General Electric J79渦輪噴射發(fā)動(dòng)機(jī)

作者：浦木│2016-01-23 15:02:07│巴幣：38│人氣：6497

General Electric J79發(fā)動(dòng)機(jī)

導(dǎo)覽

這款軍用發(fā)動(dòng)機(jī)開創(chuàng)了可變定子壓縮器的先鋒，並持續(xù)生產(chǎn)了40年。

概述

J79的發(fā)展始於1952年，是世界第一款高壓縮率的可變定子渦輪噴射發(fā)動(dòng)機(jī)。首先運(yùn)用於1955年道格拉斯F4D(即後來的F-6D)天光式戰(zhàn)鬥機(jī)上。後續(xù)並成為世界第一款兩馬赫戰(zhàn)機(jī)所選用的發(fā)動(dòng)機(jī)，分別為康維爾的B-58盜賊式轟炸機(jī)和洛克希德的F-104星座式戰(zhàn)鬥機(jī)。另外，除了奇異自己生產(chǎn)的J79發(fā)動(dòng)機(jī)外，還有授權(quán)加拿大的Orenda生產(chǎn)給CF-104和F-104G使用；日本的IHI生產(chǎn)給F-104DJ和F-4EJ使用；德國(guó)的MTU生產(chǎn)給F-104G和F-4E；義大利的FiatAvio(現(xiàn)在的Avio Aero)並在Alfa-Romeo的協(xié)助下生產(chǎn)給F-104G和F-104S使用；比利時(shí)的FN(現(xiàn)為TA)生產(chǎn)給F-104G使用。

最終版本是以色列IAI所生產(chǎn)的J79-J1E型，並於1993年生產(chǎn)完畢。總計(jì)J79共生產(chǎn)16,990具，其中3,290具為授權(quán)生產(chǎn)。而最後一架F-104於2004年除役。迄2015年，還有約400架雙J79動(dòng)力裝置的F-4家族於6國(guó)空軍中服役，另美國(guó)空軍的QF-4靶機(jī)預(yù)計(jì)將使用至2016年底。

而由J79衍生的產(chǎn)品還有CJ805-3渦輪噴射發(fā)動(dòng)機(jī)供給康維爾的CV880使用，以及帶有自由後風(fēng)扇的CJ805-23B(軍用型號(hào)TF35)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)供給康維爾的CV990使用。另外還衍生出LM1500汽渦輪機(jī)在全球工業(yè)及船舶上使用。

以下為J79的主要版本介紹:
J79-GE-5A
使用於康維爾(通用動(dòng)力)的B-58A和TB-58盜賊式轟炸機(jī)，安裝在一個(gè)可變幾何的發(fā)動(dòng)機(jī)艙裡。

J79-GE-7A
使用於洛克希德的F-104C/D星座式戰(zhàn)鬥機(jī)，以及由Orenda生產(chǎn)的J79-OLE-7使用於加拿大航太的CF-104星座式戰(zhàn)鬥機(jī)。

J79-GE-8
原為美國(guó)海軍版本，使用於麥道的F-4B幽靈II式和北美洛克威爾的RA-5C民團(tuán)式。

J79-GE-10
使用於進(jìn)階版本的F-4J幽靈II式和北美洛克威爾的RA-5C民團(tuán)式。於1966年開始生產(chǎn)。

J79-GE-11A
使用於美國(guó)生產(chǎn)的F-104G星座式戰(zhàn)鬥機(jī)，並授權(quán)給日本(J79-IHI-11A)、德國(guó)、義大利、比利時(shí)及加拿大生產(chǎn)。

J79-GE-15
使用於美國(guó)空軍的F-4C/D和RF-4C。

J79-GE-17
衍生自J79-GE-10，使用於F-4E/F和F-4EJ。伊朗還有相當(dāng)數(shù)量的備份件，並部分使用於1990年代開始自製研發(fā)的IACI Shafagh單發(fā)型高教/輕型攻擊機(jī)上(該型機(jī)最終安裝RD-33)。

J79-GE-19
使用於進(jìn)階版的F-104A和F-104S上，用來取代J79-GE-11A。與J79-GE-10/17不同之處於外部特徵，其引導(dǎo)擴(kuò)張噴口源自於J79-GE-5C和YJ93。後燃器系統(tǒng)可提供連續(xù)性的推力調(diào)整。義大利空軍於2004年底將F-104S全數(shù)除役。

J79-MTU-J1K
類似於J79-GE-11A，但由MTU改良鋼質(zhì)壓縮器轉(zhuǎn)子及鋼/鎂鋁合金機(jī)匣、鉻鎳鐵合金噴射導(dǎo)管以及其他提高壽限及可靠度的變更。

J79-IAI-J1E
衍生自J79-GE-19，但由IAI公司改良製造以用於IAI的幼獅戰(zhàn)鬥機(jī)，可在高馬赫數(shù)下達(dá)到102%的轉(zhuǎn)速、無煙燃燒、重新定位零組件以及鈦質(zhì)後燃器護(hù)具。Bedek作戰(zhàn)正時(shí)系統(tǒng)可增加短時(shí)間的最大推力。

構(gòu)型

可變定子單軸渦輪噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，附後燃器。

進(jìn)氣段

環(huán)狀包圍中央子彈型整流罩，並利用壓縮器分流空氣來替支架及進(jìn)氣導(dǎo)片除冰。J79-GE-10/15的除冰裝置位於第一級(jí)定子上。

壓縮器

單線軸17級(jí)。前6級(jí)定子及進(jìn)氣導(dǎo)片為可變角度式。這些可變角導(dǎo)片是利用發(fā)動(dòng)機(jī)燃油壓力調(diào)整，並於運(yùn)轉(zhuǎn)中隨時(shí)調(diào)整至最佳氣流角度。轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)於兩組軸承之上，並使用Lapelloy F5F5和鈦來製造，403型的不鏽鋼葉片及導(dǎo)片。計(jì)有1,260個(gè)定子導(dǎo)片及1,271個(gè)轉(zhuǎn)子葉片。可變定子導(dǎo)片透過一組耳軸及螺桿連結(jié)外部附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。定子導(dǎo)片使用T型插槽固定在後殼體上。所有轉(zhuǎn)子葉片皆使用楔型榫頭。前壓縮器定子殼體取決於發(fā)動(dòng)機(jī)型別使用鎂釷合金鍛造或Chromolly製成。中段壓縮器殼體則由使用A286或321SS材質(zhì)製造。全型別皆為鍛造及機(jī)械加工製成的前壓縮器定子殼體，並由兩部份組成以便於安裝及拆卸。標(biāo)準(zhǔn)氣流量為76.6kg/s (169 lb/s)。

壓縮率分別為:
J79-8/-15:12.9
J79-10/-17:13.4
J79-J1E:13.5

燃燒室

由10個(gè)管型燃燒罐組成。Chromolloy製造的外殼，Hastelloy製造的燃燒管，並將雙點(diǎn)火器設(shè)置於第4個(gè)及第5個(gè)燃燒罐裡。

渦輪

三級(jí)渦輪。第一級(jí)與第二級(jí)用螺栓固定於轉(zhuǎn)軸上，第三級(jí)整合於軸尾。J79-GE-10,-17,-19型的全三級(jí)渦輪擁有V57型中段材質(zhì)。其他型別則是使用A286型。J79-GE-10,-17,-19型第一級(jí)為148組Udimet 700或Rene 80型葉片、第二級(jí)為114組Udimet 500型葉片、第三級(jí)為84片組M252型葉片。所有葉片皆以樅樹根式連結(jié)。三級(jí)噴口導(dǎo)引葉片，第一級(jí)為58組R41型葉片、第二級(jí)為62組Hastelloy R235及R41型葉片、第三級(jí)為44組A286型葉片。以兩組可簡(jiǎn)單拆卸的A286型輕量化機(jī)殼組成。典型TET渦輪進(jìn)氣溫度為988℃。

噴射導(dǎo)管
使用N155型內(nèi)膽及L605型陶瓷塗層，為A286型噴射導(dǎo)管。

後燃器

短筒型，最高溫度1,985℃，搭配多瓣型全可變噴口。利用發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油驅(qū)動(dòng)液壓油缸。除了J79-GE-10,-15,-17型外，餘皆為三環(huán)象限燃燒模式，由核心環(huán)形噴霧棒供給燃燒。

機(jī)架

由前側(cè)機(jī)架與渦輪機(jī)架固定發(fā)動(dòng)機(jī)，適用各種安裝配置，僅取決於機(jī)身需求。

附件

所有發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元及附件、飛機(jī)的液壓泵、發(fā)電機(jī)、交流發(fā)電機(jī)及恆速驅(qū)動(dòng)裝置皆由位於發(fā)動(dòng)機(jī)底部及進(jìn)氣段前的兩具附件齒輪盒驅(qū)動(dòng)。

啟動(dòng)裝置

J79-GE-7A,-11A,-19為安裝於進(jìn)氣口齒輪盒的氣動(dòng)渦輪啟動(dòng)器。J79-GE-10為衝壓渦輪啟動(dòng)器。J79-GE-15,-17為安裝於傳動(dòng)齒輪盒的氣動(dòng)/連動(dòng)組合式啟動(dòng)器。

控制系統(tǒng)

液壓-機(jī)械-調(diào)速裝置由兩組獨(dú)立系統(tǒng)供應(yīng)主要燃油及後燃燃油。主系統(tǒng)由主燃油控制器控制，後燃燃油則由另一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)控制，這兩種系統(tǒng)皆為流量控制型。排氣溫度會(huì)限制自動(dòng)加速系統(tǒng)。齒輪式主燃油泵。發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)離心式後燃燃油泵。

燃油規(guī)格

JP-4或JP-5

滑油系統(tǒng)

乾式油底殼潤(rùn)滑系統(tǒng)。葉片式泵，由壓縮器提供油槽加壓，並利用燃油冷卻，油槽容量約為15至19公升(4至5美制加侖；3.3至4.2英制加侖)。平均供油壓力為3.5 kg/cm2(50 lb/sq-in)

滑油規(guī)格

MIL-L-7808、MIL-L-23699

尺寸
長(zhǎng)度
J79-7A,11A,J1K	5,283 mm (207.96 in)
J79-8,15	5,296 mm (208.49 in)
J79-10,17,19,J1E	5,301 mm (207.69 in)
最大直徑
J79-7A,11A,15,J1K	973 mm (38.3 in)
J79-10,17,19,J1E	992 mm (39.06 in)
重量
J79-7A	1,622 kg (3,575 lb)
J79-8	1,676 kg (3,695 lb)
J79-10,17	1,749 kg (3,855 lb)
J79-11A	1,615 kg (3,560 lb)
J79-15	1,678 kg (3,699 lb)
J79-19	1,740 kg (3,835 lb)
J79-J1E	1,699 kg (3,746 lb)
J79-J1K	1,685 kg (3,715 lb)
最大推力
J79-7A,11A	70.28 kN (15,800 lb)
J79-8,15	75.62 kN (17,000 lb)
J79-10,17,19	79.27 kN (17,820 lb)
J79-J1E	83.40 kN (18,750 lb)
J79-J1K	70.95 kN (15,950 lb)
軍用推力
J79-7A,11A	44.48 kN (10,000 lb)
J79-8,15	48.49 kN (10,900 lb)
J79-10,17,19	52.80 kN (11,870 lb)
J79-J1E	49.40 kN (11,100 lb)
J79-J1K	46.53 kN (10,460 lb)
最大特定油耗
J79-7A,11A	55.80 mg/Ns (1.97 lb/h/lb)
J79-15	54.97 mg/Ns (1.945 lb/h/lb)
J79-8,10,17,19	55.53 mg/Ns (1.965 lb/h/lb)
J79-J1K	58.50 mg/Ns (2.07 lb/h/lb)
軍用特定油耗
J79-15	24.30 mg/Ns (0.86 lb/h/lb)
J79-7A,10,17,19,J1K	23.74 mg/Ns (0.84 lb/h/lb)