F35的发动机再创纪录完成增推计划,最
近日,美国航空发动机制造商普惠公司(PrattWhitney)在佛罗里达州西棕榈滩(其军发总部)宣布:经过两年的研发与一年的地面测试,普惠公司已完成F发动机的增推计划:它可提高F-35飞行包线内6-7%的推力,同时减少5-6%的燃油消耗。
增推目标:
改进后的发动机推力由之前的磅(千克/.27kN)增加到磅(/.12kN),使得战斗机的发动机推力首次突破20吨大关:达到20.4吨。再次刷新了由它保持的世界纪录。
保持优势:
增推计划完成后,F系列发动机的优势更加明显,最大推力是苏-57装备的AL-41F1()发动机的1.39倍;是苏-35装备的AL-41F-1S(S)的1.44倍;是AL-31FN的1.65倍。
普惠公司宣称该发动机“在可靠性、可维护性和燃油经济方面,将继续保持无以伦比的竞争优势”。
项目由来:
普惠公司的增推计划分两部分:“增长选项1”(GrowthOption1)与美国海军合作,是“F燃料消耗减少”(FBR)计划的一部分;“增长选项2”是美国空军“零部件和发动机结构评估研究(CAESAR)”的一部分。旨在利用成熟的技术,通过减少燃油消耗、增加推力和改善热段耐用性来提高F发动机的性能。
年5月,当时刚上任的普惠军用发动机总裁马修·布隆博格(MatthewBromberg)首次证实了这项计划。他说:“增推和减少燃油消耗的性能优势,将为F-35提供更大的作战任务半径,同时提高了加速度和持续转弯速度能力。”
新的硬件模块与F现有的三个型号全兼容,可以无缝地插入未来的生产引擎中,以便灵活升级F的功率模块(压缩机、燃烧室、涡轮机),且不会影响交付时间表,实现升级成本最低。在日常维护和常规大修时也与目前的全球支持基地兼容,可减少设施、流程、培训和设备的重大投资。
生产准备:
在即将到来的F-35“全速率生产”阶段,普惠计划向全球用户推出这款发动机的升级版,为年新的量产飞机批量装备做好准备。马修·布隆博格说:“展望未来的作战需求,我们认为增加推力和改善燃油经济性将直接转化为战斗力,有助于确保F-35的武器系统继续超越任何潜在威胁。”
技术过渡:
第二阶段的增推计划将继续增推5-6%,降低燃油消耗5%,向第六代战斗机动力21+吨的目标过渡。
“发动机大战”结硕果?
事实上,类似的发动机增推计划从未停止。以F-16的发动机为例,自年普惠推出F-PW-以来,不断升级,后继推出了//E//EEP(发动机增强套件)。在可靠性、燃油经济性改善的同时,最大推力也从最初的.4kN增加到.7kN。最新的EEP在9年才交付,改进措施一天都没有停止过。
普惠是出于自愿才进行改进吗?No!实在是因为GE的竞争和逼迫所致:在GE的竞争下,普惠的F系列发动机节节败退:目前在F-16项目上只保留着16%的份额。用普惠公司自己的话说:“好吧,我们被打得像落水狗”。
GE的F比普惠的F晚面世大约10年,但起步的F-GE-就比普惠第二阶段的F-PW-的推力大磅(17.8千牛),之后推出了F-GE-和F-GE-,最大推力达到30lbf(kN)。
阿联酋采购F-16C/DBlock60时,即选用了GE的发动机,这款发动机又增推到磅(.6千牛),是GE的F发动机中推力最大的一款。
Block之后尾数为“0”代表GE发动机;尾数为“2”代表普惠发动机。从用户选择的批次中可以看出,普惠为什么在改进的道路上无法止步,事实上双方乃至多方都停不下来。
这一切,与其说这是“发动机大战”结硕果,不如说是“竞争机制”结硕果。竞争必须真刀真枪,而不是摆出竞争的POSE;它们的区别是:前者没有竞争一天都活不下去,后者有了竞争一天都活不下去。竞争是本能,也是生存方式,是思维习惯和行动准则,是氧气而不是摆设。
再来一起看看F35的价格——
F-35的发动机每台万美元,是贵还是物有所值?目前,F-35的生产状态处于“低速率初始生产”第10批次(LRIP10),周期从年1月到年5月。发动机的单位成本价为:万美元(F-PW/)和万美元(F-PW-),对应装备F-35A/C和F-35B。
贵吗?这还是一路降下来的:最初基本型的发动机高达2万美元。据F-35联合计划办公室称:“第10批次的采购价格与第9批次相比,/型降低了2.6%,短距起飞/垂直降落的型降低了4.2%”。
那卖多少钱呢?以产量最大的常规起降型(型)为例,在成本价万美元的基础上,加上工程服务、零部件和工具包,通常增加12-15%,基本上就是交付价:万美元左右。这与第10批次采购99台(86台型和型,13台型),均价万美元的实情是基本相符的。
考虑到目前还处于低速生产阶段,随着产量的加大,未来还有大约6-8%的降价空间,那么未来型发动机的交付价格可能在万美元左右。
降价的过程暂且不说,那么问题来了:目前这个价格,你觉得贵吗?
首先跨界对比:与这个价格区间最接近的民用发动机是CFM国际公司LEAP系列:均价万美元;再就是普惠自己的“清洁动力”PW0G系列:均价1万美元。前者是空客A、波音MAX和C的动力,后者是A的选装动力。
F系列发动机到底值不值?可从以下四个指标衡量:
1、推力。
基本数据:F-PW-的加力推力磅(.27kN),增推版为磅(.12kN),比F-22“猛禽”F-PW-发动机优势扩大到1.31倍;也是苏-35装备的AL-41F-1S(S)的1.44倍。
2、可靠性
发动机的可靠性直接决定飞机的出勤率。假如以90%计,以架飞机算,随时有90架F-35处于战备状态;而架苏-35呢?需要台发动机(苏俄战机没有单发),如果20台发动机趴窝,实际工况只能有80架飞机出勤,因为不可能20台出故障的发动机,都正好安装在10架飞机里。
况且它发动机出勤率能到90%?实际工况是俄式战机长期处于一半飞一半修的状态,后期维护的人力、物料、时间消耗都要翻一番。
而普惠公司在年就声称F的出勤率高达96%,提前5年达到年要实现的目标。
另外,年1月,有消息称比利时空军有意采购34架F-35A,拟议交易价值65.3亿美元,包括4台备用发动机。34架飞机只配4台备用发动机?说明发动机的出勤率已大于90%。这就是可靠性的价值和意义。
3、燃油经济性:
F-35的內油容量:A型8.39吨;B型6.05吨;C型8.90吨。
对应的最大航程分别是:2千米、千米、2千米;作战半径分别是:千米、千米、千米。
最大速度:设计1.6马赫,实测值1.马赫;超音速巡航:不开加力的情况下可以1.2马赫的速度飞行公里(大约10分钟)。
推力/重量比:满载燃料:0.87;50%燃料:1.07。
4、可维护性:
F发动机的零件数比F减少了40%,在外场维护时可以用两个手提箱大小的工具包完成发动机更换,而且发动机健康管理系统可实时将数据传输到地面,使得地勤能在飞机返回基地之前就准备好替换部件,维护时间比传统发动机减少94%。
另外,F-35B还有一个罗罗的升力风扇系统,目前均价万美元/套,使得型发动机总价在万美元左右。正是它给了F-35B无以伦比的短距起飞/垂直降落能力。事实上F-35B的能力才是真人不露相。
以上基本就是F发动机的完整价值。一个产品系统的价格,应该包含所有指标和参数,假如只看推力一项,你可能只买到一个产品系统的25%。
来源:21世纪军工评论坛友们怎么看?欢迎一起留言交流哈
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