M88发动机
M88发动机。
M88第四代航空发动机牌号M88用途军用涡扇发动机类型涡轮风扇发动机国家法国厂商国营航空发动机研究制造公司
武器性能
中文名:M88发动机
牌号:M88
用途:军用涡扇发动机
类型:涡轮风扇发动机
装机对象
M88-1“阵风”A。
M88-2“阵风”D(早期型)。
M88-3“阵风”D(晚期型)、“阵风”M。
CFM88行政机和支线飞机。
研制?情况
M88是为满足90年代多用途战斗机研制的一种先进双转子加力式涡扇发动机。其方案研究工作始于70年代末。1983~1986年第1阶段核心机试验时,涡轮进口温度为1427℃,1987年第2阶段核心机试验时达到1577℃。
M88-2的全面研制工作于1986年2月开始,并于1989年3月开始地面台架试车。1990年2月,在“阵风”D上与一台F404混装进行飞行试验。
1992年第三季度完成生产型发动机定型试验。计划于1996年交付生产型发动机。整个研制计划包括5500地面试验小时和4000飞行试验小时,研制费用为16亿美元。
按照飞机任务要求,在循环参数选择上采用尽可能高的涡轮进口温度、中到高的总增压比和中等涵道比。
采用的新技术主要有三维有粘叶轮机气动计算方法、单晶涡轮叶片、粉末冶金涡轮盘、树脂基复合材料(PMR-15)外涵机匣、陶瓷基复合材料喷管调节片和余度式全权数字式电子控制系统。
与阿塔9K50相比,M88-2长度短40%,重量轻45%,推重比高88%。初始故障间隔时间100~150h。
M88-1
结构与早期M88 MK1相同,推重比从9.5提高到10.0。改进的主要方面是:提高涡轮进口温度,改进风扇和压气机气动设计,风扇压比从3.5提高到4.0。
M88-2
标准生产型。包括无污染燃烧室,单晶涡轮叶片和粉末冶金盘,在降低电磁和红外线信号方面也取得了一定进展。
1997年开始研制M88-2的最新型M88-2E4,目的是进一步降低耗油率和提高高压核心机及加力燃烧室的使用寿命。该发动机在2001年底取得了法国DGA国防部采购代办的认证,到2004年所有在法国服役的M88发动机都将换装-2E4。
M88-3
考虑中的改型,用于单发轻型战斗机,推力范围8451~9341daN。采用一种新的3级风扇。1999~2000年可供使用。
M88-4
拟议中的改型,用于较重的单发战斗机,推力范围9341~10230daN。采用新的风扇、低压涡轮和加力燃烧室。
M88-2S/3S
分别是M88-2和M88-3的不加力型,推力为4893daN和6227daN。2000年可供使用。
CFM88
在M88核心机基础上加上某个CFM56的部件(可能是风扇)的民用改型,计划用于90~122座的支线飞机。
结构和系统
进气口:环形,带可调进口导流叶片和钝头进气锥。
风扇:3级轴流式。
压气机:6级轴流式,前3排整流叶片可调。在第4和第5级之间设引气口。
燃烧室:环形。多孔气膜冷却。L/H=2。
高压涡轮:单级轴流式。涡轮叶片为气冷,用AM1单晶合金。轮盘材料早期为Astroloy粉末冶金材料,
生产型用:N18合金。
低压涡轮:单级轴流式。气冷。
加力燃烧室:整体式。采用9根径向稳定器和单圈环形稳定器组合。
尾喷管:引射式。喉部面积和引射喷口面积均可调。喷口调节片用碳化硅基陶瓷材料制成。
控制系统:ELECM的双余度FADEC。
最大加力推力(daN)
M88-1 8318
M88-2 7500
M88-3 8000~9300
中间推力(daN)
M88-2 4871
加力耗油率[kg/(daN·h)]
M88-2 1.80
中间耗油率[kg/(daN·h)]
M88-2 0.898
推重比
M88-2 9.0
空气流量(kg/s)
M88-2 65
M88-3 72
涵道比
M88-2 0.5
M88-3 0.3
总增压比
M88-1 24
M88-2 24.5
M88-3 27
涡轮进口温度(℃)
M88-2 1577
M88-3 1577
最大直径(mm)
M88-2 1003
进口直径(mm)
M88-2 696
M88-3 790
长度(mm)
M88-2 3538
M88-3 3618
质量(kg)
M88-2 850
M88-3 985
以色列自行研制的一种战斗机
在初期没有政府的经费支持的情况下,达索倾向于设计一种相对比较廉价的轻型战斗机。同时针对幻影III/V系列的一些固有的弱点有针对性的加以性能上的提升。包括增大续航时间,提高低速性能和中低空的机动性和解决三角翼的幻影III/V的一个老毛病——令人无法接受的超常起飞降落滑跑距离(这是无尾三角翼布局的固有缺陷)。为了降低成本达索使用了尽可能多的现有部件基本保留了幻影III的机身,采用幻影III上的阿塔9系列涡喷发动机的改进型。为了达到设计目的,达索放弃了无尾三角翼的布局而改用常规后掠翼布局。机翼上安装了前缘机动襟翼和后缘的双开逢襟翼。水平尾翼是低置的全动式。由于采用了悬臂式的上单翼和为了容纳设计非常特殊的主起落架对幻影III的机身进行了修改以适应变化。为了适应半准备的不平坦的前线机场,前起落架和主起落架都采用采用了双轮设计。
首架由达索自己的资金支持制造的原型机幻影F1-01上安装的是15400磅推力的阿塔09K发动机。1966年达索公司的试飞员Rene' Bigand驾驶下在默伦-维拉罗什空军基地完成首飞。试飞的结果显示幻影F1在许多方面的表现都要优于三角翼布局的幻影III包括降低了起飞所需要的距离(减少了30%)更低的接地速度(降低25%)改进了战斗巡逻的续航时间(增加了3倍)执行战场对地支援任务是的作战半径相比幻影III提高了一倍。相比较幻影III的最大速度,幻影F1的原型机在第15次试飞中的最大速度到达了2.12M。令人遗憾的是,幻影F1-01在1967年5月19日在当年的巴黎航展上作飞行表演时坠毁。试飞员Rene' Bigand则在另外一次位于滨海福斯的飞行事故中丧生。 尽管发生色Bigand的事故,但是在十天在之后达索接到了法国军方的预定3架预生产型的幻影F1的合同。在当时国家预算紧张的情况下,幻影F1是法国空军唯一的不会对预算造成过大压力的而又能提供现代化战斗机的选择。1969年3月20日,三架预生产型中的首架幻影F1-02首飞,安装的是阿塔9K31发动机(14770磅)。在处女飞行中最大速度就达到了1。15M。后来换装了15870磅的阿塔9K50发动机(为生产型上的动力)进行试飞。后来02号机一直被达索和马特拉用来进行武器试验。之后的两架原型机F1-03和F1-04分别于1969年9月18日和1970年6月17日首飞。和最早的幻影F1-01相比这三架原型机略有不同,为了增加横向的稳定性而加装了两片腹鳍,同时机翼的前缘变成了锯齿状。1969年法国空军向达索公司下达了批量生产的订单。
实际上幻影F1的性能非常适合担任低空低速下的地面支援任务,但是当时法国空军中的幻影IIIE和美洲虎A已经能够满足要求。从而导致了法国空军首批定购的35架F1(编号Nos1-35)转而担任空中截击和空优任务,并为此做了改进。装备了两门30毫米德发553机炮。翼尖携带两枚马特拉魔术红外制导空空导弹,翼下的四个挂架用来携带R530空空导弹(下图)。R530有红外和半主动雷达制导两个型号。后来R530被更先进的超级530导弹(Super 530)取代。在执行第二位的对地攻击任务是在翼下的四个挂架和机身挂架可以挂各种常规炸弹火箭发射器和1200升的副油箱。
在1973年进入法国空军服役时,大部分的法国的幻影F1都做改进了机载电子设备。特别是为了安装被动雷达告警接受在装置,加大了垂尾的面积。升级了汤姆逊-CSF公司的希拉诺IV雷达提供了对移动目标的探测能力,和一定的下视能力。 当然最重要的改进是在最后的81架飞机上加装了空中授油装置。授油为不可收方的固定式,固定于风挡的右侧并向外倾斜。同时为了容纳授油管的内部管线的空间,风挡前目机头部分被加长了8厘米。完成最初的试验性安装的首架生产型幻影F1的性能略有下降。爬升率预计达到11810英尺/分。携带1000磅炸弹时高-低-高作战半径比原型增加75英里。
2013年初,在沉寂了若干年后,幻影F1再度登上了国际政治军事舞台。该机作为法国干涉马里内战的重要机型,参与实施了大量的空地打击行动。出于经费上的考虑,法军将运作成本较高的“阵风”和幻影2000战斗机的出动架次限制在较低水平,因此“老旧”的幻影F1担当了绝大多数的空地支援任务。尽管该机不具备像两个先进机型那样完整而先进的精确打击能力,但在低强度地区冲突中仍然足以完成既定任务。该机在战斗中主要使用常规航空炸弹实施对地打击。 1960年代至1980年代之间,中东战乱频繁。1973年赎罪日战争后,阿拉伯国家如伊拉克、伊朗皆需要补充其战争其间消耗的军备并实现空军装备更新,因此幻影 F1 当时凭其优异性能及法国作为美国、苏联以外最具实力的航空武器出口国,获得不少阿拉伯国家空军的青睐。
1980至1988年之间的两伊战争,伊拉克空军的幻影 F1作为当时其最新锐的机型之一,与伊朗空军的F-14战斗机有多次交峰。另外作为能够挂载飞鱼反舰导弹的载机,被伊拉克空军用于当时针对大型油轮的袭船战,包括在霍尔木兹海峡可能击沈当时最大吨位的油轮海上巨人号。
在两伊冲突中还有一场重要但是不大为人所知、持续时间很长的“油轮战争”,伊拉克和伊朗的飞机与海军舰船总共攻击了近600艘油轮与货船。伊拉克的“超级军旗”、“幻影F1”和“超黄蜂”直升机承担了大部分对舰打击任务。“飞鱼”导弹还曾成功用於打击伊朗西南部哈格岛上的原油设施。1987年5月17日夜间,1艘在波斯湾执行任务的美国巡防舰史塔克号,遭到1架伊拉克幻影F1所发射的2枚飞鱼反舰导弹击中,虽未造成该舰沉没,却有37名官兵丧生,26人受伤。
海湾战争中,“沙漠风暴”行动展开的首日1月17日,多国部队战斗机便与伊拉克飞机发生了遭遇战,4架“幻影”F1被击落。1月19日两架“幻影”F1被美军F-15C击落,1月24日,2架伊拉克幻影F1和1架米格-23,企图以飞鱼导弹偷袭美海军舰队,在波斯湾北端空域被沙特地阿拉伯空军的1架F-15拦截,结果2架幻影F1被击落,米格-23则逃逸;1月27日,伊拉克空军在空战中损失惨重,被击落4架战斗机,包括3架米格-23及一架幻影F1。伊拉克幻影F1在整个战争期间没有取得空战成果。
2011年利比亚内战其间,两台原属前利比亚空军的幻影 F1本受上级指挥前往攻击反卡扎菲势力的利比亚全国委员会部队。但两名飞行员抗命并驾机叛逃至马耳他 。
两伊战争时期,伊拉克1982年引进法制超军旗攻击机和幻影F1战斗机,配备先进的马特拉(Matra)R-530魔术红外导弹,使伊拉克空军拥有能与伊朗空军的美制F-14抗衡的战斗机。另一方面伊拉克空军改进了训练,战斗机维护良好,备件充足,而伊朗方面的美制战机缺乏零备件而逐渐停飞,制空权逐渐落入伊拉克手中。
在两伊冲突中还有一场重要但是不大为人所知、持续时间很长的“油轮战争”,伊拉克和伊朗的飞机与海军舰船总共攻击了近600艘油轮与货船。伊拉克的“超级军旗”、“幻影F1”和“超黄蜂”直升机承担了大部分对舰打击任务。“飞鱼”导弹还曾成功用於打击伊朗西南部哈格岛上的原油设施。1987年5月17日夜间,1艘在波斯湾执行任务的美国巡防舰史塔克号,遭到1架伊拉克幻影F1所发射的2枚飞鱼反舰导弹击中,虽未造成该舰沉没,却有37名官兵丧生,26人受伤。海湾战争中,“沙漠风暴”行动展开的首日1月17日,多国部队战斗机便与伊拉克飞机发生了遭遇战,4架“幻影”F1被击落。1月19日两架“幻影”F1被美军F-15C击落,1月24日,2架伊拉克幻影F1和1架米格-23,企图以飞鱼导弹偷袭美海军舰队,在波斯湾北端空域被沙特阿拉伯空军的1架F-15拦截,结果2架幻影F1被击落,米格-23则逃逸;1月27日,伊拉克空军在空战中损失惨重,被击落4架战斗机,包括3架米格-23及一架幻影F1。伊拉克幻影F1在整个战争期间没有取得空战成果。
以色列自行研制的一种战斗机
以色列战机,除了熟知80年代的“狮”式战机外,其实更早前以色列自行研制的还有一种战斗机:幼狮战斗机(英文:Kfir),“幼狮”的命运比“狮”式战斗机好。
早在60年代以色列购买了法国达索公司“幻影”IIIC战斗机,在1967年阿以战争中“幻影”IIICJ起了重要作用。在1967年阿以战争中“幻影”IIICJ也起了重要作用,证明“幻影”飞机作战的效果,法国为保持中立,于1968年对以色列实行禁运,所以原已定购的“幻影”也就“泡汤”。以色列决定依靠自己力量制造“幻影”飞机的零部件,并以此为基础研制新的战斗机。
虽然武器禁运,但也获得达索公司的技术,整合了幻影5的设计图纸,并在稍后得到了美国F-4幽灵II战斗机的J79引擎以取代阿塔9C,改进出更加适合以色列战场环境的战机:幼狮。
关于从幻影上得到的技术,有的消息认为是经过以色列情报机构“摩萨德”的努力,以方窃取了法国“幻影”5及其“阿塔”8C发动机的制造图纸。1969年代号为“黑帘”的秘密发展计划启动。1969年9月,命名为“鹰”(Nesher)的原型机首次试飞,装的是“阿塔”发动机,外形与“幻影”5十分相象,但使用以色列武器和电子设备。
在作战上,贝卡谷地一役中,“幼狮”战斗机与F-15、F-16组成了攻击编队。“幼狮”因性能较差主要担任对地攻击任务,携带CBU-58集束炸弹等摧毁了大量叙利亚防空导弹系统,这也体现出了能有效与其他机种结合。
“幼狮”战斗机不但装备以色列本国的军队,也出口到了多个国家,包括美国海军 (F-21)、哥伦比亚、斯里兰卡、阿根廷都有装备。虽然以色列已经退役了,但在部分国家还在服役。
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