解決方案
盡管USAF與PW之間的關(guān)系相當(dāng)緊張，軍方還是繼續(xù)提供經(jīng)費(fèi)讓PW進(jìn)行修改。
最初設(shè)計(jì)F100發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)時(shí)，PW工程師意識(shí)到發(fā)動(dòng)機(jī)吸入導(dǎo)彈燃?xì)夂罂赡軙?huì)導(dǎo)致失速。于是在控制系統(tǒng)里增加了一個(gè)“火箭點(diǎn)火”功能來預(yù)防失速的發(fā)生。發(fā)射導(dǎo)彈時(shí)，向發(fā)動(dòng)機(jī)核心和加力燃燒室供油的統(tǒng)一燃料控制系統(tǒng)就收到一個(gè)電子信號(hào)，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的可變定子葉片也改變角度以預(yù)防失速的發(fā)生，燃料控制系統(tǒng)暫時(shí)減少發(fā)動(dòng)機(jī)的供油流量，尾噴口張大以減小加力燃燒室內(nèi)的壓力脈沖幅度。試飛表明“火箭點(diǎn)火”功能在發(fā)射導(dǎo)彈時(shí)并不需要，反而可以有效防止停滯性失速。
PW提出使用數(shù)字式電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)取代原先的設(shè)計(jì)，不斷監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)軸轉(zhuǎn)速、渦輪溫度、壓氣機(jī)定子葉片的角度，并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行微調(diào)以確保處于最佳性能。通過監(jiān)測(cè)和比較轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和風(fēng)扇排氣溫度，該單元能夠感知到即將發(fā)生的停滯失速，并向燃油控制系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)假“火箭點(diǎn)火”信號(hào)來啟動(dòng)上述的抗失速措施。
而“硬”加力引起的停滯性失速則使用不同方法來解決，為了防止壓力脈沖波向前傳導(dǎo)至風(fēng)扇涵道，PW研制了一個(gè)安裝在內(nèi)涵機(jī)匣前段的“近端分離器”。F100發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的進(jìn)氣一部分通過內(nèi)涵機(jī)匣進(jìn)入核心機(jī)，其余的通過風(fēng)扇涵道進(jìn)入加力燃燒室。近端分離器可關(guān)閉風(fēng)扇后面的外涵道入口，使加力燃燒室壓力脈沖波無法通過外涵道抵達(dá)風(fēng)扇。安裝了近端分離器的發(fā)動(dòng)機(jī)在F-15上進(jìn)行了試飛，但最后F-15的發(fā)動(dòng)機(jī)沒有采用這個(gè)設(shè)計(jì)，因?yàn)殡p發(fā)機(jī)在一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)失去推力時(shí)仍能保持飛行。單發(fā)的F-16都安裝了近端分離器了。
USAF同時(shí)也修改零件采購(gòu)的方式和維修的細(xì)則，在兩方配合之下，F(xiàn)100逐漸成熟穩(wěn)定，成為相當(dāng)出色的發(fā)動(dòng)機(jī)。F-16機(jī)隊(duì)每1000小時(shí)飛行遭遇0.15次停滯失速，大大優(yōu)于F-15機(jī)隊(duì)。
為了解決發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性問題，PW研制了F100-PW-220改進(jìn)型，推力與-200一致，可靠性大為改善，從根本上解決了發(fā)動(dòng)機(jī)失速問題。許多老式的-200發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過再制造成為-220E，可與新制造的-220直接互換使用。
為了與GE F110競(jìng)爭(zhēng)，普惠在90年代初研制了推力更大的F100-PW-229，最大加力推力13200千克。該發(fā)動(dòng)機(jī)具有更高的風(fēng)扇氣流流量和壓力，推力比早期的F100高了22%。1992年交付的F-16開始換裝-229發(fā)動(dòng)機(jī)，但是由于-229的改動(dòng)較大，-200和-220E發(fā)動(dòng)機(jī)無法通過再制造升級(jí)成-229。
從80年代中期開始，由于GE F110的大推力，在F-16的出口市場(chǎng)占據(jù)了主要份額。F100-PW-229問世后，普惠得以重返出口市場(chǎng)。1991年韓國(guó)選擇F100-PW-229來裝備其按許可證生產(chǎn)的F-16，以保持與早些時(shí)候從美國(guó)進(jìn)口的F-16C/D的共通性。
普惠還提出了面向出口的F100-PW-200+發(fā)動(dòng)機(jī)，潛在客戶是那些裝備-200和-220E發(fā)動(dòng)機(jī)F-16，但被限制購(gòu)買-229的外國(guó)空軍。-200+結(jié)合了-220的風(fēng)扇、噴管和-229的數(shù)字式發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，最大加力推力12247千克。
[attach]2216225[/attach]
GE F110
歷史
吃過F100的苦頭之后，USAF深感為F-16尋求備選發(fā)動(dòng)機(jī)的必要性。一方面是為PW樹立一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手來降低成本，另一方面是在PW發(fā)動(dòng)機(jī)出狀況時(shí)，也有第二種選擇。為尋求F-16和海軍F-14“雄貓”的備選發(fā)動(dòng)機(jī)，1984年國(guó)防部授予GE一份價(jià)值8000萬美元合同，制造一3臺(tái)用于試飛的F101衍生型戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)(DFE)。F101 DFE的設(shè)計(jì)基于B-1轟炸機(jī)使用的F101，但融合了F/A-18使用的F404發(fā)動(dòng)機(jī)的一些特性。
該項(xiàng)目的目的是：
·鑒定F101 DFE與F-16和F-14飛機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī)在實(shí)際飛行中的匹配能力、性能和作戰(zhàn)適用性。
·通過加速任務(wù)試驗(yàn)確定發(fā)動(dòng)機(jī)的耐久性。
·根據(jù)驗(yàn)證的能力，提出生產(chǎn)型發(fā)動(dòng)機(jī)的型號(hào)規(guī)范。
如果計(jì)劃成功，那么將提供足夠的數(shù)據(jù)，以使進(jìn)入全面工程研制階段的風(fēng)險(xiǎn)減到最小。
經(jīng)過1980年和1981年兩年的廣泛試驗(yàn)，達(dá)到或部分超過了預(yù)期的目標(biāo)。在F-16飛機(jī)上的試飛結(jié)果證明，F(xiàn)101 DFE無需作重大改進(jìn)就可以裝在這種飛機(jī)上使用。在F-14飛機(jī)上的試飛結(jié)果表明，飛機(jī)的留空時(shí)間和作戰(zhàn)半徑都比裝原來TF30發(fā)動(dòng)機(jī)的增加25%。在試飛中，發(fā)動(dòng)機(jī)無需調(diào)整，并且油門桿的使用不受限制。在1982年12月的一次試驗(yàn)中，完成了5004個(gè)總累積循環(huán)(TAC)，其熱端部件壽命為當(dāng)時(shí)新采購(gòu)的F100發(fā)動(dòng)機(jī)的三倍。
基于上述結(jié)果，GE又得到了一項(xiàng)USAF戰(zhàn)斗機(jī)備選發(fā)動(dòng)機(jī)(AFE)的全面研制合同，價(jià)值9300萬美元，為期兩年。發(fā)動(dòng)機(jī)正式編號(hào)為F110，與PW F100發(fā)動(dòng)機(jī)的改進(jìn)型競(jìng)爭(zhēng)用于新生產(chǎn)的F-15和F-16戰(zhàn)斗機(jī)。這項(xiàng)全面研制計(jì)劃的重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最佳化，確定供F-15、F-16和F-14用的F110發(fā)動(dòng)機(jī)的最終構(gòu)型，并繼續(xù)進(jìn)行高空模擬試驗(yàn)、加速任務(wù)試驗(yàn)和各種環(huán)境試驗(yàn)。
美國(guó)海軍決定采用DFE來取代“雄貓”的TF30渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，但是USAF更進(jìn)一步，于1984年2月按照雙承包商采購(gòu)策略，決定對(duì)F-15和F-16戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的采購(gòu)在F100和F110之間按一定比例分配。在1985年采購(gòu)的160臺(tái)中，75%為F110，25%為F100。從此，開始了一場(chǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)大戰(zhàn)。
與F101-GE-100發(fā)動(dòng)機(jī)相比，F(xiàn)110有以下幾方面的改變：風(fēng)扇由2級(jí)改為3級(jí)，壓比提高到3.2，直徑減小到970mm，涵道比由2.01減到0.87;為適應(yīng)低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速提高，重新設(shè)計(jì)了低壓渦輪;為滿足戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)動(dòng)飛行要求，設(shè)計(jì)過載提高到10;對(duì)控制系統(tǒng)作了改進(jìn)，增加了備份裝置;為適應(yīng)F-14、F-16和特別是F-15飛機(jī)的機(jī)體，對(duì)外部尺寸、管線和防冰系統(tǒng)作了必要的修改;最后，也是很容易被忽略的一點(diǎn)，就是為了減輕重量而不犧牲耐久性，對(duì)核心機(jī)以外的幾乎所有部件和系統(tǒng)都采取了減重措施。
F110都使用在F-16機(jī)隊(duì)上，F(xiàn)-15只安裝F100。1985財(cái)年Block 30 F-16C/D開始安裝F110發(fā)動(dòng)機(jī)，從此之后USAF購(gòu)買的F-16中有75%安裝GE發(fā)動(dòng)機(jī)，剩余的安裝PW發(fā)動(dòng)機(jī)。但是同個(gè)聯(lián)隊(duì)并不會(huì)裝備安裝有不同發(fā)動(dòng)機(jī)的F-16，因?yàn)闀?huì)增加備件和物流的成本。
聯(lián)系客服
