摘要：F-35戰(zhàn)斗機是當(dāng)前美國及其部分盟友使用的一款先進第五代戰(zhàn)斗機，該戰(zhàn)斗機配備的F135渦扇發(fā)動機是其主要的動力來源。作為該發(fā)動機當(dāng)前的主要供應(yīng)商，美國雷神技術(shù)公司在2023年4月27日當(dāng)天發(fā)布了關(guān)于介紹F-35戰(zhàn)斗機未來發(fā)動機升級計劃的視頻。本文主要結(jié)合此次視頻中披露的信息，對F-35戰(zhàn)斗機目前使用的F135渦扇發(fā)動機現(xiàn)狀和該款戰(zhàn)斗機未來將使用的新一代發(fā)動機進行介紹。
關(guān)鍵詞：美國，雷神技術(shù)公司，F(xiàn)-35戰(zhàn)斗機，F(xiàn)135渦扇發(fā)動機
使用F135-PW-100渦扇發(fā)動機的美國空軍F-35A戰(zhàn)斗機
2023年4月27日，美國雷神技術(shù)公司發(fā)布了關(guān)于F-35戰(zhàn)斗機未來發(fā)動機升級計劃的宣傳視頻，該視頻介紹了未來F-35戰(zhàn)斗機可能使用的發(fā)動機升級計劃等方面的信息。
一、F-35戰(zhàn)斗機目前的發(fā)動機基本現(xiàn)狀
F135渦扇發(fā)動機外觀
(資料圖)
F-35戰(zhàn)斗機目前使用普拉特·惠特尼公司（該公司目前已并入雷神技術(shù)公司）研制的F135渦扇發(fā)動機，該發(fā)動機為第五代軍用航空噴氣式發(fā)動機，主要基于F-22戰(zhàn)斗機使用的F119渦扇發(fā)動機的核心機和主要結(jié)構(gòu)研制，增加了發(fā)動機的涵道比和空氣流量，并提高了發(fā)動機的工作溫度。
F135渦扇發(fā)動機主要組成部分示意圖
F135渦扇發(fā)動機集成有BAE系統(tǒng)公司研發(fā)的全權(quán)數(shù)字式發(fā)動機控制系統(tǒng)，擁有更好的操作精確度和更高的操作響應(yīng)靈敏度，其熱管理系統(tǒng)的熱管理能力比第四代軍用航空噴氣式發(fā)動機提高了50%。同時，F(xiàn)135渦扇發(fā)動機擁有更高的安全冗余，并配備了先進的健康預(yù)測及管理系統(tǒng)，使得該渦扇發(fā)動機在使用過程中具備更好的可靠性和安全性，其安全性比第四代軍用航空噴氣式發(fā)動機提高了13倍，計劃外的發(fā)動機拆卸次數(shù)也比第四代軍用航空噴氣式發(fā)動機減少了93%，迄今為止，F(xiàn)135渦扇發(fā)動機的安全運行時間也已累計超過50萬小時。此外，F(xiàn)135渦扇發(fā)動機還大量采用外場可更換部件，其零部件數(shù)量比上一代的F-119渦扇發(fā)動機減少大約40%。而作為一款用于第五代隱身戰(zhàn)斗機使用的軍用航空噴氣式發(fā)動機，F(xiàn)135渦扇發(fā)動機使用了大量可降低自身信號特征的技術(shù)（如：鋸齒狀尾噴管等），從而保證了在裝機后，戰(zhàn)機有較好的低可探測性。
使用F135-PW-600渦扇發(fā)動機的F-35B短距/垂直起降戰(zhàn)斗機
F135-PW-600渦扇發(fā)動機的主要結(jié)構(gòu)示意圖
為了滿足F-35戰(zhàn)斗機不同型號的使用需求，現(xiàn)階段的F135渦扇發(fā)動機共有2個主要型號，包括F135-PW-100渦扇發(fā)動機和F135-PW-600渦扇發(fā)動機，其中，F(xiàn)135-PW-100渦扇發(fā)動機是專供陸基常規(guī)起降型的F-35A戰(zhàn)斗機和海軍航母艦載起降型的F-35C戰(zhàn)斗機所用，而考慮到F-35C戰(zhàn)斗機的海上高鹽高腐蝕使用環(huán)境，F(xiàn)-35C戰(zhàn)斗機所用的F135-PW-100渦扇發(fā)動機特意采用抗鹽抗腐蝕材料制成；F135-PW-600渦扇發(fā)動機主要為短距/垂直起降型的F-35B戰(zhàn)斗機所用，該款發(fā)動機增加了升力風(fēng)扇、三軸承旋轉(zhuǎn)噴管、滾轉(zhuǎn)控制噴管等部件。
F135-PW-100渦扇發(fā)動機和F135-PW-600渦扇發(fā)動機的性能示意圖
在基本參數(shù)方面，F(xiàn)135渦扇發(fā)動機自重為1300公斤，涵道比為0.57，推重比為10左右，使用壽命8000小時。其中，F(xiàn)135-PW-100渦扇發(fā)動機長220英寸（約5.6米），進氣口直徑43英寸（約1米），發(fā)動機最大直徑46英寸（約1.2米），無加力最大推力為28000磅（約13噸），加力推力最大為43000磅（約19.5噸）；F135-PW-600渦扇發(fā)動機長369英寸（約9.4米），其（主）發(fā)動機的進氣口直徑為43英寸（約1米），升力風(fēng)扇的進氣口直徑為51英寸（約1.3米），（主）發(fā)動機最大直徑46英寸（約1.2米），升力風(fēng)扇最大直徑53英寸（約1.35米），無加力最大推力為27000磅（約12噸），加力推力最大為41000磅（約19噸），飛機短距起飛模式時推力40740磅（約18噸），空中懸停狀態(tài)時推力40650磅（約18噸）。
二、F-35戰(zhàn)斗機未來發(fā)動機可能的升級計劃
美國方面曾設(shè)想給之后的F-35戰(zhàn)斗機也使用上新的自適應(yīng)變循環(huán)渦扇發(fā)動機
從雷神技術(shù)公司發(fā)布的視頻來說，F(xiàn)-35戰(zhàn)斗機BLOCK 4升級方案中（該方案預(yù)計于2028年開始實施），將計劃讓F-35戰(zhàn)斗機使用上新的渦扇發(fā)動機。目前，F(xiàn)-35戰(zhàn)斗機的新渦扇發(fā)動機主要有兩種方案，其中之一為現(xiàn)有F135渦扇發(fā)動機的升級版，該方案是一種嵌入式解決方案，主要為升級現(xiàn)有F135渦扇發(fā)動機的核心機；另外一種方案則是讓F-35戰(zhàn)斗機使用上目前在研的自適應(yīng)變循環(huán)渦扇發(fā)動機（屬于第六代軍用航空噴氣式發(fā)動機）。相比于后一種方案，第一種方案的優(yōu)點是成本較低，升級后的F-135渦扇發(fā)動機可直接在現(xiàn)有F-35戰(zhàn)斗機上進行使用，無須對戰(zhàn)斗機自身進行額外大幅度的改動；后一種方案的優(yōu)勢在于可讓F-35戰(zhàn)斗機獲得更好的飛行性能，以此擁有更好的作戰(zhàn)能力，但所付出的成本更大，且需要對現(xiàn)有F-35戰(zhàn)斗機進行改進后，才能讓其使用上新的自適應(yīng)變循環(huán)渦扇發(fā)動機。從雷神技術(shù)公司相關(guān)人士透露的信息分析，其更傾向于第一種方案，即讓F-35戰(zhàn)斗機在今后使用上改進了核心機后的F135渦扇發(fā)動機，至于新的自適應(yīng)變循環(huán)渦扇發(fā)動機，雷神技術(shù)公司則認為，應(yīng)該適配給未來的第六代戰(zhàn)斗機使用。
筆者評論：
F135渦扇發(fā)動機以及其今后的改進型已經(jīng)可以讓F-35戰(zhàn)斗機擁有十分不俗的作戰(zhàn)性能
綜上而論，F(xiàn)-35戰(zhàn)斗機今后使用的新發(fā)動機，很可能就是升級了核心機后的F135渦扇發(fā)動機，而非此前盛傳的更新一代的自適應(yīng)變循環(huán)渦扇發(fā)動機，畢竟，從成本、形成戰(zhàn)斗力和后勤等方面考慮，此種方案的性價比無疑更高。且F135渦扇發(fā)動機本身優(yōu)秀的性能，也使得其今后僅需進行一定的技術(shù)升級，就能讓F-35戰(zhàn)斗機擁有更好的作戰(zhàn)效能，這也是為何雷神技術(shù)公司會推崇該方案的主要原因。
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