航空动力(航空发动机对比,美国和俄罗斯孰强孰弱?俄罗斯压箱底30年内不卖)
文|地理热叭
编辑|地理热叭
前言:
要论航空发动机技术哪家强,美俄肯定排在前面,老美整体要强出一点。对此俄罗斯非常不服气,所以他们又翻新了图-160轰炸机,还骄傲地宣布上面搭载的NK-32涡扇发动机技术领先世界30年,性能堪称世界第一!
这个说法能当真吗?和老美的明星产品F-118相比,到底谁更强?今天我们就来对比一下,看看谁才是史上最强的航发之国。
话不多说,先上答案,个人认为俄罗斯的图160轰炸机性能,比美国的B2还要高出一大截!
他们是怎么做到的呢?
关键就在NK-32发动机上。
它完美符合图-160的作战需求,在机动性、速度、火力等方面都有不俗的表现。其中最让俄骄傲的,就是能让图160实现最大45吨的载重,这个记录从苏联至今仍旧没能被破。
载重45吨是什么概念呢?
老美的B2战略轰炸机最大载重是19吨,还不到图160的一半。如果按照我们主力机型轰六的载弹量来算,一架配备了NK-32的图160,就相当于4架满载弹药的轰六。
除了载重,配满4台NK-32的图160最大起飞重量可达275吨,打破了世界40多项纪录。其中采用了内置弹仓,可以装备12枚远程巡航导弹,每个的火力都能达到20万吨当量的攻击,基本等同于一个空中移动武器库,动起真火来能同时对地面16个目标进行核打击,完全可以摧毁一个中等国家。
正因如此,能满足超强远程打击需要的NK-32发动机,也被业内称为“动力沙皇”和“最强航发”。
除了载重优秀,NK-32还为图160提供了令人震惊的速度和续航能力。
去年试飞的时候,图160满载燃油,直接突破北约三国的航线,以0.7马赫的速度自由飞行了11个小时,一路从俄罗斯飞到了委内瑞拉,航程超过1.6万公里。这还不是图160的极限,它的最快速度能达到2.05马赫,足以进行超音速巡航,并且轻松甩开老美的F-35。
相比之下,老美的B2轰炸机最快速度只有0.95马赫,只能进行亚音速巡航,最大航程也只在1.1万公里左右,而且还不是满负荷。
不比不知道,一比吓一跳,俄制战机居然能完爆美式战机,凭的是什么?
是NK-32发动机独特的“三转子”结构。
这种结构比美式的F118更先进,后者只采用了双转子叶片设计,而俄罗斯的NK-32,在设计上就多了一级。
这有什么好处呢?
一般的双转子涡扇发动机,都有涡轮风扇和高压压气机,但风扇和压气机叶片所需要的转速不一样,空气在涵道中运行时产生的压力也不同,彼此迁就的话,效率比较低,也很容易出故障。
而NK32在此前的基础上,在风扇和压气机中间还加上了5级“中压压气机”,三个转子最里面是转速最低的低压涡轮传送轴,中间是转速较高的中压传送轴,最外层的高压传送轴,转速也最高。
这套设计虽然使得整体系统更复杂,但同时也提高了效率,让三套转子能以各自的最佳速度来运行,不必再互相迁就。这样一来,整个压气机的总压比就能大大提高,达到28.4,而且在防喘振性能上也有很大的突破。
性能提升之后,NK-32就能帮助战机提高燃油燃烧效率,扩大发动机的工作范围,在提升推力的同时还降低油耗。
打个比方,就好像汽车的变速箱,6AT有6个前进挡位,8AT有8个,一般高档车都用8AT的变速箱。因为动力传输效率更高,换挡的时候更平顺,变速箱也更耐用。现在俄式NK-32发动机,就像是省油版的8AT变速箱,而美制发动机是6AT的,哪个性能更好?肯定是前者。
刚刚说到耐用性,NK-32和美式F118都一样,能超过10000小时,都处在世界顶尖水平。
最后再来说说涵道。
三转子能让内部保持极大的压力,从而产生更大的喷力和爆发力,但也意味着,空气在涵道中高速运行时也更激烈,这对涵道有着极大的抗压需求,需要足够坚硬耐磨的材料。
在这一点上,俄罗斯可以说是得天独厚。他们那边地广人稀,资源储备极其丰富,可以充分满足NK32对钛合金材料的使用需求,这种材料质地更轻,也更耐高温和磨损,家里有矿的战斗民族,二话不说就采用合金材料来做大涵道设计,因此,NK-32的全称就叫“NK-32大涵道涡扇发动机”,它的大涵道在超音速飞行和持续推力方面表现得特别出色。
看到这里,你是不是觉得俄式航发机哪里都好,根本不用再比了?
这么看就太片面了。虽然性能数据方面存在差异,但美制的发动机也还是拥有自己的优势。他们发展得更为全面,虽然在大涵道发动机上没能稳压俄罗斯一头,但是在中涵道和小涵道方面,老美占据绝对优势,也能适应更多的机型需求。而俄式大涵道发动机,只适合大型轰炸机。
想想看,世界上会向俄美采购战机的国家,自身军工研发制造能力肯定不够强,不是随便哪个国家都需要用到大型轰炸机的,一般的机型也够用了,在这一点上,老美拥有更广的市场。
从长远来看,老美的财力和研发能力也明显更强,而俄罗斯直到现在还在沿用苏联时期的旧技术和班底,他们在对下一代爆轰发动机的研发投入上,并没有足够的财力来持续跟进,比不上老美舍得下血本。
综上来看,美俄在航空发动机领域各有优势,短期内很难分出优劣。这也难怪俄罗斯会把NK-32当成压箱底的国宝了。如果当初他们没有翻新和改进图-160,早就失去了在航发赛道上与老美一较高下的能力了。
美俄发动机竞赛,俄罗斯改进国宝级NK-32,为什么30年内不敢卖出去?
这要从当初他们翻新图-160战略轰炸机开始说起了。这款战机是目前全球体型最大、起飞重量最重、整体性能最为先进的超音速战略轰炸机,被俄视为“护国重器”,不会轻易动用。
那后来为啥还会被翻新改造呢?
因为全球安全局势变得越来越复杂了,局部军事冲突不断爆发,想要在现代战争中比拼拳头,夺取制空权非常关键。谁能占优,谁就能拥有更大的话语权。那怎么才能占优呢?答案就是战斗机。因此各国在这方面都很卷,大国都已经在研制第六代新型战机了。
那战机的性能由什么决定?
主要由发动机决定,飞机的动力来源就是发动机,可以直接影响战机的速度、爬升和载重能力。业内一直有一种说法,认为发动机就是飞机的心脏。目前为止,能自主研发和制造航空发动机的国家少之又少,也就联合国五常,再加上德日,其中美、俄、中的技术遥遥领先。
但可惜的是,我们国家起步晚,底子还比较薄,在很长一段时间内,美俄才是全球战斗机市场最大的供应商,他们两家的竞争是最激烈的。
以前美俄不分高下,但近些年来,俄罗斯的航空发动机技术发展后劲不足,缺乏创新,大部分还在吃苏联留下的老底,在旧的基础上进行改进。这种发展方式在与美竞争时并不占优,面对老美的步步紧逼,他们的压力很大,稍有不慎很可能就会被别人吞掉一大片市场。
所以,俄罗斯是非常迫切想要扳回一城的。
然而他们目前能拿出手,去和美式尖端战机一较高下的,就只剩下一根独苗苗了,那就是图-160M2战略轰战机,想要寻求突破,就得先朝它下手!
2022年初的时候,俄罗斯终于举全国之力,启动了翻新图-160的计划。其中最重要的,就是把原本的NK-32涡喷发动机,改进成NK-32大涵道涡扇发动机。
根据俄对外公布的资料,进化后的NK-32推力能高达25吨!堪称是全球推力最大的加力式涡扇发动机。项目完成之后,战斗民族又有底气在航空战机领域去和老美掰手腕了。
俄方面直接把它列入最高保密级别,当成了压箱底的非卖品,并且宣称30年内都不会对外出口。普京在某次讲话中更是罕见的直接表态:“就算它身上的一颗螺丝钉,也绝不能卖出去”!
俄罗斯压箱底的NK-32发动机,为什么自己不愿卖,也不让别人卖?
现在的NK-32发动机,是俄罗斯库兹涅佐夫设计局在前苏联战机制造技术的基础上,改进出来的。俄宣称其技术领先世界30年,因为它的存在,俄在航发领域有了继续和老美比拼的资本,因此,与它有关的一切生产资料,都属于俄方的机密,连图-160本身,也成了30年内禁止出口的战略武器。
他们生怕别人通过拆机逆推,也掌握了其中的核心技术,然后反过来挤占俄罗斯的市场和话语权。
离谱的是,俄国人不光自己不愿意卖,还不让别人卖,这个“别人”就是乌克兰。
当初苏联解体之后,乌克兰也得到了19架完整的图-160远程战略轰炸机,和俄用来翻新改进的那一批一模一样。也就是说,俄能在此基础上进行提升,那么别人研究之后,也可以探索出新的技术。
所以,他们极度反对乌克兰对外出售这批战机。这可把乌克兰给愁坏了,他们既养不起这些吞金兽,卖出去还可能会被大哥揍,自己又没有能力继续研发下去。最后,迫于俄方施压,乌克兰无奈把其中的10架都拆解得支离破碎,无法再还原;另外8架都“卖”给了俄罗斯用来抵债;最后只剩一辆,在拆除了核心部件之后,只留下了无害的外壳,放进乌克兰博物馆里作为陈列。
对于这种严防死守的做法,以及NK-32代表的技术水平,你有什么看法吗?欢迎在评论区一起讨论。
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