令人意外!F119推重比不到10,但其性能仍然引领世界

过去国内很多媒体都说美国第四代涡扇发动机F119,重量才1360公斤,但是它却能产生156千牛的推力!听起来好厉害,对不对?如果用这个数字来计算,它的推重比高达11.7!
当然,也有人在质疑这些参数。他们认为,美国人擅长夸大其词,经常说大话。这种怀疑也是有道理的,毕竟美国人在过去的一些事件中确实有夸张其词的先例。

根据经过详细数据分析得出的结果, F119发动机的实际整机推重比为仅有9!
整机推重比是评估发动机性能的重要指标之一,其定义为发动机产生的推力与整机重量之比。该数值的大小对于衡量发动机的效能和性能具有重要意义。根据普惠公司透露的消息,我们了解到F119发动机的喷管重量占整机重量的约四分之一。如果整机重量为1360公斤,那么去除喷管后,发动机的重量仅约为1020公斤左右。
让我们进一步观察基于F119核心机发展而来的F135发动机。F135发动机具有更高的涡前温度和更大的涵道比,同等技术下,发动机的涵道比越大,发动机的推力越高。因此按理来说,F135的推重比应该更高。根据普惠公司所公布的数据,F135发动机的重量约为1670公斤,推力达到191千牛,整机推重比约为11.68,与F119相当。需要注意的是,这个重量是在没有安装二元矢量喷管或轴对称矢量喷管的前提下测得的。如果今后安装了矢量喷管,则其重量必然会大幅增加。虽然在性能上并没有更强的表现,但从技术水平的角度来看,F135发动机无疑是高于F119的,因此理论上前者的推重比应该更高。
所以可见F119的1360公斤重量是不包括二元矢量喷管的!

那F119到底有多重呢?实际上关于F119发动机的重量还有另一种说法:1769公斤。按照这个说法,F119的推重比约为9。
尽管F119发动机的整机推重比只有9,但其综合性能仍领先世界其他国家的发动机。
F119采用了新的结构设计,相较于典型的第三代小涵道比涡扇发动机减少了叶片级数,叶片级数的减少使得整机零件数量减少,有利于降低整机重量和结构复杂度,并提高可靠性。然而,减少高压压气机级数并非易事,这需要使用更强的材料,并重新设计空气流路通道。同时,还需要提高涡前温度,这又要求高压涡轮叶片具备更高的耐高温能力,因此需要使用耐高温能力更强的材料。为了进一步减轻重量,F119的涡轮进行了重新设计,省去了一级导向叶片。这些创新设计使得F119在涵道比降低至0.3的情况下,仍然能够实现整机推重比为9,并且如果不安装二元矢量喷管,整机重量还能进一步减少200公斤以上,整机推重比超过10。

拥有涵道比仅为0.3的F119发动机使得美国F22隐身战机拥有卓越的飞行性能。该发动机使得F22在不开加力的情况下,最大巡航速度能够达到1.5马赫以上,这使得F22成为全球首个能够实现不开加力长时间超音速巡航的战机。 F22还配备了独特的二元矢量喷管,通过使尾部喷气流更加扁平,有利于与空气迅速混合冷却,大大降低红外信号强度,提升红外隐身性能。同时,二元矢量喷管还有助于遮挡发动机涡轮叶片,降低雷达反射截面,进一步提升雷达隐身性能。拥有二元矢量喷管的F22成为全球尾部隐身性能最佳的有人战机。此外,二元矢量喷管还使得F22具备卓越的机动性能,能够以非常夸张的角度迅速拉升,远超以往的战斗机。

因此,尽管F119发动机的整机推重比只有9,但其仍然是目前现役小涵道比涡扇发动机中性能最强的一款。其创新性的设计和先进的技术使得F22战机拥有卓越的飞行性能和隐身性能,成为世界领先的战机之一。
虽然美国航发的实力很强,但我国的科学技术人员在努力地克服这项工业上的皇冠的难题。
根据招商证券的调研数据,新版涡扇15的推力达到16.5~18.5吨,推重比达到9.7~10.87。而“2020军工榜暨军工风云人物及军民两用领军企业”榜单中关于涡扇15发动机总设计师程荣辉的介绍中提到,他负责研制的涡扇15的最大推力竟高达18.5吨!

综上所述,尽管F119的整机推重比不大可能超过10,最有可能只能达到9,但它仍然是一款综合性能领先世界的先进涡扇发动机,仍然具备引领世界发展的航发。同时,我们也没必要高看美国的技术水平,而应该以平常心看待,并发愤图强,总有一天肯定会航空发动机领域迎头赶上甚至全面超越美国同行的。