資料圖:F-35戰機配套F135發動機
2月27日,美國主要戰斗機動力系統供應商普惠公司對外宣布,將于今年下半年開始升級型F135發動機的測試工作。據介紹,升級型F135發動機主要用來驗證發動機燃燒室、渦輪等熱端部分采用的一些新技術,這些新技術可以進一步提高發動機的燃油效率,從而使發動機的推力再提高5%。
普惠公司此時放出這個消息,時機頗值得玩味,因為就在5天前,美國軍方宣布由于一架F-35發動機配備的F135發動機在訓練之后低壓渦輪葉片出現裂縫,而宣布停飛所有的F-35戰斗機,并要求普惠公司對此次事故進行徹查。所以,普惠此時放出這個消息,一則顯示其亡羊補牢的決心,二則也許在暗示盡管性能出色,但是F135的一些技術畢竟還沒有完全成熟,需要進一步的改進來挖掘潛力。
而就在今年的2月5日,普惠公司還與F-35聯合項目辦公室(JPO)一起對外宣布,雙方已經達成了第五批次F135發動機采購協議。據普惠公司透露,第五批次F135發動機采購協議共包括32臺發動機,其中用于空軍F-35A型的是22臺,用于海軍F-35C型的是7臺,用于海軍陸戰短距起飛/垂直降落型F-35B的是3臺。此外,該協議中還包括了3臺份發動機配件,以及其他的維修和保障性服務。
作為與F-35系列飛機配套的唯一動力系統,F135發動機一直都是美國軍方重點關照的軍備項目,所以也一直處于輿論和民眾監督的風口浪尖。所謂樹大招風便是如此,與其相關的點點滴滴都足以引起普遍的關注。
作為世界上目前為止單機推力最大的戰斗機發動機,F135渦扇發動機也足以證明普惠公司在該領域的老大地位。在JSF項目發展的過程中,普惠公司基于現役的F119發動機核心機,經過改進研制了“F119-JSF”發動機驗證機,同時為波音的X-32驗證機和洛克希德·馬丁公司的X-35驗證機提供動力配套,配備X-32的驗證型名為JSF/F119-SE614,配備X-35的驗證型為JSF/F119-611。后來,X-35驗證機在JSF項目的競爭中獲勝,與之配套的發動機自然而然就在JSF/F119-SE611驗證機的基礎上進行發展,這就有了后來的F135系列發動機。
普惠公司在研制F135發動機的過程中,一直遵循高可靠性兼顧優良的可保障性原則。所以F135發動機盡管核心機部分來自F119,但是其整體結構進行了改進,采用了3級低壓壓氣機、6級高壓壓氣機,縮短的環形燃燒室、1級高壓渦輪以及2級低壓渦輪,并配備了英國BAE系統公司研制的全數字式發動機控制系統(FADEC)。此外,為了提高發動機的推力,F135增大了涵道比以增加空氣流量,并提高了發動機的工作溫度,而其環形燃燒室則采用了高燃油空氣比燃燒室技術,使得燃燒室在縮短的情況下仍能滿足效率目標。
作為一款未來將大量裝備的新一代軍用渦扇發動機,普惠公司在F135上采用了大量創新設計,并結合使用了許多新材料和新工藝。其中發動機風扇采用中等展弦比前掠式葉片、線性摩擦焊、整體葉盤等技術和工藝,使風扇的截面積在增加了近20%的同時,仍保持了高壓縮比、高效率、大喘振余度和輕質量。此外,發動機的高、低渦輪葉片利用新型高溫合金材料鑄造,在使發動機工作溫度提高約110攝氏度的前提下,具備了更高的使用壽命。