ws15发动机 揭秘它的前世今生

之前皮卡中国小编曾为大家就介绍了喷气式发动机和涡扇发动机的相关知识，与汽车发动机不同，它们是应用在汽车上的发动机，因此有着更高的效率和要求。下面，小编将带来一款高大上的飞机发动机—ws15发动机，它属于涡扇发动机的一种，由于它的用途是军用涡扇发动机而且研制历程漫长、曲折，这些都为它蒙上了神秘色彩，今天我们就来揭秘它的前世今生。

什么是ws15发动机

ws15发动机全面“峨眉” 涡扇发动机，是为我国第四代重型/中型战斗机而研制的小涵道比推力矢量涡扇发动机。

ws15发动机应用机型

ws15发动机主要用于双发重型隐身战斗机歼-20。

ws15发动机结构

1、进气口

进气口采用全钛结构环形进气机匣，带18个可变弯度的进口导流叶片，其前部为径向支板，后部为可调部分, 前缘则以来自高压压气机的空气防冰。

2、风扇

风扇采用3级轴流式宽弦实心钛合金风扇叶片，第1级风扇叶片采用宽弦设计，风扇叶片可拆换，带有中间凸台。第2和第3级风扇为用线性摩擦焊技术焊接成的整体叶盘结构。风扇机匣是整环结构，风扇转子作成可拆卸的，即第2级盘前、后均带鼓环，分别与第1、3级盘连接。增压比约为4.01。3级静子和转子均为三维流设计。

3、高压压气机

高压压气机采用6级轴流式，增压比7.16。前3级转子为整体叶盘结构，是在锻坯上用电化学加工出来的。后3级转子叶片通过燕尾形榫头与盘连接。前3级定子叶片材料为钛合金。转子为电子束焊和螺栓连接的混合结构，采用三维流技术设计。定子部分进口导流叶片和第1、2级静子叶片为可调，前3级盘用高温钛合金制成，第2级盘前、后均带鼓环，分别与第1、3级盘连接。第 4～ 6级盘由镍基高温合金粉末冶金制成，用电子束焊焊为一体，用长螺栓前与第3级盘连在一起。钛合金整体中介机匣和对开的压气机机匣，设有孔探仪窥孔，用以观察转子和其他部件。

4、燃烧室

燃烧室采用短环式燃烧室，火焰筒采用激光打孔的多孔结构进行冷却，火焰筒为整体双层浮壁式结构，外层为整体环形壳体，采用双通路喷嘴，燃油经22个双锥喷嘴和22个小涡流杯喷出并雾化，实现无烟燃烧，具有均匀的出口温度场。

5、高压涡轮

高压涡轮采用单级轴流式，采用国内第三代单晶涡轮叶片材料、隔热涂层和先进冷却结构。单级轴流式，不带冠，采用气膜冷却加冲击冷却方式。转子叶片和导向器叶片材料均为国内第三代单晶材料，叶身上有物理气相沉积的隔热涂层。机匣内衬扇形段通过冷却空气进行叶尖间隙控制。转子叶片和导向器可单独更换。涡轮部件采用单元体结构设计 ，由涡轮转子、导向器、涡轮机匣、涡轮后机匣和轴承机匣等五个组件组成。

6、低压涡轮

低压涡轮采用单级轴流式，与高压转子对转，空心气冷转子叶片，带冠。转子叶片均可单独更换，导向器叶片可分段更换。仍然采用了低压涡轮导向器。低压涡轮轮盘中心开有大孔，以便安装高压转子的后轴承。原文地址：http://www.pikacn.com/news/20155/2771.html

7、加力燃烧室

加力燃烧室采用整体式，采用径向火焰稳定器，火焰稳定器由1圈“V”形中心火焰稳定器与36根径向稳定器组成。径向稳定器用风扇空气冷却，加力筒体采用阻燃钛合金以减轻重量，筒体内作有隔热套筒，两者间的缝隙中流过外涵空气对筒体进行冷却，中心环形火焰稳定器沿圆周做成12段，可以自由膨胀，整套火焰稳定器可以在发动机装在飞机上的条件下进行更换。

8、尾喷管

尾喷管采用全程可调收敛、扩张式三元矢量喷管—在俯仰方向可作±25°偏转。从+25°到-25°的行程中只需1.5秒钟。用于调整飞机俯仰飞行姿态。装有先进的陶瓷基复合材料的尾喷管调节片。

9、控制系统

控制系统采用推力和矢量由双余度全权限数字电子控制系统控制（FADEC），按风扇转速和核心机压比调节发动机工作，有故障隔离功能。

ws15发动机研制历程

“峨眉”航空发动机的技术验证机在2006年5月首次台架运转试车成功。这标志着我国在自主研制航空发动机的道路上又实现了历史性跨越，在研制我国第四代中型战斗机的征程上迈出了坚实的重大一步。2007年3月原形机首次台架运转试车成功，2013年3月发动机完成设计定型试验，2014年7月生产型发动机定型。

ws15发动机的推重比

长久以来，中国发动机的推重比上不去，一个是材料问题，一个是设计和加工的问题。

新型合金可提高涡扇叶片的耐高温能力，允许提高发动机进气口温度，增加发动机推力。比现今欧美日本等国家用的镍基耐高温合金，比中国研制高铌钛铝合金耐高温密度超过一半，更关键的是，由于高铌钛铝合金的密度低一半，可以大大减轻发动机的重量，从而极大提高了发动机的推重比。

ws15发动机的推力为18吨，中国对研发重推力发动机已下大力度，投入资金超过1000亿人民币。这表明中国发动机研制迈向了新台阶。

结语‍：虽然我们的航空发动机与国外先进技术相比，存在着一定的差距。但随着国内整个工业基础的发展，以及经济的发展，这个差距会逐步的缩小。而搭载ws15发动机的歼20的试飞向世界证明了，中国军工世界一流，并且在今后有望与美英法争夺新一代航空发动机桂冠。

拓展内容：

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