美俄發動機技術大對比，30年不出口的Tu-160發動機

我們都知道 美國和俄羅斯是世界上航發技術最先進的國家了 但是相較於俄羅斯 美國的戰機幾乎個個都是當前領域的領先者 當然 在這種情況下呢 俄羅斯肯定是不服了 在重新翻新了圖160後 俄羅斯更是聲稱其轟炸機所使用的nk32發動機技術領先世界30年 那麼事實真的如此嗎 今天大兵就來帶各位對比一下美俄各自的先進發動機 看看誰纔是 最強的航發之國 我們都知道 航空發動機被稱爲一架飛機的心臟 而之所以這麼說 除了航空發動機對於飛機的重要性之外呢 航發的複雜程度也決定了其重要地位 目前爲止 能自主研發航空發動機的國家仍然是少之又少 因此各國對於先進航發的渴求一直未曾停下 而俄羅斯聯邦近年來呢 在航空發動機領域卻乏善可陳了 只能依靠着一些 承襲蘇聯的技術 最具代表性的就是在2022年年初 裝載圖160m2戰略轟炸機上試飛的改進型nk32發動機 該發動機又號稱是全球推力最大的加利渦扇發動機 擁有高達25噸的恐怖推力 爲了保證這款發動機得到最充分的保密 俄羅斯更是聲稱 至少30年不會對外出口這款發動機 那麼 在軍用航發不斷發展的今天 這款圖160的動力心臟是又處於什麼水平呢 nk32發動機是蘇聯庫茲涅佐夫設計局研發生產 與同門師兄弟nk25並列爲加利渦扇推力冠軍 最大推力達到了245千牛 這個記錄呢 從蘇聯時代保持至今 該款發動機也是蘇聯專門爲自己的戰略轟炸機研製出來的航空發動機 最終呢 是運用在了圖160上 作爲圖160的御用發動機 nk32完美符合了 它的作戰需求 我們都知道 蘇聯的武器裝備大都追求機動性 速度 火力等等方面 所以圖160的優勢呢 主要是集中在載彈量 速度 機動性上 作爲俄羅斯僅有的轟炸機排面 圖160最大45噸的載重 比美國的b2戰略轟炸機最大19噸的載重高出了一倍 在速度上 圖160最快可以達到2.05馬赫 b2最快可以達0.95馬赫 在航程上 b2轟炸機最大航程1.1萬公里 圖160最大航程1.6萬公里 想要讓轟炸機達到以上這些目標 就要在發動機上下功夫 通常情況下呢 要實現超音速飛行 渦扇發動機的寒道比不能太大 最好是不要超過1 但是想要降低油耗 寒道比要儘可能做的大一些 這兩個自相矛盾的指標也限制了許多國家對於轟炸機的渴望 然而nk32渦扇發動機卻做到了魚和熊掌兼得 寒道比高達1.4 油耗也比其他可超音速飛行的飛機發動機更低 速度卻也達到了2.05馬赫 那麼nk32渦扇發動機是怎麼做到的 簡單來說就是運用了三轉子設計 早期的渦噴發動機普遍是採用單轉子結構 渦輪風扇和壓氣機連接在一根軸上 雖然結構簡單 但油耗很大 而且渦輪風扇和壓氣機葉片所需的轉速不一樣 單轉子結構做不到不同轉速 所以早期的單轉子結構有空中停車的風險 爲了節省油以及提升安全性 兩根軸的雙轉子結構就誕生了 它的推力更大 效率更高 油耗和故障率也隨之降低了 但空氣運行在發動機寒道中 不同部分的壓力是不同的 因此爲了進一步提高發動機效率 將發動機寒道拆分成了低壓 中壓 高壓三個部分 三轉子結構就此誕生 使得發動機各部件分別工作在理想轉速下 推力得到進一步提升 而且更省油 這就是4臺nk32發動機能將圖160轟炸機推動到2馬赫以上 並且航程還能達到上萬公里的原因 不過三轉子發動機雖然能讓發動機內部保持極大的壓力 從而產生更大的噴力和爆發力 但是與此同時呢 發動機轉子要有極高的硬度來承受這種壓力 而且三個轉子會相互影響 如果技術不夠 強行製造三轉子發動機 造出來的發動機呢 會出現共振現象 從而導致發動機停擺 因此目前全球只有英美俄這三個航空發動機強國 能製造三轉子的渦扇發動機 不過相較於其他兩國 俄羅斯呢 有一個得天獨厚的優勢 那就是其本土巨量的鈦資源 三轉子發動機需要依賴鈦合金材料 而早在蘇聯時期 其鈦材料的加工就已經達到了世界頂尖水平 因此 nk32發動機的風扇葉片大量使用了鈦合金材料 使其重量更輕 耐高溫性強 而其他國家呢 因爲鈦資源並不如俄羅斯豐富 所以並未使用複雜的三轉子結構 這也使得nk32至今領先世界 但是這所謂創紀錄的推理也伴隨着巨大的體積和重量 爲了追求高速性能 nk32的寒道比僅爲1.4 直徑1.46米 長度6米 重量高達34噸 這使得俄羅斯不得不將它的平臺圖160設計的更大 更重 當然 這點呢 基本上也是蘇聯武器裝備設計的慣例了 而這款發動機之所以最近纔開始列裝俄軍 主要是因爲俄羅斯出現了技術斷帶 直到最近幾年才還原出了原本庫茲涅佐夫設計局的生產技術 新一批的nk32發動機與上一批的nk321發動機相比 主要是提升了燃料利用率和部件壽命 預計可以使圖160m2轟炸機的航程增加1000公里 俄國防部已經同庫茲涅佐夫公司簽訂了這種新型發動機的量產合同 以保證現役的圖160在2030年之前全部升級爲圖160m2 與nk32相比 美國的B1B超音速轟炸機採用的F101GE102發動機就顯得小巧了許多 當然 推力也小了多 還不到140千牛 這也讓不少人認爲 在加力渦扇推力之最的爭奪中 美國是已經落入下風了 根據nk32的各項數據可以看出 它確實超過了同時期美國的渦扇發動機 說nk32是當前世界上最強的渦扇發動機也不爲過 但其能領先全球30年的說法就有些誇大其詞了 單從發動機的推力來說 nk32最大推力可以達到25噸 確實是領先世界的 但如果綜合各項數據來看 美國在F35戰機上裝備的F135渦扇發動機各項數據還不到nk32的一半 但該發動機的推力在研發之初就達到了18噸 並且美國正在加大F135渦扇發動機的推力 就最新的實驗結果來說 這款發動機的推力已經奔着22噸去了 F35戰鬥機裝備的F135發動機是有史以來戰鬥機上安裝過的推力最大的噴氣式發動機 在可靠性 可維護性和燃油經濟方面的優勢也十分明顯 在該發動機定型之初 F35A使用的F135PW100發動機最大推力就達到了191千牛 其本身重量僅有1.7噸 後來通過美軍的持續改進 F135的性能仍在不斷提升當中 這也使得F35的前景更加光明 其最新款的F135的推力更是突破了200千牛 或者說F135的推力已經超過了20噸 直觀的一些表述 這個推力呢相當於蘇35戰機的1.44倍 蘇57的1.39倍 除了6%到10%的推力提升 F135還降低了5%到6%的燃油消耗 因此普惠公司纔有底氣說出 在可靠性 可維護性和燃油經濟方面 F135將繼續保持無與倫比的競爭優勢這樣的話 並且在F35戰鬥機招標階段 軍方吸取了上一代戰鬥機項目的經驗教訓 爲其準備了兩種備選發動機 以降低項目風險 除了普惠的F135之外 通用電器和羅羅公司合作的F136也相當出色 但從性能和技術發展前景來看 F136發動機的優勢更明顯 在經過長期爭取未果之後 通用電器和羅羅公司放棄了自籌之金維持F136項目 作爲F35戰鬥機備選發動機的做法 轉而將F136的相關技術用於爭取到下一代發動機項目中去 畢竟F100發動機時代的教訓足夠深刻 普惠公司儘管在五代機項目中扳回一曲 但也絲毫不敢大意 反觀俄羅斯的新發動機 產品30發動機卻只能達到18噸的推力 因此綜合性能上來說 nk32其實並不如美國的新一代航空發動機 事實上 就算不和美國的發動機比 就和俄羅斯自己的五代機 蘇57戰鬥機的發動機相比 nk32也已經沒有優勢了 蘇57即將換裝的產品30雖然該發動機的推力不如F135 但其寒道比和尺寸要比nk32小許多 可以適用更多機型 而nk32由於其體積過於巨大 對於那些沒有研發戰略轟炸機需求的國家而言 nk32也就沒有了用處 另外 雖然nk32是俄羅斯的航發王冠 但俄羅斯卻並沒有爲其衍生出其他版本型號 這也是它最大的缺點 我們從世界範圍來看 隨着航空發動機的要求越來越高 導致其研發時間已經遠遠高於飛機本身了 一款優秀髮動機必須做大量的基礎研究 材料 工藝 結構設計 如果要實現戰機和發動機同步配套 就必須提前預研 所以美國從60年代開始就着手研製新一代發動機的核心機 最終 通用電器是拿出了一代神器 G19核心機 撐起了如今美國空軍半壁江山 最早的B1B轟炸機的F101發動機就是在G19的基礎上加了兩級風扇 兩級低壓渦輪和加力燃燒室 後來又在這個核心機的基礎上改進 搞出來了F404發動機 F117用的是不帶加力燃燒版的F404 後來的FA18大黃蜂用的則是改進版的F404 400型發動機 之後的F15 16用的F110發動機也是在F101核心機的基礎上 縮小了寒道比 增加了三級風扇 除此之外 通用公司還在G19的核心機上衍生出了廣泛裝備 包括美國和北約大部分國家軍艦的LM2500系列 艦用燃氣輪機 除此之外呢 通用公司還在G19核心機基礎上和法國斯奈克馬公司合作 共同研製了世界上最暢銷的民用渦扇發動機 CFM56系列 這就等於說G19一個核心機解決了F15 F16 F18 B1B這些軍用戰機的動力需求 同時還解決了軍用戰艦和民航客機的幾乎所有動力問題 這也爲美國帶來了難以想象的優勢 這也就是爲什麼大兵要說沒有衍生型號是NK-32的最大缺點 但即便如此 對於這樣一款大推力發動機 也有不少國家想要擁有 在蘇聯解體時 烏克蘭就差點賣掉了這款發動機或者發動機的技術 當時呢 烏克蘭有20多架圖160 還有NK-32的設計圖紙 在蘇聯解體後 有8架圖160被烏克蘭抵押給了俄羅斯 烏克蘭自己剩下的19架圖160後來在明斯克協議下 主動拆除了所有的圖160 這些圖160轟炸機上拆下來的NK-32 再加上烏克蘭原本的庫存 讓烏克蘭手上有70多臺NK-32 曾經有不少國家都對該發動機的技術十分感興趣 最終在東歐方爭奪之下 美俄兩國達成一致 決定禁止這款發動機的出售 即便是後來烏克蘭由於經濟原因 不得不向外出售該發動機的相關技術 但仍被俄羅斯率先買走 用於補全相關技術 各位對於俄羅斯的NK-32發動機都有什麼看法 歡迎在下方的評論區留言 對本頻道感興趣的朋友 請點擊下方的訂閱按鈕 我們下期再見