-发电机.支承系统燃气发生器由两个轴承支承.轴流压气机前为滚珠轴承.燃气发生器涡轮后为滚棒轴承.自由涡轮由2个滚棒轴承支承，都位于自由涡轮前端.功率输出轴向前穿过燃气发生器转子，前端用一滚珠轴承支承.技术数据起飞功率(kW)RTM322-01 1566-03 1715～1789-05 1342-11 1790最大应急功率(kW)RTM322-01 1724最大持续功率(kW)RTM322-01 1411 巡航功率(kW)RTM322-01 940-05 805-11 1514 最大持续耗油率[kg/(kW·h)]巡航耗油率[kg/(kW·h)]功重比(kW/daN)总增压比RTM322-01 15 涡轮出口温度(℃)RTM322-01 1327 最大直径(mm) 604 长度(mm) 1171宽度(mm) 647 高度(mm) 609 质量(kg)RTM322-01 240(含燃油系统、滑油系统、扭矩计、出口粒子分离器、导管和导线)斯贝RB168(Spey-RB-168)加力型斯贝RB168-25R涡扇发动机布局牌号斯贝RB168用途军用涡扇发动机类型涡轮风扇发动机国家英国厂商罗尔斯·罗伊斯公司生产现状罗尔斯·罗伊斯公司已不再生产，但某些型号仍在由它的合作厂商生产.装机对象Mk101 “打劫者”NA.39攻击机.Mk202/203 F-4M/K战斗机.Mk250/251 “猎迷”HS.801反潜机.Mk807 AMX锻练机/攻击机.研制情况军用斯贝RB168是平易近用斯贝改型发展出来的.1963年装在英国皇家空军的“打劫者”攻击机上停止首次飞行的军用斯贝是Mk101.它是一种非加力型军用斯贝，由平易近用斯贝Mk505改型而得.1964年为知足作战时要求更大的推力，又以平易近用斯贝Mk511和Mk512为基础发展出加力型军用斯贝Mk202.70年月卖给中国的军用斯贝就是这种加力型Mk202.罗尔斯·罗伊斯公司发展的军用斯贝有以下几个型别.RB168-1A Mk101 最早发展的军用斯贝.RB168-20 Mk250/251 它是以平易近用斯贝Mk512为基础发展的，是一种海军用航空发动机，因此采取了一些抗腐蚀零件.这种型别现已不再生产.RB168-25R Mk202/203 1964年头开端设计，1965年4月首次运转，1968年正式投产使用.该型别为加力型，加力燃烧室有4条燃油总管和3圈V形火焰稳定器.主喷管全程可调，副喷管不成调.压气机设有供飞机附面层节制系统用的补气系统.这种型别现已不再生产.RB168 Mk807 以Mk101和Mk555为基础改型发展而得.1983年意大利获得生产专利.现在由意大利和巴西共同生产.RB168 Mk821 Mk807的推力增大型.1989年4月开端研制，1989年11月首次运转.TF41 美国艾利逊公司与罗尔斯·罗伊斯公司结合研制和生产的一种军用斯贝.它是RB168-25的改型.1966年，美国空军与艾利逊公司和罗尔斯·罗伊斯公司签订一项价值2.27亿美元的合同.由这两家公司结合停止研制和生产.艾利逊公司负责研制和生产TF41的特有的零件，罗尔斯·罗伊斯公司提供技术合作和与斯贝发动机通用的零件.首台TF41-A-1于1967年10月首次运转，1968年7月交付生产，但发动机定型工作拖得较晚，一直到1969年3月才正式定型.与RB168-25相比，TF41采取全新的风扇和低压压气机，将原来的5级风扇改为3级风扇和2级低压压气机，风扇直径由826mm增加到950mm，使空气流量和压比都有所增大，取消出口导流叶片，高压压气机由12级改为11级，涡轮导向器叶片和转子叶片的装置角作了修改，由于这些修改，使发动机推力提高17%.艾利逊公司还曾提出过设计一种推力为10230daN的加力型TF41 912-B52用于A-7的改型计划.这项计划后来被取消.自1968年开端生产到1988年竣事，共生产1419台TF41，其中仍有850～950台列在装备序列.布局和系统(Mk202)进气口整体钢板焊接机匣，19个固定出口导流叶片(TF41无出口导流叶片).热空气防冰.风扇镁合金对开机匣.5级轴流式(TF41为3级风扇加2级低压压气机)，压比2.86(TF41-A-1为2.45；-A-2为2.49)，转速8760r/min(TF41-A-1为8950r/min；-A-2为9150r/min).高压压气机12级轴流式(TF41为11级).出口导流叶片可调，设有放气活门.水平对开不锈钢机匣.转速12514r/min(TF41-A-1为12770r/min；-A-2为13000r/min)，压比6.9.燃烧室环管形.10个火焰筒，10个双油路燃油喷嘴.钢制对开机匣.高压涡轮2级轴流式.第1级转子叶片和第1、第2级导向器叶片采取空气冷却.整体钢制机匣.低压涡轮2级轴流式.叶片均不冷却.加力燃烧室表里涵气流混合后在加力燃烧室补燃.采取V 形火焰稳定器和催化点火器.加力比调节范围为1.10～1.65(TF41无加力燃烧室).尾喷管主喷口面积可调，副喷口为不成调的引射喷口.全程可调的主喷口由6个液压作动筒把持.节制系统机械液压式节制系统(TF41从1980年起采取史姑娘工业公司的电子节制系统).燃油系统普莱赛公司BP240/Mk9低压燃油泵，卢卡斯公司P1001高压燃油泵和CASC 310燃油流量调节器，道蒂公司Eng 810 Mk14加力燃油调节器，卢卡斯公司NPC 302加力喷口节制泵.燃油规格为DERD 2486、2498、2453和2454.(TF41采取卢卡斯公司的GTD-400燃油泵，出口压力为6865kPa.燃油规格为MIL-T-5624，JP4或JP5).滑油系统回路系统.压力245kPa(TF41为343kPa).滑油规格为DERD 2487、2493 (TF41-A-1为MIL-L-7808，-A-2为MIL-L-23699，滑油消耗量为0.45kg/h).起动系统普莱赛公司的Solent Mk200燃气涡轮起动机(TF41-A-1为航空研究公司的JFS100-13A燃气涡轮起动机，-A-2为本迪克斯公司36G-118空气涡轮起动机).点火系统卢卡斯公司的C105TS/101高能点火系统，2个YA-30-45AR114/1高能电嘴(TF41采取本迪克斯公司的双电容放电点火系统).支承系统5支点支承(TF41为7支点支承).技术数据起飞推力(daN)Mk101 4900Mk250/251 5330Mk202/203 5440(中间)9120(加力)Mk807 4900TF41-A-1 6453TF41-A-2 6679起飞耗油率[kg/(daN·h)]Mk202 2.218(加力)0.693(中间)涡轮出口温度(℃)Mk202 1167TF41-A-1 1155TF41-A-2 1155推重比空气流量(kg/s)TF41-A-1 117涵道比总增压比Mk202 20最大直径(mm)Mk202 1093TF41-A-1 1004TF41-A-2 1004长度(mm)Mk202 5205TF41-A-1 2900TF41-A-2 2900质量(kg)Mk202 1842(不含起动机) TF41-A-1 1353TF41-A-2 1370“飞马”(Pegasus,F402)“飞马”涡轮风扇发动机剖视图牌号“飞马”用途军用涡扇发动机类型涡轮风扇发动机国家英国厂商罗尔斯·罗伊斯公司生产现状生产装机对象“飞马”11-21(Mk 103) “鹞”GR.Mk3(英皇家空军).“飞马”11-21(Mk 104) “海鹞”(英皇家海军).“飞马”11-21(Mk 150) AV-8S(西班牙海军).“飞马”11-21(Mk 105) “鹞”GR.Mk5(英皇家空军).F402-RR-4061-406A AV-8B.“飞马”11-61(F402-RR-408) AV-8B等.研制情况“飞马”是英国罗尔斯·罗伊斯公司为“鹞”式垂直/短距起落战斗/攻击机研制的转喷口涡扇发动机.发动机原始方案于1954年提出，1957年6月英国前布里斯托尔·西德利公司(现罗·罗公司军用航空发动机公司)开端设计，1959年9月第1台试验型发动机首次运转，并定名为“飞马”1.1960年2月，试飞用的“飞马”2首次运转，1960年10月开端“飞马”发动机的首次试飞.此后停止了一系列的改进，1964年末，为实用型改进的“飞马”6首次运转，颠末改进于1967年10月完成150小时定型试验，1968年1月开端交付，此为“飞马”系列发动机的第一个生产型.后来几经改型，至1990年头，最新的“飞马”11-61定型.针对垂直/短距起落的特殊要求，发动机的主要设计特点是采取了排气喷管可旋转的推力换向方案，可用一台发动机既提供升力又提供推力，布局简单、紧凑、短距起落性能好.由于在垂直/短距起落、悬停和过渡飞行时，飞机无气动力，其把持性和稳定性完全由喷气反作用把持系统节制，所以在燃烧室外套和火焰筒之间设有放气环腔.“飞马”是首先采取两个转子反向旋转的双转子发动机，它消除了陀螺力矩，改善了悬停和过渡飞行时的稳定性.今朝，“飞马”仍在停止新的改进，“飞马”/F402系列得到了美国和英国政府的大力支持，罗尔斯·罗伊斯公司和普拉特·惠特尼公司已经完成了推力为10580daN的“飞马”11-61发动机的研制.未来推力将达到13770daN，以知足新的垂直/短距起落战斗机的要求.“飞马”发动机的主要改型情况如下：“飞马”6 Mk101，“飞马”10 Mk102早期生产型发动机，推力分别为8451daN和9118daN，装备早期的“鹞”战斗机.“飞马”11-21(Mk103)(美军方编号F402-RR-402) 供英空军、美海军陆战队和出口用.“飞马”11-21(Mk104) Mk103的海军型，防腐设计.1979年9月投入使用.性能和布局与Mk103相同，但风扇机匣和中介机匣资料由钛合金改为锻造铝合金.“飞马”11-21(Mk105) 用作“鹞”GR.Mk5的动力.“飞马”11-03 PCB 采取了外涵加力(PCB)，全加力推力可达12009daN.1983年6月开端试验.用于超音速垂直起落飞机.PCB最终可提供17792daN的推力，按英国先进核心军用发动机计划(ACME)，罗·罗公司和国家燃气轮机研究院正为此而尽力.“飞马”11-21D/E/F D和E型(美军方编号为F402-RR-404)采取了内封严环，使高压涡轮的冷却空气温度降低60℃.F型(美军方编号为F402-RR-406)高压压气机装有改进的“鹅颈”形中介机匣改善了核心空气流量.通过F型将验证靠得住性、经久性和发动机寿命的改善.寿命方针是冷端达到1000h，热端达到500h(今朝的寿命为800/400h).“飞马”11F-35 主要改进有：重新设计低压压气机的叶片和轴、新的排气喷管和无切口喷管等.其不加力推力可达12454daN.“飞马”11-61(F402-RR-408) 矢量推力动力装置.由ACME计划资助，也称为XG-15.它采取了新的较高压比的风扇(2.7)、先进燃烧室和单晶高压涡轮叶片等.1985年10月此验证机首次运转.1988年5月发动机首次试车，1990年头定型，同年7月投入使用.“飞马”19罗尔斯·罗伊斯公司自筹资金的发展项目，方针是将推力提高到12010～12450daN.主要途径是提高涡轮出口温度和风扇压比，能够要增加第4级低压压气机.“飞马”涡轮风扇发动机布局布局和系统风扇3级轴流式，第1级26个叶片有中间凸台.风扇气流分开，主要部分换向至前喷管.直径为1220mm，压比为2.3，风扇叶片资料为铝合金.压气机8级轴流式.压气机转子与风扇转子反转.叶片资料为钛合金.燃烧室环形.18个低压燃油蒸发管，2个高能点火器. 高压涡轮2级轴流式.第1和第2级转子叶片资料分别为IN100和Rene 95，第1和第2级导向器叶片资料分别为X-40钴基合金和PD21镍基合金.1991年头以后使用了单晶叶片.低压涡轮2级轴流式.转子叶片资料为IN100，第1和第2级盘资料分别为IN100和Rene 95，第2级导向器叶片资料C-1023镍基合金.尾喷管4个可换向喷管，由余度空气马达和轴/链式驱动机构驱动.节制系统全权数字式电子节制系统.燃油系统液压机械燃油系统，具有离心式增压泵和齿轮压力泵.滑油系统独立系统.以压力和重力两种方式供油.起动系统燃气涡轮起动机.技术数据最大起飞推力(daN)“飞马”11-21(Mk103/104/150/151-32/106)9560“飞马”11-21(Mk105/152-42)9780F402-RR-406/-406A 9780 “飞马”11-61(F402-RR-408) 10580 “飞马”11F-3511120“飞马”1912010～12450额定耗油率[kg/(daN·h)]推重比空气流量(kg/s)“飞马”11-21(Mk103/104) 196涵道比总增压比涡轮出口温度(℃)“飞马”11-21(Mk103/104) 1210最大直径(mm)1220(风扇机匣)长度(mm)2510(不计尾喷管)3480(带尾喷管) 质量(kg)“飞马”11-21 Mk103 1404(不计尾喷管)“飞马”11-21 Mk104 1429(不计尾喷管)“飞马”11-611615(不计尾喷管)。
扒一扒“日不落帝国”那些久负盛名的航空制造企业
扒一扒“日不落帝国”那些久负盛名的航空制造企业提到航空制造企业，见多识广的你可能随口一出就是美国：波音、洛克希德、西科斯基、贝尔......俄罗斯：米高扬、苏霍伊、图波列夫......这些世界上的佼佼者，我们有目共睹。
而今暂且避开风头，说说“日不落”帝国的大英帝国。
英国是世界上最早建立航空航天工业的国家之一。
二战期间英国首先研制成功实用的喷气发动机；20世纪40年代末，第一架涡轮螺旋桨客机“子爵”号和第一架涡轮喷气客机“彗星”号先后试飞成功；1968年，“三叉戟”2E飞机最早装备了全天候自动着陆系统；1969年，装转喷口发动机的“鹞”成为世界上第一种实用型垂直和短距起落飞机；1971年10月英国成为第6个用自制火箭成功发射人造卫星的国家；70年代英国和法国联合研制的“协和”号超声速民航机成功实现了超声速越洋载客飞行。
所谓的这些荣耀，无不再现着日不落大英帝国的昔日自豪。
然而每一个光环荣耀的背后，都有其不为人知的一面，今天我们来一起扒一扒那些少有耳闻的英国航空制造企业。
1.皇家航空研究院皇家航空研究院（英语：Royal Aircraft Establishment，简称RAE）是英国历史上一个官方科研机构，曾经研制过多种飞机、导弹、火箭。
法恩堡空军基地（RAE Farnborough Airfield）是皇家航空研究院的首个办公地点，后来并扩展至贝德福德空军基地（RAEBedford）。
研究院前身为成立于1908年的皇家飞机制造厂（Royal Aircraft Factory），1918年改称皇家航空研究院。
第二次世界大战初期，海军陆战队飞机实验研究所（Marine Aircraft Experimental Establishment）亦被合并到航空研究院。
1988年，皇家航空研究院改称皇家航空航天研究院（Royal Aerospace Establishment）。
有据可查的是，在上文提到的那些发展成就中，都有英国皇家航空研究院浓墨重彩的一笔。
美国军用航空发动机发展历程
高性能军用发动机――美利坚大国地位的动力基石C-5“银河”运输机、“阿利・伯克”级驱逐舰、UH-1“休伊”直升机和M1“艾布拉姆斯”主战坦克和之间到底有什么关系？如果一定要找，那么请记住，它们之间最为重要的关系便是，都有一颗“飞翔的心”。
“阿利・伯克”使用的通用电气LM2500船用燃气轮机，先祖便是“银河”的TF39高涵道比涡扇发动机；而驱动“艾布拉姆斯”的霍尼韦尔AGT1500燃气轮机，其原型则是“休伊”的涡轴发动机T-53。
这样的例子在航空强国不胜枚举。
如果调查一下美国军用航空喷气技术在民航、车辆以及船舶制造等诸多领域的扩散效应，不难得出这样的结论――先进喷气发动机技术是构成美国航空技术优势乃至其大国地位的一块重要的基石。
这块基石是怎样修筑起来的？美国的航空喷气推进技术是怎样走到的今天？期间又有哪些值得总结和注意的经验？希望本文能够找到一些线索。
美利坚的喷气曙光喷气推进技术第一缕曙光初露的时候，美国并没有给予太多的重视，但也并非没有任何行动，通用电气、普惠、洛克希德和诺斯罗普公司等公司都进行过相关研究，但面对二战的紧张军需生产现状，美国政府甚至强制要求各军工企业放缓喷气推进研究，全力生产现有军备。
即便如此，美国军方仍然有人在密切关注航空喷气发动机，这就是美国陆军航空队司令亨利・阿诺德上将。
1941年初，阿诺德和部分通用电气公司负责人获悉英国正在从事喷气推进研究，而且已经开发出了惠特尔发动机，于是通过美国政府斡旋，最终从英国获得了惠特尔的技术成果，并交由通用电气涡轮增压器分部制造，以协助美国尽快开发喷气式战斗机。
与此同时，贝尔飞机公司接到政府订单，要求与通用电气制造的惠特尔发动机（GE 1-A）相匹配的喷气式飞机，即后来的XP-59。
在喷气发动机研发中，包括通用电气、普惠、威斯汀豪斯、洛克希德、诺斯罗普等许多美国公司都获得过政府的经费支持。
但后来的事实证明，被寄予厚望的XP-59在测试中和英国“流星”一样，性能平平，其中的原因并不复杂――当时的惠特尔发动机离心压气机存在不少问题。
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航空发动机是飞机的心脏，其技术性能直接决定着作战飞机的战术技术性能。
第二次世界大战中、前期，德国空军之所以能够所向披靡，横扫欧洲、称雄北非，正是归功于其装备技术的巨大优势，尤其得益于德国航空动力技术在战前所取得的领先地位。
而随着战争的发展，卓越的德国航空科技又不断在喷气发动机技术、火箭推进技术等方面取得了突破。
但希特勒短视的军事战略却显然忽略了新技术与常规技术的合理发展和应用，最终导致德国常规活塞发动机技术逐渐落后于美、英的发展，从而逐渐丧失了空军装备技术优势，进而丧失了战略制空权。
可以说德国空军由鼎盛到衰落的过程同时也是航空技术优势得而复失的过程，而航空动力技术则是其中的决定性因素。
现在，就让我们回到上个世纪30年代那战云密布的欧洲，去重温德国精湛航空动力科技的精髓吧。
进入20世纪30年代，新型的液冷V型汽缸活塞发动机取代星型气冷发动机而成为军用飞机动力的主流，欧洲各航空强国纷纷为其最新研制的高速现代化作战飞机安装了结构紧凑、空气阻力小的液冷发动机。
于是，为了尽快完成重新军备并迅速取得对英、法的航空技术优势，这时的德国航空动力技术发展出现了液冷发动机一边到的局面。
战争前夕，德国空军的主力作战飞机中只有Do 17Z型一种还在使用星型气冷发动机。
在整个战争中，德国最重要的液冷航空发动机厂商有两个，那就是著名的戴姆勒.奔驰（缩写为DB）公司和容克斯发动机公司（缩写为Jumo）。
战争爆发时，这两个公司的产品几乎装备于所有一线的德军作战飞机。
戴姆勒.奔驰战前第一个重要型别是1000马力级的DB600系列，而DB600实用化的量产型则是DB601系列。
该系列发动机是专为新一代战斗机----梅塞施密特Me Bf109研制的。
DB601A功率提高到1100马力，主要装备Bf109E，双发的Me Bf110C也采用此型为动力。
这是一种典型的德国式的液冷倒立V型12缸活塞发动机，两列汽缸向下成60度夹角，中间容纳齿轮传动装置，涡轮增压器位于发动机的左侧。
其特点是结构紧凑，由于汽缸位于下方，上方腾出的空间可以安装机枪及同步协调器。
这种布局方式也是德国战斗机的典型识别特征。
与同时期的英、法发动机相比，DB601不仅功率大、结构紧凑，其最主要的优势在于采用了燃油直接喷注系统，这是戴姆勒.奔驰精湛技术的体现，在1940年是绝无仅有的。
以DB601A为动力的Bf109E可以做剧烈的大过载机动而无须顾虑空中停车，而英、法战斗机，如“喷火”MK.I、D.520则望尘莫及。
另外值得一提的是DB601A的一种特殊改型---- DB601ARJ，为了冲击世界飞行速度记录，戴姆勒.奔驰公司专为梅塞施密特Me 209V1制造的。
通过向发动机的涡轮增压器注入强氧化剂，使引擎在瞬间爆发出2300匹马力的惊人力量，而最大起飞输出功率也可达1800马力。
正是拜此强劲动力之赐，1939年4月26日，Me 209V1创造了3千米直线航线海平面平均平飞速度755.138千米/小时的飞行速度世界纪录，打破了老对手亨克尔公司的He 100在仅仅27天前创下的记录。
但DB601ARJ 寿命极短，散热困难，并没有什么实用价值。
1940年夏，燃油喷注系统和增压器经过改进的DB601N开始投入生产，其功率提高到1200马力，许多一线的Bf109E-4战斗机在前线直接更换此型发动机以提高性能，经过这样改装的飞机称为Bf109E-4/N。
由于新型动力研制进度的拖延，DB601N也成为Bf109F 早期型的动力。
1941年，DB601系列的最后两种改进型DB601E开始装备于Bf109F-3，DB601F则装备Me 210A-1，两款动力的最大输出功率均为1350马力。
戴姆勒.奔驰DB601A参数年代1937类型燃油直喷12汽缸倒立V形液冷活塞发动机缸径150毫米活塞行程160毫米总汽缸容量33.9公升压缩比 6.9 : 1燃料87或92号航空汽油最大转速2400转/分变速比 1 : 1.55净重610千克全长1352 毫米全宽705 毫米全高1027 毫米最大起飞输出功率1100马力额定功率1020马力/4500米(5分钟)最大持续功率960马力/5000米(30分钟)最大巡航功率890马力/5700米最大经济巡航功率800 马力/5500米面对戴姆勒.奔驰这样强大的竞争对手，容克斯发动机公司当然也不示弱。
继1933年为Ju 86研制的Jumo205液冷6缸直列引擎之后，1936年，600马力级的Jumo210系列发动机开始装备梅塞施密特Me Bf109和Ju 87的早期量产型。
但Jumo210动力不足最终导致Bf109选择了戴姆勒.奔驰的产品。
1938年，经过改进的Jumo211系列诞生了。
Jumo211A加大了汽缸容量，改进了增压器，最大功率达到1100马力。
Jumo211是与DB601一样的12缸倒立60度夹角V形液冷活塞发动机，也采用燃油直喷技术，所不同的是其涡轮增压器装在右侧，大有决不苟同的味道。
Jumo211体积与功率都略大于DB601，而油耗低、性能可靠，非常适合装备战术轰炸机一类的中型飞机。
在与戴姆勒.奔驰的竞争中，容克斯最大的优势在于它本身就是德国最大的轰炸机制造商。
Ju 87、Ju 88都安装Jumo211引擎，亨克尔公司的He 111也选择Jumo211为动力。
于是Jumo211在战争爆发时已经成为德国主力轰炸机的标准动力。
与DB601一样，Jumo211也得到了不断的改进。
1939年1200马力的Jumo211D开始装备Ju 87B-2俯冲轰炸机，1940年Jumo211F/J功率提高到1400马力，装备He 111H和Ju 88A。
1943年该系列最终发展到P/Q 型，功率达1500马力。
容克斯Jumo211Da参数年代：1939类型：燃油直喷12汽缸倒立V形液冷活塞发动机缸径：150毫米活塞行程：165毫米总汽缸容量：35公升压缩比：6.5:1净重：660千克全长：2173毫米全宽：804毫米全高：1053毫米1942年初，期待已久的新型液冷发动机DB605终于进入量产了。
2月，首批安装DB605A-1/B-1的Me Bf109G-1战斗机开始生产，而安装DB605B-1的Me Bf110G-0重型战斗机也于5月首飞。
DB605A与DB605B基本相同，A型的润滑油气泡分离器安装于发动机右侧中部，而B型的润滑油气泡分离器则安装在发动机左侧上部。
虽说是新一代发动机，DB605A/B的主要结构与DB601E相似，只是加大了缸径和活塞行程、改进了涡轮增压器，整体尺寸、重量较DB601也增加了，引擎最大起飞输出功率提高到1475马力。
由于引擎和飞机的重量增加，Bf109G的性能并不比Bf109F有质的提高。
为了弥补持续功率不足的缺陷，德国航空科技开始研制一种引擎增压装置，提高发动机的瞬时输出功率，以解燃眉之急。
第一种引擎增压装置是1940年末出现的GM-1型，其工作原理是向DB601N或DB605A发动机涡轮增压器注入N2O（一氧化二氮），籍以增加引擎功率。
最早安装GM-1的是Bf109E-7/Z战斗机，安装GM-1的Bf109G 机体改型称为U2。
GM-1适合高空使用，主要装备Bf109G-1、G-3、G-5等高空战斗机。
使用GM-1的DB605A/B发动机瞬时功率可达1700马力。
1944年，美军投入新型的P-47“雷电”和P-51“野马”战斗机掩护B-17、B-24重轰炸机大编队深入德国本土进行昼间精确轰炸。
盟军战斗机不仅在数量上占绝对优势，在质量上也凌驾于德国战斗机之上。
德国在战争初期盲目乐观，战略上陶醉于闪击战的暂时胜利，但随着战争进入相持阶段和盟军转入反攻，军事技术上准备不足、发展失衡和缺乏技术储备的缺陷逐渐暴露出来。
美、英本来就拥有雄厚实力，在战争中注重常规技术的平衡发展。
仅就航空动力技术角度看，美、英很快在发动机涡轮增压技术等关键技术上取得进展。
1943年，美国的帕卡德V-1650、P&W R-2800“双黄蜂”和英国的罗尔斯·罗伊斯“默林”60（Merlin 60）、“狮鹫”（Griffon）发动机都安装了2段2速涡轮增压器，使引擎无论在高空还是在低空均能有良好的功率输出。
凭借这些发动机的优秀性能，美国的P-47D 、P-51B/D，英国的“喷火”IX和“喷火”XIV型战斗机得以在速度、航程、爬升率、升限等各项性能上对德国主力战斗机Me Bf109G、Fw190A均形成压倒优势。
而德国则在航空发动机涡轮增压器多段变速技术上迟迟无法取得突破，本打算在DB605上安装2段3速涡轮增压器的计划无法实现。
戴姆勒.奔驰公司的技术人员只得继续采取在DB605上安装引擎增压装置或简单加大涡轮增压器的方法临时救场了。
1944年，使用更广泛的MW50引擎增压装置开始安装于Bf109G-6/U-3战斗机。
MW50采用水和甲醇溶液作为增压剂，使DB605A/B瞬间输出1800马力的动力。
MW50很快成为DB605A的标准化装备，整套装置称为DB605AM。
另外一种改进型称为DB605AS，就是给DB605A装上DB603G引擎的大型涡轮增压器，改用96号C3燃油，使最大起飞输出功率增至1800马力，此型动力主要装备Bf109G-5AS 和Bf109G-6AS战斗机。
若再安装MW50，使用C3燃油，则称为DB605ASCM，若仍使用DB605A/B 的87号B4燃油，即称为DB605ASBM，此两款引擎主要装备Bf109G-14AS战斗机。
DB605AS进一步提高油气压缩比，经过标准化后便成了Bf109G-10战斗机的新动力DB605D。
若再配合MW50装置、使用C3燃料便成为DB605DCM。
使用B4燃油的就是DB605DBM。
DB605DCM短时可爆发出2000马力的强大动力，使Bf109G-10的最大平飞速度达690千米/小时，堪与盟军新型战斗机媲美，但这样的速度只能维持几分钟。
“希特勒在欧洲修建了一座堡垒，但却忘了给它加一个屋顶。
”正如福兰克林·罗斯福总统所说的那样，由于德国忽视发展新一代战斗机，而装备BMW 801D气冷14缸星型活塞发动机的Fw190A在7000米以上的高空飞行性能将急剧下降，所以在高空抗击美国重轰炸机群的重任就只能由老旧的Bf109G苦苦支撑了。