军用发动机
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罗尔斯·罗伊斯公司『RR』 TF41 系列
TF41
牌 号 TF41
用 途 军用涡扇发动机
类 型 涡轮风扇发动机
国 家 美国
厂 商 罗尔斯·罗伊斯公司/艾利逊发动机公司
生产现状 停产
装机对象 单发攻击机A-7D(空军型)、A-7E(海军型)、A-7H及其教练型TA-7H
研制情况
TF41是美国艾利逊公司和英国罗尔斯·罗伊斯公司联合研制和生产的涡轮风扇发动机。该发动机是英国罗尔斯·罗伊斯公司斯贝RB168-25的一种改型,用来装A-7攻击机。1966年美空军与这两家公司签订合同,艾利逊公司负责研制和生产TF41发动机特有的零部件,罗尔斯·罗伊斯公司提供技术合作和与斯贝发动机通用的零部件。TF41-A-1发动机于1967年10月首次试车,1968年6月通过试飞前规定试验。1969年6月正式完成定型试验。在研制过程中,发动机积累了3600h以上的试验。经过多年的修改设计,使发动机翻修寿命达到1500h。
主要改型有TF41-A-1、TF41-A-2和TF41-A-100/-A-400。
结构和系统
(TF41-A-1)
进 气 口 整体钢机匣。无进口导流叶片。
风扇及外涵 3级轴流式。水平对开机匣。全外涵。
低压压气机 2级轴流式,与风扇同轴。
高压压气机 11级轴流式。
燃 烧 室 环管形。有10个火焰筒和10个双油路喷嘴。
高压涡轮 2级轴流式。2级导向器叶片和第1级转子叶片气冷。
低压涡轮 2级轴流式。
尾 喷 管 内、外涵气流经简单混合在喷管排气段内混合后排出。
控制系统 机械液压式。转速和加速自动控制,应急时人工超控。
技术数据
(TF41-A-2)
起飞推力(daN) 6679
最大起飞耗油率[kg/(daN·h)] 0.66
推重比 4.97
空气流量(kg/s) 119.3
涵道比 0.74 总增压比 21.4
涡轮进口温度(℃) 1155
直径(mm) 1004
长度(mm) 2900
质量(kg) 1370
RTM322
RTM322系发动机结构
牌 号 RTM322
用 途 军用涡轴发动机
类 型 涡轮轴发动机
国 家 法国
厂 商 罗尔斯·罗伊斯公司/透博梅卡
生产现状 研制完毕,准备投入批生产
装机对象 RTM322-01 EH-101、AS322/AS.532、NH90、AH-64A、S-70C、UH-60A/B、SH-60B、WS-30、A129、卡-62R。
研制情况
RTM322是英国罗尔斯·罗伊斯公司与法国透博梅卡公司共同研制的新一代涡轴发动机。1980年英、法、意三国的发动机制造商组成联合公司,制定了共同研制新一代涡轴发动机的计划。后来意大利退出,计划就由英国的罗尔斯·罗伊斯和法国的透博梅卡公司执行。研制工作包括1300h地面台架试验、400h飞行试验及一项合格鉴定试验。研制工作从1984年开始。同年12月燃气发生器开始台架运转。1985年1月发动机首次运转。1987年RTM322装在SH-60H上完成首次飞行试验。1990年装UK-101的RTM322取得合格证。1993年7月装备RTM322的EH-101首次飞行。预计1994年晚些时候该发动机将交付英国皇家海军使用。预计1995年中期装卡-62R的RTM322将取得合格证,同年晚些时候装RTM322的NH90将首次飞行。
RTM322发动机的研制目的是与美国通用电气公司的T700和普拉特·惠特尼加拿大公司的PW100竞争,以占领本世纪末一万多台发动机的销售市场。RTM322的研制分工是:透博梅卡公司负责研制组合式压气机、功率输出轴、体内减速器及附件齿轮箱。罗尔斯·罗伊斯公司负责研制进气装置、进口粒子分离器、回流环形燃烧室、燃气发生器涡轮和自由涡轮。
RTM322具有很高的安全循环寿命,各部件基本循环次数是:轴流压气机转子为15000次。离心压气机转子为10000次,燃气发生器涡轮为10000次,自由涡轮为15000次。
RTM322采用单转子燃气发生器、单元体结构、大容积燃烧系统和全权数字式电子控制系统。可以任意选择前传或后传传动轴。RTM322还采用了进口粒子分离器和红外抑制器,军用型的RTM322在战斗中经得住各种战斗机动动作的考验,用作海洋油气平台/舰船载机的动力装置时,还具有良好的抗腐蚀能力。发动机维护方便。附件都装在发动机上部,装拆方便,可达性好,孔探仪可伸入主要部件进行检查,并采用视情维修和状态监控,安全可靠。发动机与飞机的界面少,外部管路少,发动机可以左右安装。
RTM322的核心机适于1342~2237kW级的发动机,压比可由15提高到23。为满足未来军、民用直升机和中、小型固定翼飞机市场日益扩大的需要,透博梅卡公司和罗尔斯·罗伊斯公司将在RTM322-01的基础上将功率提高到1939~2088kW作为未来的直升机动力装置;将功率提高到1790~2237kW作为未来的涡轮螺桨飞机的发动机;还可将自由涡轮改成带风扇的燃气涡轮,派生出涡轮风扇发动机。所以RTM322发动机系列将有涡轴型、涡桨型和风扇型。主要型别如下:
RTM321 RTM322的原型机。
RTM322-01 RTM322的第一个型别。1984年底首次运转,1986年6月装在S-70C上作首次飞行试验。
RTM322-03 RTM322-01的功率增大型。通过增加空气流量和涡轮进口温度来提高其功率。
RTM322-05 RTM322的功率缩小型。采用非冷却涡轮、空气流量比RTM322-01减少7%。将作为民用直升机的动力装置。
RTM322-11 由RTM322-01派生的涡轮螺桨型发动机。
RTM322-20 由RTM322-01派生的涡轮风扇发动机。
结构和系统
进气装置 由内、外锥体和轴对称进口粒子分离器组成。内、外锥之间有径向支板。进口粒子分离器无涡流叶片和移动部件。外机匣上装有附件和前安装节。
压 气 机 3级轴流加1级离心组合式。压比15,将来再增加1级轴流压气机时,压比可达到17.7,空气流量将增加30%。前两级进口导流叶片可调。叶片与盘皆为钛合金整体铸造,经机械加工而成。机匣带有缝、孔和槽,可改变附面层,抑制叶片失速,扩大喘振边界。
燃 烧 室 回流环形。可燃烧劣质燃油,排放物少,易起动。采用蒸发式喷嘴。高能点火电嘴。
燃气发生器涡轮 2级轴流式。第1级转子叶片和第1、2级导向器叶片采用气冷。非气冷转子叶片用单晶材料制成。
自由涡轮 2级轴流式。叶片带冠,功率输出轴速为20400r/min。
排气装置 固定面积喷口。
控制系统 全权数字式电子控制系统。手动油门杆作为备份系统。
起动系统 起动-发电机。
支承系统 燃气发生器由两个轴承支承。轴流压气机前为滚珠轴承。燃气发生器涡轮后为滚棒轴承。自由涡轮由2个滚棒轴承支承,都位于自由涡轮前端。功率输出轴向前穿过燃气发生器转子,前端用一滚珠轴承支承。
技术数据
起飞功率(kW)
RTM322-01 1566
-03 1715~1789
-05 1342
-11 1790
最大应急功率(kW)
RTM322-01 1724
最大连续功率(kW)
RTM322-01 1411
巡航功率(kW)
RTM322-01 940
-05 805
-11 1514
最大连续耗油率[kg/(kW·h)]
RTM322-01 0.270
巡航耗油率[kg/(kW·h)]
RTM322-01 0.293
-05 0.308
-11 0.255
功重比(kW/daN)
RTM322-01 6.65
总增压比
RTM322-01 15
涡轮进口温度(℃)
RTM322-01 1327
最大直径(mm) 604
长度(mm) 1171
宽度(mm) 647
高度(mm) 609
质量(kg)
RTM322-01 240(含燃油系统、滑油系统、扭矩计、进口粒子分离器、导管和导线)
斯贝RB168
(Spey-RB-168)
加力型斯贝RB168-25R涡扇发动机结构
牌 号 斯贝RB168
用 途 军用涡扇发动机
类 型 涡轮风扇发动机
国 家 英国
厂 商 罗尔斯·罗伊斯公司
生产现状 罗尔斯·罗伊斯公司已不再生产,但某些型号仍在由它的合作厂商生产。
装机对象 Mk101 “掠夺者”NA.39攻击机。
Mk202/203 F-4M/K战斗机。
Mk250/251 “猎迷”HS.801反潜机。
Mk807 AMX教练机/攻击机。
研制情况
军用斯贝RB168是民用斯贝改型发展出来的。1963年装在英国皇家空军的“掠夺者”攻击机上进行首次飞行的军用斯贝是Mk101。它是一种非加力型军用斯贝,由民用斯贝Mk505改型而得。1964年为满足作战时要求更大的推力,又以民用斯贝Mk511和Mk512为基础发展出加力型军用斯贝Mk202。70年代卖给中国的军用斯贝就是这种加力型Mk202。罗尔斯·罗伊斯公司发展的军用斯贝有以下几个型别。
RB168-1A Mk101 最早发展的军用斯贝。
RB168-20 Mk250/251 它是以民用斯贝Mk512为基础发展的,是一种海军用航空发动机,因此采用了一些抗腐蚀零件。这种型别现已不再生产。
RB168-25R Mk202/203 1964年初开始设计,1965年4月首次运转,1968年正式投产使用。该型别为加力型,加力燃烧室有4条燃油总管和3圈V形火焰稳定器。主喷管全程可调,副喷管不可调。压气机设有供飞机附面层控制系统用的补气系统。这种型别现已不再生产。
RB168 Mk807 以Mk101和Mk555为基础改型发展而得。1983年意大利获得生产专利。现在由意大利和巴西共同生产。
RB168 Mk821 Mk807的推力增大型。1989年4月开始研制,1989年11月首次运转。
TF41 美国艾利逊公司与罗尔斯·罗伊斯公司联合研制和生产的一种军用