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載燃油時,轉場航程可達3000公里!
殲-12M具有全天候空戰能力。是一款有相當的戰鬥力的制空戰鬥機。
接下來李總請瀋陽飛機廠的尹金聲副總工程師介紹DS-1發動機的先進技術。這時劉部長插話:“這就是社會主義大協作的優越性了。尹總,你不能留一手噢!”
尹總笑著說道:“是南飛支援了我們,讓我們有了實踐的機會。我們設計組在初步完成了AL-31FU這款用於殲-11系列戰機的渦扇發動機的微波助燃、等離子發電、電磁向量推力控制三大改進後,立即組織了新型發動機的研製。我們的目標就是要去掉渦輪,這是一個及其艱難的任務。噴氣發動機的渦輪是人類發明的可以長時間高效率執行的最強勁的機械。以AL-31為例,其小巧的渦輪在驅動壓氣機和風扇時最大功率超過了2萬馬力,這是令人難以想象的。渦輪既然有如此神奇的功效,航空發動機界的研製人員為什麼又極力要取消它呢?首先,渦輪限制了燃燒室的出口溫度的提高,在某種程度上也限制了發動機效率的提高;而且這又導致了,一旦需要發動機短時間加力時只得讓燃油在渦輪後燃燒,也即採用後燃加力,此時效率低下,而且造成了強烈的紅外特徵。其次,在高溫高壓下高強度運轉的渦輪是制約發動機壽命的最主要的因素。對於我們來說問題更大,這種渦輪的研製難度極高,目前我們還得依靠進口。而且由於出口溫度的限制,降低了等離子發電的效率、噴氣流的流線受到渦輪的切割,電磁向量推力控制的作用大為降低,偏流角只能達到7度,不能滿足去掉尾翼的需要。
“國外的研究人員試圖用旋轉活塞發動機來驅動壓氣機,沒有獲得突破。我們受到電動螺旋槳研製成功的啟發,決定採用交流變頻電機來驅動壓氣機,並且反向利用風扇來輔助驅動壓氣機,在地面試驗中獲得了突破。當發動機自身向前高速運動時,進入發動機的空氣的動壓完全可以轉化為靜壓,由此可以大幅度降低壓氣機的功率。按計算,當發動機的前進速度達到2。4馬赫時,甚至可以不用壓氣機了,迎面空氣可以直接壓入燃燒室。那麼渦輪噴氣機為什麼不能充分利用這一原理呢?原因是渦輪的轉速是不可控制的,它受燃氣的推動而旋轉出力。而交流變頻電機的轉速可以在很大的範圍內變化。當飛機加速後,電機的轉速可以大幅度提高,輸出功率儘管不變,但是充分利用了空氣的動壓,提高了壓氣機的效率。發動機就可以發出更大的推力了。可是僅此還是不夠的,我們重新設計了風扇,本來風扇是由低壓渦輪驅動用來提高噴氣機的效率和推力的,我們反其意而用之,讓它在高速的迎面氣流的吹動下,反過來驅動低壓級的壓氣機。
“航空電動機研製組研製出了超輕型的雙轉子電機,分別驅動低壓級壓氣機和高壓級壓氣機,可以分別控制其轉速。低壓級壓氣機前有一個風扇,當迎面氣流提高到一定程度,它就開始輔助驅動低壓級壓氣機了。把一臺驗證機掛載到1架殲-8下,升空試驗證實這一設計是可行的。可是又遇到了問題。AL-31FU的外殼尺寸都是定死的,如果進行改動的話,將影響整機的變動。這時傳來了恢復殲-12機型的訊息,我們馬上與南飛聯絡,要求他們能採用這一款發動機,這樣發動機的尺寸變化的餘地要大得多。當然這也給南飛的同志帶來了很大的風險,感謝他們願意與我們共同承擔這一風險。空軍的任務書規定新殲-12的任務是中低空、亞音速截擊,機身就不必搞面積律修形了,可以變粗一些。電動壓氣機就可以塞進去了。
“我們成功地設計出了世界上第一臺電動壓氣風扇噴氣機DS-1,推力4500公斤,加力推力5400公斤。它有那些優點呢。我們歸納了一下:
——發動機效率高,燃燒室出口溫度可大幅度提高。取消了後燃加力,加力時燃油也是在燃燒室充分燃燒,只是受發動機部件耐超高溫時間的限制,只能短時間取得加力推力。殲-12M的最高速度提高到了1。6馬赫。
——等離子發電效率大為提高,足以滿足電動機的需要。
——電磁向量推力控制可以滿足取消尾翼的需要,而且還可以提高機動性
——發動機的停機再啟動完全不成問題;一般渦噴發動機採用機腹進氣口時,當戰機作大角度機動時,迎面氣流的分離導致進氣大幅度減少,會造成發動機的喘振甚至停車。DS-1則不存在這個問題,電動壓氣機根本不會受到影響,至多有極短暫的推力減少。
“當然這類推重比小,但燃燒效率極高的新型噴氣機,都要