AL-31F小涵道比涡扇发动机
超音速巡航
如果超巡的概念是“不开加力就能超音速飞行”，那世界上第一个实现超巡能力的飞机大概就是英国的“闪电”战斗机了，而且此后的F-15、苏-27甚至我国的“猎鹰”高级教练机都有在某些状态下不开加力超音速的能力。因此，这个概念不能反映超巡的本质意义。笔者看来，超巡的最低门槛应该是：飞机能够在不开加力的情况下，以超过1.3马赫（跨音速段一般为0.8马赫-1.3马赫，飞机外部气流部分超过音速）的速度，进行较长时间飞行。文档来自于网络搜索
为了提高发动机单位迎风面积推力、单位流量推力和降低飞机后机身截面积，四代动力都选择了较小的涵道比。在同样的核心机性能下，涵道比越小，高空高速剩余推力越大，海平面静推力越小，单位油耗越大，发动机直径越小。虽然俄罗斯宣称在AL-31F基础上改进的117S发动机能够达到14.5吨的海平面静推力，与F-119发动机仅仅相差一吨。但是实际上，这种通过增加发动机流量和涵道比的改进措施，反而会导致发动机高空高速剩余推力下降。F-119发动机如果也采用同样的手段来增加海平面推力，那完全可以提高到18吨-19吨左右，其实F-135发动机就是在F-119核心机上按照这样的方法衍生出来的。涵道比在0.6以上的117S发动机与涵道比在0.3左右的F-119相比，虽然海平面静推力相差不大，但是在高空高速条件下，两者的剩余推力很可能相差一倍。这就是为什么美国虽然拥有海平面静推力超过15吨，基于F100和F110涡扇发动机的三代改型发动机，但是依然要研制F-119发动机的原因。因为海平面静推力不能代表发动机的高空高速推力特性。文档来自于网络搜索
f119发动机如果也采用同样的手段来增加海平面推力那完全可以提高到1819吨左右其实f135发动机就是在f119核心机上按照这样的方法衍生06以上的117s发动机与涵道比在03左右f119相比虽然海平面静推力相差不大但是在高空高速条件下两者的剩余推力很可能相差一倍
先进材料在战斗机发动机上的应用与研究趋势_梁春华
第32卷第6期2012年12月航空材料学报JOURNAL OF AERONAUTICAL MATERIALSVol.32，No.6December 2012先进材料在战斗机发动机上的应用与研究趋势梁春华，李晓欣（沈阳发动机设计研究所，沈阳110015）摘要：美国、英国等国家特别重视战斗机发动机材料的发展，通过制订和实施一系列先进材料研究计划，开发和验证轻质高强度材料，为发动机研制提供技术保障。
综述各国现役、在研和预研战斗机发动机的材料应用情况，总结树脂基复合材料、钛基复合材料、钛铝金属间化合物、单晶高温合金、粉末高温合金、陶瓷基复合材料、陶瓷热障涂层等材料及其工艺应用趋势。
先进材料研究的发展趋势：①向低密度高强度发展，以减轻质量；②向高强度与高耐温能力发展，以提高涡轮进口温度；③向一体化（材料、工艺与结构设计）发展，以实现材料特性与结构的最优组合。
关键词：先进材料；战斗机发动机；研究计划；研制进展DOI ：10.3969/j.issn.1005-5053.2012.6.004中图分类号：V223；V215．5文献标识码：A文章编号：1005-5053（2012）06-0032-05收稿日期：2012-04-28；修订日期：2012-08-12作者简介：梁春华（1969—），男，研究员，主要从事航空发动机与燃气轮机情报分析，（E-mail ）lllch1234@sina．com 。
20世纪90年代末期，美国国防部负责研究与工程的副部长埃尼塔·约翰逊（Anita Jones ）在FY97和FY98材料与工艺技术领域计划中将材料、信息、传感器和经济可承受性列为美国国防部科技研究优先发展的四大技术［1，2］。
在美国空军2025年展望中，将材料与工艺列为空军六大高效力技术之一［1，2］。
航空技术发展在很大程度上依赖于材料进步，“一代材料、一代装备”是材料推动航空技术进步的真实写照。
航空发动机推重比的提高、性能的提升同样离不开材料的进步。
中国国产高性能航空发动机及燃气轮机系列汇总
1、xxxx南方公司：【WS11】（仿乌克兰AI25），小推力不加力涡扇，推力16千牛，2002年已批量生产，用于K8/JL8、无人机。
【WS16】（引进乌克兰AI－222－25F），小推力加力涡扇，加力推力42千牛，预计2009年批量生产，用于L15/JL15系列。
【WZ8G】★（引自法国-WZ8A改），小功率涡轴，功率560千瓦，2005已年批量生产，用于Z9系列、Z11系列升级。
【WZ6】（仿法国TM-3C），中功率涡轴，功率1160千瓦，2000年批量生产，用于Z8系列。
【WZ9】★（仿加拿大普惠PT6C），中功率涡轴，功率1200～1450千瓦，2008年批量生产，用于Z10、Z15（6吨机）、Z8F系列。
【WJ6C】★，中功率涡浆，功率3600千瓦，2006年已批量生产，用于Y9（国产6桨机）系列。
【WJ9】（WZ8核心），小功率涡浆，功率550千瓦，1995年已批量生产，用于Y12系列。
【WJ5E】（东安动力－通用)，中功率涡浆，功率2000千瓦，1990年已批量生产，用于Y7系列。
2、xx燃气涡轮院(预研基地)：【WS500】★，小推力涡扇，推力5～10千牛，2005年已批量生产，用于无人机、巡航导弹。
【WS15】★,高推重比大推力涡扇，加力推力达180千牛，在研，用于未来四代战机。
3、xxxx航发公司：【WS9秦岭】（仿改英国斯贝202），中推力涡扇，加力推力92千牛，2002年已批量生产，用于JH7A（飞豹）系列。
-------【QC260】★（引自乌克兰DA80），大功率燃气轮机，功率25000千瓦，2007年已批量生产，用于052B/C（双发6000T）大驱系列等。
4、xxxx航发公司：【WS12泰山】★(中推核心)，中推力涡扇，加力推力80千牛，2008年批量生产，用于J7、JL9和J8系列升级换代及双发型J10C。
【WS12B】（WS12加大涵道比加力改型），中推力涡扇，加力推力100千牛，预计2009年批量生产，用于JH7B（飞豹）。
飞机发动机发展历程回顾
飞机发动机发展历程回顾飞机发动机经历了哪些历程?下面是的飞机发动机发展历程资料，欢迎阅读。
飞机发动机发展历程1、活塞式发动机时期早期液冷发动机居主导地位很早以前，我们的祖先就幻想像鸟一样在天空中自由飞翔，也曾作过各种尝试，但是多半因为动力源问题未获得解决而归于失败。
最初曾有人把专门设计的蒸汽机装到飞机上去试，但因为发动机太重，都没有成功。
到19世纪末，在内燃机开始用于汽车的同时，人们即联想到把内燃机用到飞机上去作为飞机飞行的动力源，并着手这方面的试验。
1903年，莱特兄弟把一台4缸、水平直列式水冷发动机改装之后，成功地用到他们的"飞行者一号"飞机上进行飞行试验。
这台发动机只发出8.95 kW的功率，重量却有81 kg，功重比为0.11kW/daN。
发动机通过两根自行车上那样的链条，带动两个直径为2.6m的木制螺旋桨。
首次飞行的留空时间只有12s,飞行距离为36.6m。
但它是人类历史上第一次有动力、载人、持续、稳定、可操作的重于空气飞行器的成功飞行。
以后，在飞机用于战争目的的推动下，航空特别是在欧洲开始蓬勃发展，法国在当时处于领先地位。
美国虽然发明了动力飞机并且制造了第一架军用飞机，但在参战时连一架可用的新式飞机都没有。
在前线的美国航空中队的6287架飞机中有4791架是法国飞机，如装备伊斯潘诺-西扎V型液冷发动机的"斯佩德"战斗机。
这种发动机的功率已达130~220kW, 功重比为0.7kW/daN左右。
飞机速度超过200km/h，升限6650m。
当时，飞机的飞行速度还比较小，气冷发动机冷却困难。
为了冷却，发动机裸露在外，阻力又较大。
因此，大多数飞机特别是战斗机采用的是液冷式发动机。
期间，1908年由法国塞甘兄弟发明旋转汽缸气冷星型发动机曾风行一时。
这种曲轴固定而汽缸旋转的发动机终因功率的增大受到限制，在固定汽缸的气冷星型发动机的冷却问题解决之后退出了历史舞台。
用于波音787客机的GEnx发动机设计特点
用于波音787客机的GEnx发动机设计特点陈光【摘要】概述了用于波音787"梦幻"客机的GEnx发动机的发展与设计特点,分析了在其总体结构设计以及各部件中所采用的先进技术,及其达到的性能水平.【期刊名称】《航空发动机》【年(卷),期】2010(036)001【总页数】6页(P1-6)【关键词】GEnx发动机;设计特点;波音787客机;绿色航空【作者】陈光【作者单位】北京航空航天大学能源与动力工程学院,北京100083【正文语种】中文GEnx是GE公司为波音787（B787）“梦幻”客机研制的高涵道比（10.0）、高总压比（45.0）、低油耗、低污染与低噪声的新一代发动机。
为了满足21世纪“绿色航空”的要求，GEnx不仅继承并发展了GE公司以往成熟发动机特别是GE90发动机的设计技术，吸纳了GE90发动机研制与使用的经验与教训，而且还采用了最新发展的一些先进技术，因此，不仅性能达到了较高水平，而且研制周期较短。
本文介绍并分析了GEnx发动机的发展和设计特点。
GEnx发动机是在1996年投入使用的GE90发动机（用于波音777飞机）基础上发展的，原来是专为波音787客机研制的，后来又被波音747-8客机选作其惟一的动力装置。
GEnx发动机的推力小于GE90的 378～511kN，大于CF6-80C2发动机（用于波音747-400飞机）的258kN。
采用了高的涵道比（10）和总压比（为45；GE90发动机的分别为8、40）和部件效率。
GE90-76B发动机于1995年底投入营运，到GEnx发动机研制成功，历经4次技术提高，使GEnx发动机耗油率、排放、噪声和直接使用费用等都很低，如图 1所示；GEnx、CF6-80E1与GE90发动机耗油率的比较如图2所示。
从图2中可见，GEnx发动机的巡航耗油率比用于A330客机的CF6-80E1A4发动机的低15.4%，比用于B777客机的GE90-94B发动机的低6.9%。
航空动力装置：航空涡轮螺旋桨动力装置
优点：单级增压比高，结构简单，性能较稳定； 缺点：工作效率低，迎风面积大，空气流量小。
㈡轴流式压气机： ㈠
㈡轴流式压气机： ㈠
轴流式压气机的叶轮和整流环是交错的。
单级压气机增压比不高，一般约为1.2-1.8。为了 得到更高的增压比，目前用在民航机上的压气机级数 常为10-20级，增压比高达30-40。
喷气管：用来使高温、高压燃气膨胀，将部分热能 转换成气体的动能，最后高速喷出。
工作情形： 发动机工作时，空气首先由进气道进入压气机，经压气机叶
轮做功，气体压力大大提高，随即进入燃烧室，与喷嘴喷出的 燃油混合，并进行连续不断的燃烧，释放化学能，使气体温度 大大提高。燃烧后形成的气体流入涡轮并膨胀，涡轮便在高温、 高压气体推动下而旋转，从而带动压气机旋转。燃气经涡轮最 后进入喷管，继续膨胀，并将部分热能转换成动能，从喷口高 速喷出。通过气体对发动机的反作用，而产生推力。
21世纪10～20年 代
涡喷、涡浆、涡轴、 涡扇
超高推重比（20） 超高涵道比（10～ 15） 超音速STOVL 变循环发动机 陶瓷和C-C材料 推进系统数值仿真 设计 经济承受性设计
1903年12月17日，美国莱特兄弟在“飞行者1号” 飞机安装的发动机是活塞发动机。P=12hp（马力）。
1913年，法国工程师雷恩。罗兰获得一项冲压式喷 气发动机的专利。
MG29
J-47
J-57，J79， MK202，
P-13-300
F-100，F404， F110，PD-33，
AL31F
F119，F119/JSF，F120， M88-3，EJ200，AL37F，
AL41
发动机的主要技术特点
40年代
涡喷
轴流压气机 加力燃烧室 双位喷管 双转子
航空发动机发展史
摘要：航空发动机的历史大致可分为两个时期。
第一个时期从首次动力开始到第二次世界大战结束。
在这个时期，活塞式发动机统治了40年左右。
第二个时期从第二次世界大战至今。
60多年来，航空燃气涡轮发动机取代了活塞式发动机，开创了喷气时代。
关键词：活塞式喷气式航空发动机诞生一百多年来，主要经过了两个阶段。
前40年（1903~1945）,为活塞式发动机的统治时期。
后60年（1939、至今），为喷气式发动机时代。
在此期间，航空上广泛应用的是燃气涡轮发动机，先后发展了直接产生推力的涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机。
亦派生发展了输出轴功率的涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机。
一、活塞式发动机统治时期很早以前，我们的祖先就幻想像鸟一样在天空中自由飞翔，也曾作过各种尝试，但是多半因为动力源问题未获得解决而归于失败。
最初曾有人把专门设计的蒸汽机装到飞机上去试，但因为发动机太重，都没有成功。
到19世纪末，在内燃机开始用于汽车的同时，人们即联想到把内燃机用到飞机上去作为飞机飞行的动力源，并着手这方面的试验。
1903年，莱特兄弟把一台4缸、水平直列式水冷发动机改装之后，成功地用到他们的"飞行者一号"飞机上进行飞行试验。
这台发动机只发出kW的功率，重量却有81 kg,功重比为daN。
发动机通过两根自行车上那样的链条，带动两个直径为的木制螺旋桨。
首次飞行的留空时间只有12s,飞行距离为。
但它是人类历史上第一次有动力、载人、持续、稳定、可操作的重于空气飞行器的成功飞行。
在两次世界大战的推动下，活塞式发动机不断改进完善，得到迅速发展，第二次世界大战结束前后达到其技术的顶峰。
发动机功率从近10kW提高到2500kW 左右，功率重量比（发动机功率与发动机质量的重力之比，简称功重比，计量单位是kW/daN）从daN提高到daN,飞行高度达15000m,飞行速度从16km/h提高到近800km/h,接近了螺旅桨飞机的速度极限。
20世纪30'40年代是活塞式发动机的全盛时期。
结构分析复习总结
1、第三，四代发动机的基本特点第三代战斗机所用发动机大多是七十年代以后开始研制的，发动机推重比大于8.0；其主要特点是，起初的性能指标选取的偏高，在工艺过程中使用了大量新技术、新材料和新结构，缺少相应的可靠性、耐久性验证。
致使在使用中出现了大量可靠性问题甚至影响到飞机的飞行。
使第三代发动机的研制、改型时间较长。
在近三十年的使用过程中出现了大量的改进型号，同时也使航空发动机的设计标准和方法有了质的变化。
第四代发动机特点：具有超音速巡航能力；推重比大于10.0，采用矢量喷管，为飞机提供短距起落和非常规机动能力；具有隐身能力；加力推重比提高20％典型战机：F-22“猛禽”；EFA2000(EFA)2、高涵道比涡扇发动机未来发展方向和主要特征主要特征：高涵道比的涡扇发动机具有耗油率低、噪声低、排气污染小的特点，所以十分适合在大型民航客机上使用。
然而，高涵道比也会带来一些缺陷，主要是排气速度和单位推力的下降，引起发动机迎风面积增加，推重比降低，这样就会影响飞机的机动性。
发展方向：提高发动机性能、可靠性与耐久性，提高发动机动力，多公司合作研制，进行大量严格的试验，追求高的经济性，留有大的温度裕度，广泛应用先进技术。
在大涵道比风扇发动机风扇设计要求是什么？现代发动机上是如何设计的？设计要求：1）较好的抗外物打伤能力；2）抗腐蚀性能好；3）风扇的整体重量不能太大；4）风扇产生的噪音不能太大；5）较好的包容措施；6）防止低压轴折断、风扇飞出措施；7）抗振动，特别是抗颤振性能好；8）较好的强度设计。
如：GE90；GE90的风扇是当前世界上直径最大的。
1）叶片采用宽弦设计，有助于提高强度、降低振动、2）风扇采用了小增压比（1.5）、低叶尖切线速度的设计，有助于获得较好的抗鸟撞击能力与低的噪音值；3）GE90上采用可符合材料风扇叶片，GE90的风扇轮盘做成多盘的盘鼓混合式轮盘，能够降低风扇整体重量，提高抗振动，抗颤振性能好。