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2.0版歼20呼之欲出:新型航发震撼问世(5)

来源:米尔网 时间:2016-05-05 01:12:53

  WS13E性能大揭秘

  回顾并梳理这么多信息,到底WS13E发动机的性能如何呢?我们不妨从以下可查证的信息来解读,以求达到最符合客观现实的性能估测。

  如前所述,王永明624所出身,主导研究了9推比的S3-2(9800KG加力水平,9推比)。2011年5月被紧急调任到贵发所担任副所长兼总设计师,务必会把早先研究的S3-2验证机成果和经验应用于WS13E的改进工作中去。

  下面简单列举一些WS13-WS13B发展中的新设备、新工艺及新材料的应用信息:

  1)2006年1月航空报报道,红湖机械厂2005年全面启动WS13项目的核心机和整机研制任务,推动工厂由生产涡喷型发动机向生产涡扇型发动机的转变。

  WS13核心机的关键部件之一环形火焰筒需要在内腔进行高温陶瓷加工,这种陶瓷是从未使用过的新材料。面对挑战,红湖厂6车间工艺室主任兼陶瓷主管工艺员成文卫勇挑重担,经过多方查阅资料和自行设计工艺参数,终于成功完成了高温火焰筒的陶瓷加工。结果表明,产品实物的各项技术指标和外观质量都达到了样机标准,个别指标还超过了样机标准。

  解读:文中所提样机就是RD93发动机,可以解读出山寨的基准机WS13的燃烧室比RD93样机更先进,可以承受更高的燃烧温度, 这样利于提升涡轮前温度,WS13E从WS13改进,这个高温陶瓷会继续保留,燃烧室适当优化即可。

  2)在介绍我国粉末合金的文献里有这样的文字出现:……FGH4095合金涡轮盘挡板已用于太行发动机并已批量生产,FGH4096合金涡轮盘、挡板已开始在推重比10发动机核心机上装机考 核试验,为WS13发动机研制了FGH4097合金高压涡轮盘和鼓筒轴等9种部件,性能达到了国外同类产品的水平,通过了超温超转试验。

  解读:WS13基准山寨发动机一开始用的是FGH4095合金高压涡轮盘, WS13-WS13E改进中专门研制了FGH4097高温合金,这是一开始加工设备所限,夹杂物处理不好,后来采用了前文所述的秦川机床的VMT80数控机床设备后解决了这个困扰多年的问题。

  3) 发动机粉末合金高压涡轮盘锻炼的科技文献摘录:……某型发动机在进行300h长试试车过程中,材料为FGH4097粉末高温合金的高压涡轮盘发生断裂,造成发动机烧毁,对涡轮盘掉块断口进行宏观、微观观察以及能谱分析,对故障原因进行了排查并对排查结果进行了模拟试验。结果表明:失效的高压涡轮盘为疲劳断裂,涡轮盘疲劳断裂的原因是其冷却孔边存在的夹杂物以及夹杂物周围的大面积原始颗粒边界(PPB),夹杂物主要为电弧焊的焊渣,PPB是焊渣与合金反应生成的伴生物。

  解读:印证了上面2)的信息,WS13E采用FGH4097高温合金作为高压做粉末涡轮盘,

  2014年发生疲劳断裂,问题是出在加工工艺上,纯度不够,不是材料问题,因为新的加工设备的出现,问题圆满解决。

  4)WS13的单级低压涡轮采用定向凝固无余量精铸复合空心气冷叶片技术,高压涡轮盘改用了FGH4097粉末冶金盘,低压涡轮盘依然采用FGH4169合金。燃烧室采用环形燃烧室,有叶尖间隙控制的空气热交换器,综合数字式全权限控制系统

  解读:4.1)“2001年12月20日,“昆仑”通过全部的考核试验。严成忠主持的定型攻坚战宣告胜利! “昆仑”发动机的研制成功,使我国在数十项先进技术、新材料和新工艺方面,取得了重大突破。其中,最突出的当属“昆仑”发动机采用的定向凝固无余量精铸复合冷却空心涡轮叶片技术”——说明WS13E还是考虑了费效比的问题,没有采用昂贵的单晶冷却叶片,但是我们在定向凝固无余量精铸方面已经做的很成熟可靠了,继续采用此技术,也可以降低风险。

作者:佚名  责任编辑:yaoqun
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